物理：3.3《摩擦力》(新人教版必修1)(1)省公開課一等獎全國示范課微課金獎課件

3.3摩擦力第1頁

課前導航

不“聽話”鉛筆

伸出兩個食指，使兩手指平行且位于同一水平面，把一根鉛筆放在這兩個指頭上，這時候使兩個指頭慢慢地向中間靠攏，經過移動手指方法來移動鉛筆，會發(fā)覺一個有趣現(xiàn)象：鉛筆總是先相對一指滑動一下，再相對另一指滑動一下，相對兩指交替移動，有時動得多，有時動得少．到底哪個手指能夠使鉛筆移動，完全不受操縱者支配，鉛筆似乎很不“聽話”．

請你思索：

1．是什么力使鉛筆在手指上發(fā)生了移動？是不是摩擦力？

2．為何鉛筆總是相對手指交替移動？關鍵在哪里？

3．假如給一只手指戴上一只絨布手套，再做這個試驗，跟以前相比，鉛筆變得“聽話”一些了嗎？

4．你猜到影響摩擦力大小原因有哪些了嗎？第2頁

基礎梳理第3頁第4頁

知識精析

一、摩擦力及產生條件

1．摩擦力產生條件是：(1)兩物體相互壓緊有彈力作用；(2)接觸面不光滑；(3)有相對運動或相對運動趨勢．這三個條件必須同時滿足才有摩擦力產生．

2．靜摩擦力中“靜”和滑動摩擦力中“動”都是相正確，指是接觸面之間相對靜止或相對運動，而不是物體對地運動，所以，靜止物體也可能受到滑動摩擦力作用，而運動物體也可能受到靜摩擦力作用．

3．摩擦力妨礙是接觸物體之間相對運動或相對運動趨勢，而不是妨礙物體對地運動，所以，摩擦力能夠是阻力，也能夠是動力．

4．摩擦力方向與接觸面相切，與相對運動或相對運動趨勢方向相反，但可能與物體運動方向同向、反向或有一定夾角．比如趴在勻速行駛火車車廂后壁上一只壁虎，受到靜摩擦力方向豎直向上以阻止它下滑，與運動方向夾角為90°.第5頁

二、靜摩擦力方向與大小

1．判斷靜摩擦力是否存在，可用以下兩種方法．

(1)條件判斷法依據是否滿足靜摩擦力存在條件判定，其中“看物體間有沒有相對運動趨勢”是關鍵也是難點．相對運動趨勢：假如兩物體間光滑，物體會發(fā)生相對運動，因為兩物體間不光滑(有摩擦力)，物體保持相對靜止，這么物體就有“相對運動趨勢”．

(2)假設法在判斷物體間是否存在靜摩擦力時，先假設接觸面是光滑，看物體是否會發(fā)生相對運動；假如物體仍保持相對靜止，則物體不受靜摩擦力，反之則受靜摩擦力．第6頁

2．靜摩擦力方向一定沿接觸面，與物體相對運動趨勢方向相反．相對運動趨勢方向能夠采取假設法判斷：假設接觸面光滑，原來保持相對靜止但有相對運動趨勢物體，就有了相對運動，物體運動方向也就是原來相對運動趨勢方向．另外也能夠用二力平衡條件判定，如圖14-1所表示，用手握住酒瓶靜止不動時，由二力平衡知，手對酒瓶靜摩擦力一定豎直向上(與重力反向)．

圖14-1第7頁

3．靜摩擦力大小沒有固定計算公式，這一點與滑動摩擦力是不一樣，靜摩擦力大小伴隨相對運動趨勢強弱改變而在0到最大靜摩擦力Fmax之間改變，跟接觸面相互擠壓力無直接關系，求解大小時普通用平衡條件(當然，當我們學習了牛頓運動定律后，也可用牛頓運動定律求解)．而最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，無特殊說明時，可認為它們數(shù)值相等．

三、滑動摩擦力大小計算

1．公式法：依據公式F=μFN計算．說明：(1)公式中FN是兩個物體表面間壓力，稱為正壓力(垂直于接觸面力)，性質上屬于彈力，它不是物體重力，許多情況下需結合物體平衡條件等加以確定．

(2)式中μ為動摩擦因數(shù)，與材料和接觸面粗糙程度相關，與接觸面大小無關．

(3)滑動摩擦力F大小與物體運動速度無關，與接觸面大小也無關．

2．二力平衡法：物體處于平衡狀態(tài)(勻速、靜止)時，依據二力平衡條件求解．第8頁

方法指導

一、了解摩擦力

例1以下說法正確是(

)

A．兩個相互接觸物體之間一定有彈力作用

B．一個物體靜止在另一個物體表面上，它們之間一定不存在摩擦力作用

C．兩個物體之間假如有彈力作用，就一定有摩擦力作用

D．兩個物體之間假如有摩擦力作用，就一定有彈力作用第9頁

解析

準確了解摩擦力概念是解答這類問題關鍵，詳細分析以下：

答案D選項內容指向，聯(lián)絡分析結論A兩物體相接觸僅是彈力產生條件之一，要產生彈力，兩物體接觸面處必須發(fā)生彈性形變.錯誤B兩物體相對靜止，可能有靜摩擦力存在.錯誤C兩物體間有彈力僅是物體間存在摩擦力條件之一，要有摩擦力產生，還必須滿足表面粗糙和有相對運動或相對運動趨勢.錯誤D兩物體間有彈力是摩擦力存在前提條件.正確誤區(qū)警示本題易錯選C.原因是沒搞清彈力與摩擦力存在條件，彈力是摩擦力存在必要條件，有摩擦力一定有彈力，有彈力不一定有摩擦力.第10頁

二、摩擦力判定

例2如圖14－2所表示，A、B兩物體豎直疊放在水平面上，今用水平力F拉B物體，兩物體均靜止，那么物體A是否受靜摩擦力作用呢？圖14-2

解析

因為力作用在物體B上，且A、B均靜止，故A相對B無運動趨勢，所以物體A不受靜摩擦力作用．該題還能夠用假設法：假設A受到靜摩擦力作用，該摩擦力方向一定與接觸面平行，即沿水平方向．依據力作用效果知，A物體在摩擦力作用下不可能處于平衡狀態(tài)，與題意是矛盾，故A物體不受靜摩擦力作用．

答案不受第11頁

變式訓練1

(1)在例2已知條件下，若用水平力F作用于A物體，兩物體均靜止，那么A、B兩物體所受靜摩擦力情況怎樣？

(2)在例2已知條件下，若兩大小相等水平力F分別作用于物體A、B上．如圖14-3所表示，兩物體均靜止，A、B兩物體所受靜摩擦力情況又怎樣？圖14-3第12頁

解析

(1)假設A、B接觸面光滑，A物體在力F作用下向右運動．由此可得：A相對于B有向右運動趨勢，A受靜摩擦力方向向左，而B相對于A有向左運動趨勢，B受A靜摩擦力方向向右；將A、B看做一個整體，易知B相對地面有向右運動趨勢，地面給B靜摩擦力方向向左．

(2)A物體在力F作用下相對于B有向左滑趨勢，所以B對A靜摩擦力方向向右，B相對于A有向右運動趨勢，所以A對B靜摩擦力方向向左；取A、B為一整體，因兩水平外力作用效果相抵消，B相對于地面無相對運動趨勢，所以B與地面間無靜摩擦力．

答案

(1)A受B靜摩擦力水平向左，B受A靜摩擦力水平向右，B受地面靜摩擦力水平向左．

(2)A受B靜摩擦力水平向右，B受A靜摩擦力水平向左，地面與B之間無靜摩擦力．第13頁

三、摩擦力大小計算

例3如圖14-4所表示，用水平力F將一個木塊壓在豎直墻壁上，已知木塊重G=6N，木塊與墻壁間動摩擦因數(shù)μ=0.25.問：

圖14-4

(1)當F=25N時，木塊沒有動，木塊受到摩擦力為多大？

(2)當F增大為30N時，木塊仍靜止，木塊受到摩擦力為多大？

(3)當F=10N時，木塊沿墻面下滑，此時木塊受到摩擦力為多大？

(4)當F=6N時，木塊受到摩擦力又為多大？第14頁

解析

(1)對木塊進行受力分析，木塊沒動，說明木塊處于平衡狀態(tài)，依據二力平衡條件知，木塊受靜摩擦力一定和重力大小相等，方向相反，F(xiàn)1＝6N.

(2)當F增大為30N時，木塊與墻壁之間依然是靜摩擦力，這個力與重力相平衡，所以F2＝6N.

(3)當F＝10N時，木塊沿墻面下滑，此時木塊和墻面之間是滑動摩擦力，F(xiàn)3＝μFN＝0.25×10N＝2.5N.

(4)當F＝6N時，木塊與墻之間仍是滑動摩擦力，F(xiàn)4＝μFN＝0.25×6N＝1.5N.

答案

(1)6N

(2)6N

(3)2.5N

(4)1.5N

點評

(1)求解靜摩擦力大小時，要先對物體進行受力分析，然后依據平衡條件求出大小．

(2)應用公式F＝μFN求滑動摩擦力大小時，關鍵是求解FN，普通情況下，只要在垂直于接觸面方向上進行受力分析，再應用平衡條件即可求出．要尤其注意：FN不一定等于mg.第15頁

變式訓練2

如圖14-5所表示，質量為m木塊被水平推力壓著，靜止在豎直墻壁上，若將推力F大小增加到2F，則(

)

圖14-5

A．木塊所受墻面彈力增加到原來2倍

B．木塊所受墻面摩擦力增加到原來2倍

C．木塊所受墻面摩擦力方向向下

D．木塊所受墻面摩擦力不變第16頁

解析

應用二力平衡來判斷物與墻彈力和摩擦力情況，因為木塊是靜止，所以木塊與墻之間摩擦力應為靜摩擦力．木塊在水平方向受到推力F和墻對它彈力FN，它們是一對平衡力，即FN＝F，則當F增加到2F時，F(xiàn)N也增加到2F.在豎直方向上，木塊重力與墻面對木塊靜摩擦力是一對平衡力，即木塊受到墻面摩擦力恒等于木塊重力．物體相對墻壁有向下運動趨勢，因而靜摩擦力方向沿墻壁向上．總而言之，只有選項A、D正確．

答案

AD第17頁；/北京拓展基地北京拓展訓練北京拓展培訓企業(yè)ory19msq么；也夢過幾次我們和爹在漢口鎮(zhèn)上開店，在娘娘家吃飯，大家一起說話，還有小青姐姐又撒小性子了。就是沒有夢見過爹給咱們說過什么，就是人常說托夢什么?！惫⒄f：“我也是啊，總是做一些沒有什么特殊意義夢?！惫⒅闭f：“咱倆今兒個晚上又睡在這個屋子里了。若在天有靈，希望爹爹能回來告訴我們，他在哪里，我們回去了也……”聽著耿直已經帶著哭腔了，耿正伸手給弟弟掖掖被角，說：“睡吧。說不準等我們睡著了，爹真得就回來給我們托夢了呢！”耿直不再說話，過一會兒也就沉沉地睡著了。耿正卻輾轉難眠，眼前總是在晃動著當年父子四人一同住在這個屋子里情景……耿英進了西邊屋里時，看到娘娘已經將兩床被褥都鋪好了，正坐在桌子邊上等她呢。再一看，洗腳盆、干毛巾也都放在那里。耿英說：“娘娘，您洗了？”喬氏說：“娘娘洗了。你快洗洗睡吧，明兒個一早還要趕路呢！”耿英說：“娘娘您先睡，我馬上就好！”喬氏說：“那我先睡了。你洗完了什么也不要收拾，趕快上來睡覺！”“唔！”耿英答應著急忙洗罷，快速脫了外衣鉆進松軟舒適被窩里。喬氏伸出手來給她掖掖被角，說：“我吹燈了??！你閉眼睡吧，不早了！”耿英又聽話地“唔”一聲。燈熄滅了。在黑暗中，耿英也是久久不能入睡。她假裝睡著了，一動不動地側臥在娘娘身邊。但她很顯著地感覺到，娘娘也并沒有很快睡著了。她時不時地盡可能輕輕動一動，但一直再沒有和耿英說話。耿英知道，娘娘不是沒有想說話，而是將許多想說話都藏在心里了……后午夜了，在窗外一陣陣“呼呼啦啦”風聲中，耿英終于沉沉地睡著了。第二天醒來，天已經大亮了。聽見東伢子在過廳里壓低嗓音兒說：“姆媽，我買是剛宰好魚！”喬氏說：“這么更加好，我簡單清洗一下就能夠上籠蒸了！沒你事兒了，去看小伢子吧！”東伢子說：“小伢子還沒醒呢。我先去給大白騾再加點兒草料吧！”耿英趕快起床收拾，發(fā)覺喬氏母女倆已經將早飯準備大半了……飽餐了香噴噴清蒸武昌魚拌新蒸米飯后，東伢子對喬氏說