2023学年完整公开课版摩擦力1

2017人教版普通高中物理必修第一册第二章第三节

《匀变速直线运动的位移与时间的关系》§33摩擦力主讲人：谢雄湖南省宁乡县第一高级中学PART/01摩擦力添加标题文本PART/01摩擦力

司机安装防滑链雪地里汽车打滑安装防滑链有什么用呢？PART/01摩擦力将手掌紧贴在桌面上，往前推，感觉到什么？有力阻碍手向前运动相互接触相互挤压（弹力）接触面粗糙相对运动或相对运动趋势摩擦力PART/01摩擦力定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力就叫做摩擦力滑动摩擦力静摩擦力PART/01课堂练习上，A受摩擦力吗？为什么？如果受摩擦力，方向如何？AB运动趋势FPART/02静摩擦力PART/02静摩擦力用力推课桌时，课桌为什么没有运动两个相互接触的物体，当它们具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力，这种力就叫做静摩擦力PART/02静摩擦力接触并挤压（弹力）接触面粗糙有相对运动趋势PART/02静摩擦力作用点：方向：f与接触面相切，与相对运动趋势方向相反。作用于接触面间。PART/02静摩擦力方向用手将书提着f运动趋势1、书相对于手的运动趋势？2、物体相对于墙的运动趋势？静止在倾斜墙面上f运动趋势PART/02静摩擦力方向3、物体A放在车上，在刹车过程中，A相对于车厢静止，如图所示；判断静摩擦力的方向方法：f假设法：先假设接触面光滑，再分析物体相对运动的方向，作为物体相对运动趋势的方向。受力平衡法：物体保持静止或匀速直线运动PART/02静摩擦力方向A随传送带一起匀速向右运动A随传送带一起匀速向上运动皮带传送中的摩擦力问题f=0分析物体相对运动趋势的方向：无相对运动趋势f运动趋势PART/02静摩擦力方向5、在物体A上施加一个力F，A、B仍保持静止，分析物体A和B所受的摩擦力。练习：三个物体均保持静止，那么各接触面的摩擦力大小和方向如何？多物体问题①先整体，后隔离②先简单，后复杂PART/02静摩擦力方向练习：试判断下述各图中各物体所受摩擦力的方向（物快均静止）ABmA=mB整体法与隔离法的应用PART/02静摩擦力5、大小：静摩擦力随接触面方向的外力的变化而变化，且有最大值。最大静摩擦力：（在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。）静摩擦力的范围：0＜f≤fma静摩擦力静摩擦力PART/02静摩擦力小结大小：受力平衡方向：与相对运动趋势相反作用点：接触面上静摩擦力随外力变化而变化，且有最大值。0＜F≤FmaxPART/02课堂练习1、关于摩擦力，下列说法正确的是（）A两物体间有弹力时一定有摩擦力B只有静止的物体才受静摩擦力C摩擦力总是阻碍相对运动D摩擦力总是成对出现的DPART/02课堂练习2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不管手握得有多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的D．以上说法都正确AC解析：手握住油瓶，油瓶不掉落下来，表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶受到的重力平衡——静摩擦力的大小由瓶的重力大小决定；油瓶变重，它受到的静摩擦力必须随之增大，手握得紧一点，相应的最大静摩擦力值也就大一些，才能保障油瓶不会掉落下来；如果手握得不够紧，正压力不够大，最大静摩擦力小于油瓶的重力，油瓶就会掉下来．所以选项A正确．手握得越紧，手与瓶之间的正压力越大，最大静摩擦力值也越大；但这时油瓶受到的是静摩擦力，是与油瓶重力平衡的静摩擦力，是一个定值——等于油瓶的重力．可见，选项B错误，C正确；显然D也不正确．PART/02课堂练习思考：百米赛跑的运动员在起跑阶段与冲线后受到地面的摩擦力方向是向前还是向后？说明理由。PART/03滑动摩擦力PART/03滑动摩擦力1、定义：两个相互接触的物体，当一个物体在另一个物体表面有相对滑动时，会受到另一个物体阻碍它滑动的力。1直接接触2接触面粗糙3相互挤压4有相对运动2、产生条件：3、作用点：接触面间。4、方向：与相对运动方向相反。注意：滑动摩擦力的方向与物体相对接触面的运动方向相反，而不能说与物体运动方向相反。PART/02滑动摩擦力的方向PART/03做一做1在桌面上垫一张纸，把手压在纸上，然后手掌向前推，保持接触面的材料不变，在大小不同的压力下朝前推手掌材料可以是纸、塑料、毛巾、木板、橡胶等，感觉怎样？感受“滑动摩擦力”2保持压力不变，改变接触面的材料．感觉怎样？PART/01单击添加标题文本猜想：滑动摩擦力的大小与那些因素有关？滑动摩擦力与接触面材料的关系猜想1：猜想3：猜想2：猜想5：猜想4：滑动摩擦力与接触面积的关系滑动摩擦力与相对速度的关系滑动摩擦力与压力的关系。…控制变量法PART/03实验探究一、匀速拉动物块设计实验方案：二、拉动木板哪种方案更好？F=ffTABFT=ffPART/03实验探究如何利用实验装置探究滑动摩擦力大小与相对运动速度的关系？总结规律:滑动摩擦力大小与相对运动速度无关。fTABF拖动木板保持滑块相对地面静止的条件下改变拖动木板的速度PART/03实验探究如何利用实验装置探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系？总结规律:滑动摩擦力大小与接触面积无关。fTABF拖动木板保持滑块相对地面静止的条件下改变滑块与木板的接触面积PART/03实验探究如何利用实验装置探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系？总结规律:其他条件相同的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。fTABF拖动木板保持滑块相对地面静止的条件下改变滑块与木板接触面的材质PART/03实验探究如何利用实验装置探究滑动摩擦力大小与物体间压力的关系？fTABF拖动木板保持滑块相对地面静止的条件下改变滑块与木板间的压力PART/03实验探究

滑块滑块+1个砝码滑块+2个砝码滑块+3个砝码PART/03结论5滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小跟压力成正比，即F＝μFN

PART/03课堂练习思考：若F从0连续变化到100N，1、摩擦力的大小怎样变化？2、用图象表示f与F拉的关系。注意：没特殊说明时，可粗略认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。f动fma物体滑动物体不动40NfF拉0PART/03例题在我国东北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作为运输工具。一个有钢制滑板的雪橇，连同车上人的总质量为100g。在水平的冰道上，狗要在水平方向用多大的力，才能拉着雪橇匀速前进？g取10N/gPART/03课堂练习例题1：重为100N的木箱放在水平地板上，至少要用40N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地开始移动以后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动由此可知：木箱与地面间的最大静摩擦力（），木箱所受到的滑动摩擦力，木箱与地板间的动摩擦因数（）,如果用20N的水平推力推木箱，木箱所受到的摩擦力（）。40N30N0320NPART/03课堂练习练习、质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m＝2g的物体上，另一端施一水平拉力F。g＝10m/s21若物体与水平面间的动摩擦因数为02，当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数为多大？2若将弹簧拉长至11cm时，物体所受到的摩擦力大小为多少？3若将弹簧拉长至13cm时，物体所受的摩擦力大小为多少？设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等3f=4N2f=2N1=200N/mPART/03课堂练习1下列关于滑动摩擦力的说法中，正确的是（）A．相对运动又相互接触的物体间没有发生挤压，不可能产生摩擦力B．滑动摩擦力方向一定和物体间相对运动的方向相反C．两个物体接触面上的滑动摩擦力方向不一定与其弹力方向垂直D．静止的物体不可能受滑动摩擦力作用ABPART/03课堂练习2置于水平面上的物体，在水平方向的拉力作用下向前运动，当拉力增大时，物体的运动速度也随之变大，则该物体所受的滑动摩擦力将（）

A增大B不变C减小D无法确定BPART/03课堂练习3、有三个相同的物体叠放在一起，置于粗糙的水平地面上，物体之间不光滑，如图所示．现用一水平力F作用在物体B上，三个物体仍保持静止，下列说法正确的是A．C受到地面的摩擦力大小为F，方向水平向左B．B对C的摩擦力大小为F，方向水平向右C．A受到水平向右的摩擦力作用D．C受到5个力作用ABDPART/03课堂练习4、木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为025。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动。现用F＝1N的水平拉力作用在木块B上，如下图所示，则力F作用后