【志鸿全优设计】高中物理 第三章第3节摩擦力目标导学 新人教版必修1.doc

3摩擦力课堂合作探究问题导学一、静摩擦力活动与探究11实验探究：在水平桌面上放一长木板，上面放一质量较大的木块。开始时，在木板与木块接触的外侧面作两个对顶的三角形的记号。当用手沿图中箭头所示方向缓缓地拉木板时，可以看到木块随木板一起移动，弹簧测力计的示数逐渐增大，但两个三角形记号的相对位置却没有变化，直到弹簧测力计的示数增大到某一数值后，才看到两个三角形记号相对位置发生变化。则：（1）此过程中木板对木块有怎样的作用力？方向如何？大小如何？（2）当木块相对木板将要滑动时弹簧测力计的示数如何？有何意义？2由于摩擦力给我们留下的印象经常是消极的、被动的、负面的，有些同学总以为静摩擦力是阻力，这种观点是否正确？请举例说明。3你认为最大静摩擦力与压力有关系吗？为了方便拖拽电线，工人师傅往往都是用柔软的钢丝网套套在粗硬的电线上，当拉动钢丝网套时，网套的内径减小，即钢丝网套径向收缩，就能把粗硬的电线紧紧地束缚住，不会滑脱，怎样用摩擦力与压力之间的关系解释这一现象？4如图所示，物体a、b叠放在光滑水平面上，水平恒力f作用于b物体使a、b一起运动，试分析a、b间相互作用的静摩擦力的方向。迁移与应用1用手握住一个瓶子，瓶子始终处于竖直方向静止，如图所示，下列说法正确的是（）a瓶中水越多，手必须握得越紧b手握得越紧，瓶子受的静摩擦力越大c不管手握得多紧，空瓶子受的摩擦力总是一定的d摩擦力大小等于瓶子与水的总重力（1）静摩擦力的大小在0ffmax之间，其具体数值由物体受的其他外力和运动状态决定，与接触面间的正压力无关，但最大静摩擦力的大小与正压力成正比。（2）在判断物体间是否存在静摩擦力时，先假设接触面是光滑的，看物体是否会发生相对运动，如果物体仍保持相对静止，则物体不受静摩擦力，反之则受静摩擦力。（3）静止的物体也可能受到滑动摩擦力作用，运动的物体也可能受到静摩擦力作用。决定静摩擦力的是相对运动趋势，而不是运动方向。（4）静摩擦力方向的判断直接法：对于相对运动趋势比较明显的情况，可以根据静摩擦力的方向沿着接触面，与相对运动趋势的方向相反直接判断。特殊法：当一些物体的相对运动趋势不明显时，可采用一些特殊方法来确定静摩擦力的方向，常用方法有：假设法：可假设接触面光滑，将会看到物体发生相对运动，根据相对运动的方向判断物体间的相对运动趋势的方向，从而判断静摩擦力的方向。受力平衡法：对于受力平衡的物体，分析除静摩擦力外其他力的共同作用效果的方向，则静摩擦力的方向与其他力的共同作用效果的方向相反。相互作用法：根据力的相互性，若甲、乙两物体间有静摩擦力，并且能判断出甲对乙的静摩擦力的方向，则乙对甲的静摩擦力的方向与甲对乙的静摩擦力的方向相反。二、滑动摩擦力活动与探究21做一做：张开两只手掌，使两手的手指互相交错啮合，并置于同一平面内，如图所示，当两手向相反方向运动时，你能感觉出两手所受的摩擦力吗？当手指互相用力啮合向相反方向运动时，能感觉出摩擦力变化吗？2实验探究：如图所示，先调节木板水平，用手拉木板，使木板做匀速运动。弹簧测力计的示数等于木块与木板相互作用的滑动摩擦力的大小。分别改变木块的质量、木板的粗糙程度，对照相应弹簧测力计的示数，从实验中得出有关滑动摩擦力与哪两个因素有关？3从滑动摩擦力计算公式ffn得，如果说，动摩擦因数跟摩擦力成正比，跟压力成反比，对不对？4关于滑动摩擦力的说法，以下正确的是（）a只有运动的物体才受到滑动摩擦力b滑动摩擦力总跟物体的重力成正比c滑动摩擦力总是阻碍物体的运动d滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动迁移与应用2某物体的重力为200 n，放置在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数是0.38，它与地面间的最大静摩擦力是80 n。（1）用50 n的水平方向的力推物体，地面对物体的摩擦力是_ n。（2）至少要用_ n的水平力，才能把物体推动。（3）物体运动起来以后，若使其保持匀速直线运动，应在水平方向加_ n的推力。（4）物体在运动过程中，若把水平推力增大到80 n，地面对物体的摩擦力为_ n。（5）此后，若把推力减小到50 n，直到静止前，地面对物体的摩擦力为_ n。（6）若撤去外力，直到静止前，地面对物体的摩擦力为_ n。（1）物体受到滑动摩擦力时，物体不一定是运动的，也可能是静止的，但一定发生了相对运动。（2）滑动摩擦力的方向与物体的运动方向可能相等，也可能相反，还可能成任意夹角。（3）在求解摩擦力的大小时，一定要分清是求静摩擦力，还是求滑动摩擦力，只有滑动摩擦力才能直接应用公式ffn求解。（4）公式ffn中的fn是物体接触面之间的压力，不一定有fnmg，要根据物体受力情况来确定。（5）滑动摩擦力f的大小与物体的运动速度、接触面积的大小无关。（6）计算滑动摩擦力的大小时，关键是根据力的平衡知识求出正压力的大小。当堂检测1下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中，正确的是（）a静摩擦力的方向不一定与物体运动方向相反b静摩擦力的方向不可能与物体运动方向相同c静摩擦力不一定是物体运动的阻力d静止物体所受静摩擦力一定为零2关于弹力和摩擦力，下列说法正确的是（）a有弹力一定有摩擦力b有摩擦力一定有弹力c摩擦力的大小和弹力大小成正比d弹力的方向一定和摩擦力方向垂直3关于滑动摩擦力公式ffn，下列说法中正确的是（）a动摩擦因数与摩擦力f成正比，f越大，越大b动摩擦因数与压力fn成反比，fn越大，越小c动摩擦因数与摩擦力f成正比，与压力fn成反比d动摩擦因数的大小由两物体接触面的粗糙程度及材料决定4如图所示，在动摩擦因数0.1的水平面上向右运动的物体，质量为20 kg，在运动过程中，还受到一个水平向左的大小为10 n的拉力作用，则物体受到的滑动摩擦力为（g取10 m/s2）（）a10 n，向右 b10 n，向左c20 n，向右 d20 n，向左5如图所示，若a、b两物体的重力分别为ga20 n、gb40 n，a、b间的动摩擦因数10.2，b与地面间的动摩擦因数20.4，用力f作用在b上后，a、b间和b与地面间都发生了相对滑动。求各接触面间摩擦力的大小。答案：课堂合作探究【问题导学】活动与探究1：1答案：（1）由于木块受重力和弹簧测力计的拉力，木块相对于木板有向右运动的趋势，所以木板对木块有向上的支持力和向左的静摩擦力。支持力的大小等于木块的重力，由于木板缓慢运动，静摩擦力的大小等于弹簧测力计的弹力。即随着弹簧测力计对木块弹力的增大而增大。（2）当木块相对木板将要滑动时，测力计的示数达到最大，此时说明木块与木板之间的静摩擦力达到最大静摩擦力ffmax。即静摩擦力大小的取值范围是0ffffmax。2答案：这种观点不正确。静摩擦力可以是阻力，也可以是动力。如图所示，传送带将物体运送到高处，物体与传送带之间是相对静止的，它们之间的摩擦力就是静摩擦力，在这里，物体所受的静摩擦力的方向与其运动方向相同，所以静摩擦力就是物体运动的动力。3答案：最大静摩擦力与压力有关，并且压力越大，最大静摩擦力就越大。架设电力线路时，用柔软的钢丝网套套在粗硬的电线上，当网套径向收缩时，网套与被套住的电线之间的正压力增加，从而增加了它们之间的最大静摩擦力，拉力越大，网套径向收缩得就越厉害，从而增大了正压力，其间的最大静摩擦力就越大，所以，被套住的电线就越不容易滑脱。这正是摩擦力与正压力之间的关系的实际运用。4答案：a给b的静摩擦力向左，b给a的静摩擦力向右。解析：假设a、b间没有静摩擦力的作用，则a物体将会由于水平方向无力而保持静止或匀速直线运动，而b物体将会由于受水平向右的拉力作用加速向右运动，由此可知，b物体相对于a物体有向右运动的趋势。所以可以判断：a给b的静摩擦力向左，而b给a的静摩擦力向右。迁移与应用1：acd解析：手握住瓶子处于静止状态，瓶子受的静摩擦力与瓶子和水的重力平衡，无论握瓶子的力多大，瓶子受的静摩擦力都等于瓶子和水的重力。瓶中水越多，总重力越大，受的静摩擦力越大。如果手握得不够紧，压力不够大，最大静摩擦力小于瓶子和水的重力，瓶子将滑出手。如果手握得越紧，手与瓶间的压力越大，最大静摩擦力也越大，只要最大静摩擦力大于瓶子和水的总重力，瓶子就不会滑落，但瓶子受的静摩擦力却总等于瓶子和水的总重力，与握力大小无关。可见，选项a、c、d正确。活动与探究2：1答案：能感觉出摩擦力。手指间啮合力越大，摩擦力越大。2答案：滑动摩擦力与压力fn和接触面粗糙程度这两个因素有关。当接触面粗糙程度不变时，滑动摩擦力的大小与压力成正比，用表示比例常数，则滑动摩擦力fffn，其中叫做动摩擦因数，跟相互接触的两个物体的材料有关。3答案：不对。动摩擦因数可由摩擦力f和压力fn计算得出，但并非由f或fn决定。与接触面材料的性质和粗糙程度有关，两接触面确定的情况下，是确定的，不随压力的改变而改变。4d解析：滑动摩擦力产生于两个相互接触的、有相对运动的物体间，但受滑动摩擦力的物体不一定运动，a错。滑动摩擦力总跟物体的正压力成正比，与重力不一定成正比，b错。滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，并不一定阻碍物体的运动，c错，d对。迁移与应用2：答案：（1）50（2）80（3）76（4）76（5）76（6）76解析：（1）因为50 n小于最大静摩擦力80 n，物体静止，故摩擦力为50 n。（2）至少用80 n的力，才能将物体推动。因为只有推力大于最大静摩擦力，物体才可以从静止开始运动。（3）物体运动起来以后，受到滑动摩擦力作用，根据ffn，fn200 n，得f0.38200 n76 n，故应加76 n的推