物理：3.3《摩擦力》(新人教版必修1)(1)省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

3.3摩擦力第1页

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不“听话”铅笔

伸出两个食指，使两手指平行且位于同一水平面，把一根铅笔放在这两个指头上，这时候使两个指头慢慢地向中间靠拢，经过移动手指方法来移动铅笔，会发觉一个有趣现象：铅笔总是先相对一指滑动一下，再相对另一指滑动一下，相对两指交替移动，有时动得多，有时动得少．到底哪个手指能够使铅笔移动，完全不受操纵者支配，铅笔似乎很不“听话”．

请你思索：

1．是什么力使铅笔在手指上发生了移动？是不是摩擦力？

2．为何铅笔总是相对手指交替移动？关键在哪里？

3．假如给一只手指戴上一只绒布手套，再做这个试验，跟以前相比，铅笔变得“听话”一些了吗？

4．你猜到影响摩擦力大小原因有哪些了吗？第2页

基础梳理第3页第4页

知识精析

一、摩擦力及产生条件

1．摩擦力产生条件是：(1)两物体相互压紧有弹力作用；(2)接触面不光滑；(3)有相对运动或相对运动趋势．这三个条件必须同时满足才有摩擦力产生．

2．静摩擦力中“静”和滑动摩擦力中“动”都是相正确，指是接触面之间相对静止或相对运动，而不是物体对地运动，所以，静止物体也可能受到滑动摩擦力作用，而运动物体也可能受到静摩擦力作用．

3．摩擦力妨碍是接触物体之间相对运动或相对运动趋势，而不是妨碍物体对地运动，所以，摩擦力能够是阻力，也能够是动力．

4．摩擦力方向与接触面相切，与相对运动或相对运动趋势方向相反，但可能与物体运动方向同向、反向或有一定夹角．比如趴在匀速行驶火车车厢后壁上一只壁虎，受到静摩擦力方向竖直向上以阻止它下滑，与运动方向夹角为90°.第5页

二、静摩擦力方向与大小

1．判断静摩擦力是否存在，可用以下两种方法．

(1)条件判断法依据是否满足静摩擦力存在条件判定，其中“看物体间有没有相对运动趋势”是关键也是难点．相对运动趋势：假如两物体间光滑，物体会发生相对运动，因为两物体间不光滑(有摩擦力)，物体保持相对静止，这么物体就有“相对运动趋势”．

(2)假设法在判断物体间是否存在静摩擦力时，先假设接触面是光滑，看物体是否会发生相对运动；假如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．第6页

2．静摩擦力方向一定沿接触面，与物体相对运动趋势方向相反．相对运动趋势方向能够采取假设法判断：假设接触面光滑，原来保持相对静止但有相对运动趋势物体，就有了相对运动，物体运动方向也就是原来相对运动趋势方向．另外也能够用二力平衡条件判定，如图14-1所表示，用手握住酒瓶静止不动时，由二力平衡知，手对酒瓶静摩擦力一定竖直向上(与重力反向)．

图14-1第7页

3．静摩擦力大小没有固定计算公式，这一点与滑动摩擦力是不一样，静摩擦力大小伴随相对运动趋势强弱改变而在0到最大静摩擦力Fmax之间改变，跟接触面相互挤压力无直接关系，求解大小时普通用平衡条件(当然，当我们学习了牛顿运动定律后，也可用牛顿运动定律求解)．而最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，无特殊说明时，可认为它们数值相等．

三、滑动摩擦力大小计算

1．公式法：依据公式F=μFN计算．说明：(1)公式中FN是两个物体表面间压力，称为正压力(垂直于接触面力)，性质上属于弹力，它不是物体重力，许多情况下需结合物体平衡条件等加以确定．

(2)式中μ为动摩擦因数，与材料和接触面粗糙程度相关，与接触面大小无关．

(3)滑动摩擦力F大小与物体运动速度无关，与接触面大小也无关．

2．二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速、静止)时，依据二力平衡条件求解．第8页

方法指导

一、了解摩擦力

例1以下说法正确是(

)

A．两个相互接触物体之间一定有弹力作用

B．一个物体静止在另一个物体表面上，它们之间一定不存在摩擦力作用

C．两个物体之间假如有弹力作用，就一定有摩擦力作用

D．两个物体之间假如有摩擦力作用，就一定有弹力作用第9页

解析

准确了解摩擦力概念是解答这类问题关键，详细分析以下：

答案D选项内容指向，联络分析结论A两物体相接触仅是弹力产生条件之一，要产生弹力，两物体接触面处必须发生弹性形变.错误B两物体相对静止，可能有静摩擦力存在.错误C两物体间有弹力仅是物体间存在摩擦力条件之一，要有摩擦力产生，还必须满足表面粗糙和有相对运动或相对运动趋势.错误D两物体间有弹力是摩擦力存在前提条件.正确误区警示本题易错选C.原因是没搞清弹力与摩擦力存在条件，弹力是摩擦力存在必要条件，有摩擦力一定有弹力，有弹力不一定有摩擦力.第10页

二、摩擦力判定

例2如图14－2所表示，A、B两物体竖直叠放在水平面上，今用水平力F拉B物体，两物体均静止，那么物体A是否受静摩擦力作用呢？图14-2

解析

因为力作用在物体B上，且A、B均静止，故A相对B无运动趋势，所以物体A不受静摩擦力作用．该题还能够用假设法：假设A受到静摩擦力作用，该摩擦力方向一定与接触面平行，即沿水平方向．依据力作用效果知，A物体在摩擦力作用下不可能处于平衡状态，与题意是矛盾，故A物体不受静摩擦力作用．

答案不受第11页

变式训练1

(1)在例2已知条件下，若用水平力F作用于A物体，两物体均静止，那么A、B两物体所受静摩擦力情况怎样？

(2)在例2已知条件下，若两大小相等水平力F分别作用于物体A、B上．如图14-3所表示，两物体均静止，A、B两物体所受静摩擦力情况又怎样？图14-3第12页

解析

(1)假设A、B接触面光滑，A物体在力F作用下向右运动．由此可得：A相对于B有向右运动趋势，A受静摩擦力方向向左，而B相对于A有向左运动趋势，B受A静摩擦力方向向右；将A、B看做一个整体，易知B相对地面有向右运动趋势，地面给B静摩擦力方向向左．

(2)A物体在力F作用下相对于B有向左滑趋势，所以B对A静摩擦力方向向右，B相对于A有向右运动趋势，所以A对B静摩擦力方向向左；取A、B为一整体，因两水平外力作用效果相抵消，B相对于地面无相对运动趋势，所以B与地面间无静摩擦力．

答案

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

(2)A受B静摩擦力水平向右，B受A静摩擦力水平向左，地面与B之间无静摩擦力．第13页

三、摩擦力大小计算

例3如图14-4所表示，用水平力F将一个木块压在竖直墙壁上，已知木块重G=6N，木块与墙壁间动摩擦因数μ=0.25.问：

图14-4

(1)当F=25N时，木块没有动，木块受到摩擦力为多大？

(2)当F增大为30N时，木块仍静止，木块受到摩擦力为多大？

(3)当F=10N时，木块沿墙面下滑，此时木块受到摩擦力为多大？

(4)当F=6N时，木块受到摩擦力又为多大？第14页

解析

(1)对木块进行受力分析，木块没动，说明木块处于平衡状态，依据二力平衡条件知，木块受静摩擦力一定和重力大小相等，方向相反，F1＝6N.

(2)当F增大为30N时，木块与墙壁之间依然是静摩擦力，这个力与重力相平衡，所以F2＝6N.

(3)当F＝10N时，木块沿墙面下滑，此时木块和墙面之间是滑动摩擦力，F3＝μFN＝0.25×10N＝2.5N.

(4)当F＝6N时，木块与墙之间仍是滑动摩擦力，F4＝μFN＝0.25×6N＝1.5N.

答案

(1)6N

(2)6N

(3)2.5N

(4)1.5N

点评

(1)求解静摩擦力大小时，要先对物体进行受力分析，然后依据平衡条件求出大小．

(2)应用公式F＝μFN求滑动摩擦力大小时，关键是求解FN，普通情况下，只要在垂直于接触面方向上进行受力分析，再应用平衡条件即可求出．要尤其注意：FN不一定等于mg.第15页

变式训练2

如图14-5所表示，质量为m木块被水平推力压着，静止在竖直墙壁上，若将推力F大小增加到2F，则(

)

图14-5

A．木块所受墙面弹力增加到原来2倍

B．木块所受墙面摩擦力增加到原来2倍

C．木块所受墙面摩擦力方向向下

D．木块所受墙面摩擦力不变第16页

解析

应用二力平衡来判断物与墙弹力和摩擦力情况，因为木块是静止，所以木块与墙之间摩擦力应为静摩擦力．木块在水平方向受到推力F和墙对它弹力FN，它们是一对平衡力，即FN＝F，则当F增加到2F时，FN也增加到2F.在竖直方向上，木块重力与墙面对木块静摩擦力是一对平衡力，即木块受到墙面摩擦力恒等于木块重力．物体相对墙壁有向下运动趋势，因而静摩擦力方向沿墙壁向上．总而言之，只有选项A、D正确．

答案

AD第17页；/北京拓展基地北京拓展训练北京拓展培训企业ory19msq么；也梦过几次我们和爹在汉口镇上开店，在娘娘家吃饭，大家一起说话，还有小青姐姐又撒小性子了。就是没有梦见过爹给咱们说过什么，就是人常说托梦什么。”耿正说：“我也是啊，总是做一些没有什么特殊意义梦。”耿直说：“咱俩今儿个晚上又睡在这个屋子里了。若在天有灵，希望爹爹能回来告诉我们，他在哪里，我们回去了也……”听着耿直已经带着哭腔了，耿正伸手给弟弟掖掖被角，说：“睡吧。说不准等我们睡着了，爹真得就回来给我们托梦了呢！”耿直不再说话，过一会儿也就沉沉地睡着了。耿正却辗转难眠，眼前总是在晃动着当年父子四人一同住在这个屋子里情景……耿英进了西边屋里时，看到娘娘已经将两床被褥都铺好了，正坐在桌子边上等她呢。再一看，洗脚盆、干毛巾也都放在那里。耿英说：“娘娘，您洗了？”乔氏说：“娘娘洗了。你快洗洗睡吧，明儿个一早还要赶路呢！”耿英说：“娘娘您先睡，我马上就好！”乔氏说：“那我先睡了。你洗完了什么也不要收拾，赶快上来睡觉！”“唔！”耿英答应着急忙洗罢，快速脱了外衣钻进松软舒适被窝里。乔氏伸出手来给她掖掖被角，说：“我吹灯了啊！你闭眼睡吧，不早了！”耿英又听话地“唔”一声。灯熄灭了。在黑暗中，耿英也是久久不能入睡。她假装睡着了，一动不动地侧卧在娘娘身边。但她很显著地感觉到，娘娘也并没有很快睡着了。她时不时地尽可能轻轻动一动，但一直再没有和耿英说话。耿英知道，娘娘不是没有想说话，而是将许多想说话都藏在心里了……后午夜了，在窗外一阵阵“呼呼啦啦”风声中，耿英终于沉沉地睡着了。第二天醒来，天已经大亮了。听见东伢子在过厅里压低嗓音儿说：“姆妈，我买是刚宰好鱼！”乔氏说：“这么更加好，我简单清洗一下就能够上笼蒸了！没你事儿了，去看小伢子吧！”东伢子说：“小伢子还没醒呢。我先去给大白骡再加点儿草料吧！”耿英赶快起床收拾，发觉乔氏母女俩已经将早饭准备大半了……饱餐了香喷喷清蒸武昌鱼拌新蒸米饭后，东伢子对乔氏说