新人教版高中物理必修一第三章第3节 摩擦力教学课件 (共68张PPT)

对于(2)情形下，假设A受到静摩擦力，则A不会处于平 衡状态，所以A不受摩擦力作用；将A、B、C视为一个整体， 整体受到向右的拉力F，但做匀速运动，所以地面对整体有 向左的滑动摩擦力，即C受到向左的滑动摩擦力。隔离C，C 受到地面向左的滑动摩擦力，所以只有B对C产生向右的静摩 擦力，C才能满足水平方向合力为零。
静
摩 擦
f静
力
的
大 小
f静
静摩擦力的大小随推力
F 的增大而增大f静=F
静摩擦力的大小由外部 因素决定
当人的水平推力增大到
某一值fmax时候，物体
F 就要滑动，此时静摩擦
力达到最大值，我们把
fmax叫最大静摩擦力
两物体间的静摩擦力f静在0与最大静摩擦力
fmax之间，即0 < f静≤ fmax
视频演示二
[答案] (1)A受到水平向右的静摩擦力，C受到来自B的 水平向左的静摩擦力。
(2)A不受摩擦力，C受到来自地面水平向左的滑动摩擦 力、来自B的水平向右的静摩擦力。
(1)摩擦力是否存在与运动和静止无关，而是与相对运 动或相对运动趋势的存在有关。
(2)摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以 与物体的运动方向相反。
二：静摩擦力
[自学教材]
1．定义
当两个彼此 接触 、挤压 的物体之间没有发生相对滑动，
但具有相对滑动的趋势时，接触面上会产生一种阻碍
相对滑动趋势 的力，这种力叫做静摩擦力。
2．产生条件
(1)物体直接接触；(2)接触面粗糙 ；(3)接触面间有 压力；
(4)有 相对运动的趋势
。
3．方向 总是与 接触面 相切并且与 相对滑动趋势 的方向相反。 4．效果 阻碍物体间的相对运动的趋势。 5．大小 由 外部因素 决定，随外力的变化而变化。
静
摩 擦 力
大小: 摩擦力的大小随着推力的增大而增
大, 取值范围0≤f≤Fm
说明:
(1)静摩擦力的大小与正压力无关,但最大静
摩擦力的大小与正压力成正比.
(2)静摩擦力可以是阻力,也可以充当动力.
(3)最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大一些.
五、静摩擦力的方向
静摩擦力的方向总与 接触面相切，并与物 体相对运动趋势的方 向相反。
6．最大静摩擦力 (1)定义：物体与接触面之间的静摩擦力的最大值， 也即在外力作用下物体将开始沿接触面滑动时的静摩 擦力。用fmax表示。 (2)相关因素： ①与两物体间的压力成正比。 ②与接触面的性质有关。
二：静摩擦力
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，这种力叫做静摩擦力（static frictional force）。
当F＝2.8 N时，木板受静摩擦力 f1＝F＝2.8 N。 当F＝3.2 N时，木板受滑动摩擦力 f2＝μN＝μmg＝0.3×1×9.8 N≈2.9 N。 [答案] 2.8 N 2.9 N
应用公式f＝μN解决问题时，一定要注意压力N与物 体重力mg的区别，尽管有时二者大小相等(如在本题中)， 但它们不是同一个力，某些问题中二者也不一定相等。
f静
v趋
假设法：
即假设接触面是光滑的，物体会相对 接触物体向什么方向运动，静摩擦力 方向即与此相对运动方向相之间?
可以的!
“静”指的是相对静止!
练 习
已知图中物体都处于静止，试对物体进行受 力分析，画出力的示意图。
N
f
N
N
f静
f静
FN
F
G
G
G
G
F
f静
F
f静
解析：选项A中，物体与墙面无挤压，物体不受摩擦力作 用；选项B中，斜面光滑，所以物体不受摩擦力作用；选 项C中，A与B一起向右做匀速运动，二者无相对运动，也 没有相对运动趋势，故A不受摩擦力作用；选项D中，物 体静止在斜面上，物体受摩擦力作用。故选D。 答案：D
[例2] 如图所示，一质量为1 kg的 长木板放在水平桌面上，木板与桌面间 的最大静摩擦力为3.0 N，动摩擦因数为 0.3。如果分别用2.8 N的水平力和3.2 N 的水平力推木板，木板受到的摩擦力分别为多大？
四、静摩擦力的大小
感受一刻： 注意观察手提电 脑的底座四个脚 是用什么材料做
成的？
四、静摩擦力的大小
只给你用一只 手，你能将矿 泉水瓶盖打开 吗？试试看， 并分析其中的
道理
四、静摩擦力的大小
感受一刻： 用手握着瓶子， 如果将手掌压瓶 子的力逐渐减小， 到某一时候瓶子 会掉下来，为什
么？
四、静摩擦力的大小
第3节 摩擦力
生 活 中 的 摩 擦 力
实
验 视频演示一
筷子为何可以提起水杯 用水平力推讲台桌,讲台桌为何不动?
用手握住水杯,水杯为何不动?
说明物体之间存在摩擦力
有摩擦力吗？什么摩擦力？
推而未动
二.滑动摩擦力
[自学教材]
1．定义 当两个物体彼此 接触 和 挤压 ，并发生 相对滑动 时， 在接触面上产生的一种阻碍 相对滑动 的力。 2．滑动摩擦力的方向及效果 滑动摩擦力的方向总是与接触面 相切 ，并与物体的相 对运动方向相反，因此，滑动摩擦力的效果总是阻碍 物体间 的相对运动。
(1)图甲、乙是两种实验设计方案，请完成横线上的空 白部分。
方案一：如图甲所示，使木板B静止在水平桌面上，用 手通过弹簧测力计向右拉木块A，使木块A向右匀速运动， 读出此时弹簧测力计的读数F，再用弹簧测力计测出木块A 的重力G，由二力平衡可知，滑动摩擦力f＝________，A、 B间的压力N＝________，所以动摩擦因数μ＝________。
3．滑动摩擦力的大小 (1)滑动摩擦力的大小与 压力 成正比，还与接触面的性 质有关。
(2)公式：f＝ μN . 其中N表示压力，μ叫动摩擦因数，与接触面的 材料及 粗糙程度 有关。
探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关 步骤: 1、把木块放在木板上，用弹簧测力计拉木块
匀速运动，读出这时的拉力F；
木板
静
静
止
止
静
止
静
摩 擦 1、接触面不光滑（即接触面粗糙）
力
的 产
2、两物体相互接触
生 3、两物体间有挤压（即有弹性形变） 条
件 4、两物体间有相对运动趋势
判断静摩擦力有无的方法 (1)定义法：在判断物体间是否存在静摩擦力时，可用 假设法，先假设接触面是光滑的，看物体是否发生相对运 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。 (2)平衡条件法：根据二力平衡的条件判定。
之间一定存在相互的滑动摩擦力
C．快速行驶的自行车急刹车时与地面的摩擦力一定比
慢速行驶的自行车同样条件下急刹车摩擦力大
D．滑动摩擦力的方向可以跟物体运动方向相同，也可
能跟物体运动方向相反
解析：滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，但不一 定是阻碍运动，它既可当作动力又可当作阻力，它的大 小与物体运动的速度和接触面大小无关，故选D。 答案：D
方案二：如图乙所示，将弹簧测力计C的吊环套在直 立固定在桌边的铁钉D上，挂钩端与木块A相连，用力拉 平放在桌面上的木板B，使其缓慢向右运动。
A受的滑动摩擦力f等于弹簧拉力，A相对桌面静止，A在 B上相对B向左滑动。读出此时弹簧测力计的示数F′，即为A 所受的滑动摩擦力f。用弹簧测力计测出A的重力G，则A、B 间的动摩擦因数μ＝________。
f
f
2、方向：
与物体相对滑动的方向相反，与他们的 接触面相切。
思
考
思考：当
拉力大于
Fmax后，为 什么摩擦
力保持F0不 变
无沙子 沙子
你们挑哪一边场地？
思 考
滑动摩擦力的大小
与重力成正比吗？
滑动摩擦力的大小 与正压力成正比
不 一 定
运动的物体一定有滑动摩擦力吗？ 静止的物体一定没有滑动摩擦力吗？
滑动摩擦力的方向跟 运动方向有关系吗？
滑动摩擦力的方 向跟运动方向没 有直接关系
滑动摩擦力可以是阻力， 也可以是动力。但它产生 的效果一定是阻碍物体间 的相对运动
滑动摩擦 力一定是 阻力吗？
1．下列关于滑动摩擦力的认识中正确的是
()
A．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，因此滑动
摩擦力是阻力
B．相互接触的两个物体间如果存在相对滑动，则它们
动 摩 擦
接触面 的材料
正压力
力 的 大
滑动摩擦力的大 小跟压力成正比
小
动摩擦因数
滑动摩 f=μN
擦力
正压力或支持力
μ的大小跟两接触物体的材料及接触面的
情况（如粗糙程度）有关
滑动摩擦力
1、大小： f N
注：（1）µ是动摩擦系数，它与相互接触的 物体的材料和接触面的粗糙程度有关。
（2）N为正压力，与物体的重力没必然 的联系。
③将橡皮筋的一端固定于竖直墙上，将木块A放在木 板B上，如图所示，用水平力使木板B在木块A下滑动，测 出此时橡皮筋的长度l2；
(2)从实际操作考虑，你认为上述哪种方案更可行？ (3)若只给你一把直尺、一条橡皮筋和一些轻绳，你能否 测定木块A与木板B间的动摩擦因数μ？
[思路点拨] 解此题时首先要明确题目中探究的是什么 问题，然后围绕该主题分析方案设计。
[解析] (1)方案一中，A 匀速向右滑动时， 由二力平衡知 f＝F，A 对 B 的压力 N＝G，则 μ＝GF； 同理，方案二中 μ＝FG′。
练
习 下列图中的物体都处于静止状态，有静摩
擦力的是
BCD
A
B
F
C
D
F
三：静摩擦力的方向
物体所受静摩擦力的方向是与接触面相切， 并且与相对滑动趋势的方向相反。