人教版高中物理必修1第三章 相互作用3 摩擦力 导学案(4)

3.2研究摩擦力导学案

一、教学目标

1、知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向. 2、会运用公式F=μFN进行计算，知道动摩擦因数与什么有关

3、知道静摩擦力产生的条件，会判断静摩擦力的方向，掌握求静摩擦力大小的方法.

4、知道最大静摩擦力的概念. 二、重点难点

1、重点：滑动摩擦力、静摩擦力大小及方向的确定. 2、难点：静摩擦力大小及方向的确定. 课前预习：

1.静摩擦力(1)定义:两个____________的物体之间有_________而又保持相对静止时,在接触面间所产生的阻碍_________运动的力叫摩擦力.

(2)产生条件:①两物体接触且________________；②接触面____________________;③物体间有___________________.

（3）大小：是可变的，变化范围______________，其中Fmax为摩擦力的最大值，叫____________.

(4)方向：与接触面____________________，并且与物体间运动趋势方向___________________.

演示实验：用不大的力通过测力计水平拉静止在桌面上的木块，木块虽有相对运动趋势，但仍静止，读出测力计读数，分析木块水平方向上受几个力？

由二力平衡可知，木块除受到拉力以外，还受到了与拉力等大反向的作用力，这个力是桌面对木块的静摩擦力，所谓“静”，是指木块相对于桌面静止.

继续增大拉力，木块仍处于静止状态，说明静摩擦力随外力的增大而增大. 1.产生：静摩擦力产生于相互接触的物体且有相对运动趋势而保持相对静止的接触面之间. 2.方向：静摩擦力的方向总是跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反. , 木块相对于桌面有向右运动的趋势，木块受到的静摩擦力方向向左，即与物体相对于桌面向右运动趋势的方向相反. 3.大小：静摩擦力总等于沿接触面方向物体受到的外力，而与压力无关. 在上面的实验中，增大拉力，发现木块静止到一定的时候就由“静”变为“动”了.说明静摩擦力有一个限度，静摩擦力的最大值Fmax叫做最大静摩擦力，最大静摩擦力等于使物体刚要运动时的外力，因此，静摩擦力F的值为 0＜F≤Fmax

例1：用手握住一个油瓶（瓶始终处于竖直方向）. 下列说法正确的是（ ）

A. 瓶中油越多，手必须握得越紧

B. 手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大

C. 不管手握得多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的 D. 以上说法都正确

2.滑动摩擦力(1)定义：两个相互接触的物体，当发生时_________________，在接触面间产生的阻碍物体_______________的力叫做滑动摩擦力.

(2)产生条件：①两物体直接接触且__________；②接触面________________；③发生_______________.

(3)大小：滑动摩擦力F的大小与物体间__________FN的大小成正比，即F=μFN，其中μ为比例常数，叫__________________.其大小与接触面的材料和粗糙程度有关，而与受力面积、速度等因素无关. （4）方向：与接触面_____________，并且与物体间_____________的方向相反.

演示实验：质量为m的木刷放在水平桌面上，木刷受几个力？大小、方向如何？各是什么性质的力？画出木刷受力示意图？ 解答：木刷受重力和弹力作用，重力方向竖直向下，大小等于mg；还受支持力（弹力）作用，依二力平衡原理可知弹力FN＝mg.受力图如图所示.

导出新课：如果用水平向右的外力F1拉木刷，使其滑动,观察木刷底下鬃毛的形状，这是为什么？再次分析物体受几个力作用.

滑动摩擦力

（1）产生：观察上面的现象可知：毛刷与桌面接触，并且相对于桌面滑动，而桌面由于粗糙，在接触面处产生了一个作用于毛刷上的阻碍其相对于桌面运动的滑动摩擦力.

两个互相接触的物体，当一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动时，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力.

（2）方向：毛刷的鬃毛向着相对于地面运动的反方向倾斜，说明毛刷受到的摩擦力跟毛刷相对于地面运动的方向相反.如图中F2所示. 滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动的方向相反，这里的相对运动是指相对于与之接触的物体的运动. 如图所示： mgmgmg （3）大小： 实验：将木块放在长方形木板上，用测力计水平匀速拉动木块，再分别在木块上放置不同的砝码，仍分别匀速拉动木块，记下每次测力计读数及木块与砝码的总质量，填入表中 1 2 3 4 5 重力G 压力FN 摩擦力F F／FN 结论：滑动摩擦力与压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比.

公式F＝μFN，其中μ是比例常数，叫做动摩擦因数.

必须指出，滑动摩擦力是与压力成正比，而不是与物体的重力成正比，在上面的实验中压力与重力大小相等只是特例，在很多情况下，压力并不等于重力，例如斜面上的物体，同时，滑动摩擦力的大小与接触面积以及相对速度大小（≠0）无关.

将上述实验中的木板换成硬纸板，重复实验，发现比例系数μ与前次不等，说明μ值跟相互接触的两个物体的材料有关，材料不同，两物体之间的动摩擦因数不同.

例2、关于动摩擦因数，下列说法正确的是( )

A．两接触面间正压力越大，动摩擦因数越大 B．两物体间滑动摩擦力越大，动摩擦因数越大

C．两物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与两物体间的正压力成反比 D．两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度等决定的，与滑动摩擦力和正压力无关

.的水平面上向右运动的物体，质量为例3、如图所示，在??0120kg，在运动过程中，还受到一个水平向左大小为10N的拉力作用，则物体受到滑动摩擦力为：（ ）（g = 10N / kg）

A．10N，向右； B．10N，向左； C．20N，向右； D．20N，向左。。

课后训练：

1. 关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）

A. 物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力也一定越大 B. 滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反 C. 接触面的滑动摩擦系数越大，滑动摩擦力也越大 D. 滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反

2．下列关于摩擦力大小的有关说法，正确的是( )

A．摩擦力的大小一定与接触面处的压力成正比 B．运动物体受到的摩擦力一定等于μFN

C．在水平地面上的物体受到的摩擦力一定与该物体的重力成正比 D．物体间的压力增大时，摩擦力的大小可能不变 3．下列说法中不正确的是( ) A．人走路时，会受到静摩擦力作用

B．武警战士双手握住竖立的竹竿匀速攀上时，所受的摩擦力的方向是向下的 C．将酒瓶竖直用手握住停留在空中，当再增大手的用力，酒瓶受的摩擦力不变

D．在结冰的水平路面上撒些细土，人走上去不易滑倒，是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了

4.如图所示，有两条黑白毛巾折叠地放在桌面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接，黑毛巾的中部用线拉住.设线均水平，若每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及毛巾与地面之间的动摩擦因数均为μ，欲将黑白毛巾分离开来，则将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为（ ）

A.2μmg B.4μmg C.5μmg D.6μmg

5如图，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的.已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为（ ） A.4μmg B.3mg C.2mg D.μmg

6.右图为研究摩擦力的装置示意图，木块A受到的重力是100N，砝码盘B受到的重力忽略不计．当B中放入25N的砝码时，A恰好能匀速运动，则A与桌面间的动摩擦因数μ＝__________.当B中放入10N砝码时，A静止不动．此时在水平方向A受到两个力的作用，即__________力，大小为__________N；__________力，大小为__________N．当B中放入40N砝码时，A受到的摩擦力为__________N.

7．要将重300N的木箱在水平地面上推动，至少需要150N的水平推力，但在推动

以后只需120N的水平推力就能使它匀速运动，求： (1)木箱所受最大静摩擦力和滑动摩擦力的大小．

(2)在木箱静止时用100N的水平推力和木箱在滑动过程中用100N的水平推力，这两种情况下木箱所受的摩擦力各为多大？

答案：例1.D 例2.D 例3.D

课后训练：1.B 2.D 3.B 4.C 5.C 6、0.25 、拉 、10 、静摩擦、 10 、25 7、(1)150N、120N (2)100N、120N