最新滑动摩擦力与支持力的合力方向分析及应用教学文稿

第3节摩擦力[学习目标] 1．[物理观念与科学思维]知道滑动摩擦力产生的条件，会判断其方向及求解其大小．2．[物理观念与科学思维]知道静摩擦力产生的条件，会判断其方向及求解其大小．3．[科学方法]了解调控摩擦力的方法．一、滑动摩擦力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：(1)方向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．(2)效果滑动摩擦力的效果总是阻碍物体间的相对运动．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．二、静摩擦力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．2．方向：总是与接触面相切并且与相对滑动趋势的方向相反．3．效果：阻碍物体间的相对滑动的趋势．4．大小：由外部因素决定，随外力的变化而变化．外力增大到某一值时，两物体开始发生相对滑动，此时的静摩擦力最大．5．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，用f max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．三、摩擦力的调控摩擦力的调控⎩⎪⎨⎪⎧ 增大的方法⎩⎪⎨⎪⎧ 1增大物体间的压力.2增大接触面的粗糙程度.减小的方法⎩⎪⎨⎪⎧1减小物体间的压力.2减小接触面的粗糙程度.3采用滚动摩擦的方式.1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)一个物体在另一个物体表面滑动时，一定产生摩擦力．(×) (2)滑动摩擦力的方向沿接触面，与物体运动方向相反．(×) (3)静止的物体可能受到滑动摩擦力．(√) (4)静摩擦力总是发生在相对静止且有相对运动趋势的物体之间．(√) (5)运动的物体不可能受静摩擦力的作用． (×)(6)静止于水平粗糙地面上的木箱，受到的静摩擦力大小与推力大小有关． (√)2．下列关于摩擦力的说法，正确的是( )A ．相对运动的两物体间一定存在摩擦力B ．摩擦力总是阻碍物体的运动C ．运动物体受到的摩擦力的方向总是与运动方向相反D ．相对静止的两个物体之间，也可能有摩擦力的相互作用D[摩擦力产生的条件是两个物体接触且有弹力的相互作用，接触面粗糙，有相对运动(或相对运动趋势)，三者缺一不可，故选项A 错误；相对静止的两个物体间，可能有静摩擦力的相互作用，故选项D 正确；摩擦力的方向总是与相对运动(或相对运动趋势)的方向相反，所以，摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反，也不一定总是阻力，故选项B 、C 错误．] 3．滑动摩擦力公式f ＝μN 中的“N ”的大小等于物体的重力吗？不一定．“N ”是两接触物体间的压力(弹力)．对摩擦力的理解 1．产生条件⎩⎪⎨⎪⎧接触面粗糙接触挤压两物体发生相对滑动或有相对滑动趋势2．静摩擦力与滑动摩擦力的比较 静摩擦力 滑动摩擦力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的摩擦力大D．滑动摩擦力的方向可能跟物体运动方向相同，也可能跟物体运动方向相反D[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，它既可作为动力又可作为阻力，它的大小与物体运动的速度和接触面大小无关，则D正确，A、B、C错误．] 2．水平的传送带将工件匀速地从一端传送到另一端的过程中(不计空气阻力)( ) A．工件受到与运动方向相同的静摩擦力作用B．工件受到与运动方向相同的滑动摩擦力作用C．工件受到与运动方向相反的滑动摩擦力作用D．工件不受摩擦力作用D[在传送带上匀速运动的工件，与传送带之间既没有相对运动，也没有相对运动趋势，所以不存在摩擦力，故选项D正确．]静摩擦力的有无和方向的判定A、B叠放在一起，用力F拉物体B，而A、B都静止，如图甲所示．假设物体B对A有摩擦力，则A在水平方向上只受到一个力，不可能保持静止状态，所以A、B之间不存在静摩擦力．甲乙2．根据力的相互作用判断静摩擦力的方向A、B叠放在一起，用力F拉物体A，而A、B都静止，如图乙所示．假设A、B之间没有静摩擦力，则A在水平方向上只受到一个力F的作用，不可能保持静止，所以A、B之间一定有静摩擦力存在．根据二力平衡原理，B对A的静摩擦力一定向左，再根据力的相互作用原理，A对B的静摩擦力一定向右，则地面对B的静摩擦力一定向左．3．利用假设法判断相对运动趋势的方向(1)方法假设研究对象与被接触物体之间光滑，若它们之间发生相对滑动，则其相对滑动方向就是原先的相对运动趋势方向；若它们之间不会发生相对滑动，则说明两个接触的物体没有相对滑动的趋势．(2)步骤①确定所要研究的对象．②选与被研究对象接触的物体作为参考系．③假设接触面光滑，分析出研究对象与参考系相对运动趋势方向．④静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反．【例1】如图所示为皮带传动示意图，O1是主动轮，O2是从动轮，两轮水平放置．当主动轮顺时针匀速转动时，重10 N的物体同皮带一起运动．若物体与皮带间最大静摩擦力为5 N，则物体所受皮带的摩擦力的大小和图中皮带上P、Q两处所受到的摩擦力的方向分别是( )A．5 N；向下、向下B．0 N；向下、向上C．0 N；向上、向上D．0 N；向下、向下思路点拨：①明确皮带传动装置中主动轮和从动轮的运动情况．②根据静摩擦力产生的原因进行分析．③注意静摩擦力作用的相互性．D[在皮带传动装置中，先有主动轮的运动，后有从动轮的运动．主动轮上与皮带上的P点对应的位置相对皮带有向下运动的趋势，皮带给它的静摩擦力方向向上，则它给皮带上P 点的静摩擦力方向向下；皮带上Q点相对从动轮有向上的运动趋势，则从动轮对皮带上Q点就有向下的摩擦力．另外，由于物体在皮带上做匀速运动，水平方向上不受外力，故摩擦力为零．综上所述，选项D正确．]“三步法”判断摩擦力的方向(1)找出摩擦力的施力物体，并选择此施力物体为参考系．(2)判断受力物体的相对运动方向或相对运动趋势方向．(3)根据“摩擦力的方向与其相对运动方向或相对运动趋势方向相反”确定摩擦力的方向．[跟进训练]3．A、B叠放在水平面上，水平力F作用在B上，使二者保持相对静止一起向右做匀速直线运动，下列说法正确的是( )A．A与B之间没有摩擦力B．A受到B对它的摩擦力向右C．B受到三个力作用D．A给B的摩擦力向左A[假设A与B之间有静摩擦力的作用，无论方向向哪都不能使A保持匀速运动，所以A与B之间无摩擦力作用，选项A正确，B、D错误；B要保持匀速运动，水平面给B的滑动摩擦力与拉力F平衡，另外B还受重力、水平面的支持力和A对B的压力，共五个力作用，选项C错误．]4．(多选)如图所示，用一个水平推力向右推放在水平地面上的木箱，没有推动，则下列说法正确的是( )A．木箱运动趋势的方向与水平推力的方向相同B．木箱运动趋势的方向与水平推力的方向相反C．木箱受水平向左的静摩擦力D．木箱受水平向右的静摩擦力AC[假设木箱与地面间无静摩擦力，则人推木箱时，木箱必向右运动，现没推动，但有向右运动的趋势，故木箱受向左的静摩擦力，选项A、C正确，选项B、D错误．] 5．如图所示，若小猫沿树匀速攀上和匀速下滑，它所受的摩擦力分别是F1和F2，则( )A．F1向下，F2向上，且F1＝F2B．F1向下，F2向上，且F1＞F2C．F1向上，F2向上，且F1＝F2D．F1向上，F2向下，且F1＝F2C[由题意可知小猫向上、向下均做匀速运动，且小猫受重力、摩擦力作用，故二力平衡，由重力的大小和方向可推断出摩擦力总是向上的，且大小等于小猫的重力．]摩擦力大小的计算(1)公式法：根据f＝μN计算．(2)二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时，根据二力平衡的条件求解．2．静摩擦力大小的计算(1)根据受力情况和二力平衡条件确定，静摩擦力的大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力．(2)随着外力的增大，静摩擦力逐渐增大．当静摩擦力增大至某一数值后，物体将开始沿接触面滑动，静摩擦力达到的最大值．静摩擦力的范围为0＜f≤f max．(3)最大静摩擦力f max略大于滑动摩擦力，一般情况下，为了分析问题方便，可认为二者相等，即f max＝μN．【例2】重为40 N的木箱放在水平地面上，木箱与地面间的最大静摩擦力为12 N，动摩擦因数为0.25．如果分别用8 N和16 N的水平力推木箱，求木箱受到的摩擦力分别为多少？思路点拨：解析：用8 N的水平力推木箱，推力小于最大静摩擦力，木箱不动，由二力平衡条件可知，木箱受到8 N的静摩擦力．用16 N的水平力推木箱，推力大于最大静摩擦力，木箱运动，由于竖直方向处于平衡状态，由二力平衡条件可知，N ＝G ，则滑动摩擦力f ＝μN ＝μG ＝0.25×40 N＝10 N ．答案：8 N 10 N在没有告诉最大静摩擦力的情况下，常常利用最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等来分析问题.[跟进训练]6．如图所示，在水平面上，当沿水平方向的力F 1＝20 N ，F 2＝11 N 时，物体A 保持静止．现保持F 2不变，当F 1减小到17 N 时，物体受到的摩擦力大小是( )A ．6 NB ．9 NC ．28 ND ．31 NA [初始状态下，物体所受摩擦力f ＝F 1－F 2＝9 N ，可知物体的最大静摩擦力f max ≥f ＝9 N ．当F 1减小到17 N 时，F 1′－F 2＝6 N ＜f max ，故物体所受摩擦力为6 N ，A 正确，B 、C 、D 错误．]7．已知一些材料间动摩擦因数如下： 材料钢—钢 木—木 木—金属 木—冰 动摩擦因数 0.25 0.30 0.20 0.03得弹簧测力计的示数为3 N ，则关于两接触面的材料可能是(取g ＝10 m/s 2)( )A ．钢—钢B ．木—木C ．木—金属D ．木—冰 B [由二力平衡可知摩擦力f ＝F ＝3 N ，接触面上的弹力大小N ＝mg ＝10 N ，由f ＝μN 得，μ＝f N＝0.3．故可能是木—木．]8．马拉着自重600 N 的雪橇在水平冰面上做匀速直线运动，马需用水平拉力18 N ．若在雪橇上载货500 kg ，马要用多大的水平力可使雪橇仍做匀速直线运动？雪橇和冰面间的动摩擦因数为多大？(g 取10 N/kg)解析：雪橇做匀速直线运动F 1＝f 1，又f 1＝μN 1，N 1＝G 1＝600 N 得μ＝f 1N 1＝18600＝0.03 在雪橇上载货500 kg 后，N 2＝G 1＋m 2g ＝600 N ＋500×10 N＝5 600 N则f2＝μN2＝0.03×5 600 N＝168 N水平拉力F2＝f2＝168 N．答案：168 N 0.031．[物理观念]静摩擦力、滑动摩擦力、动摩擦因数．2．[科学思维]摩擦力的理解、判断．3．[科学方法]“假设法”“平衡法”．1．关于动摩擦因数，下列说法正确的是( )A．两接触面间压力越大，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D[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，选项A、B、C错误，选项D正确．]2．下列关于摩擦力的说法中，错误的是( )A．两物体间有摩擦力，一定有弹力，且摩擦力的方向与它们间的弹力方向垂直B．两物体间的摩擦力大小与它们间的压力一定成正比C．在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度D．滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反B[弹力是形成摩擦力的必要条件，且弹力与摩擦力的方向垂直，A正确；静摩擦力的大小与压力的大小无必然联系，B错误；受静摩擦力作用的物体可以是静止的，也可以是运动的，静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反，但与运动方向无关，可以与运动方向成任意夹角，C正确；滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反，与物体的运动方向可以相同，也可以相反，D正确．]3．(多选)如图所示，有三个相同的物体叠放在一起，置于粗糙水平地面上，物体之间不光滑．现用一水平力F作用在乙物体上，物体之间仍保持静止，下列说法正确的是( )A．丙受到地面的摩擦力大小为F，方向水平向左B．甲受到水平向右的摩擦力作用C．乙对丙的摩擦力大小为F，方向水平向右D．丙对乙的摩擦力大小为F，方向水平向右AC[以甲、乙、丙三者整体为研究对象，此整体在水平方向上受力平衡，因此丙受到地面的摩擦力大小等于F，方向水平向左，选项A正确；以甲为研究对象，甲不受摩擦力，选项B错误；乙对丙的摩擦力与丙对乙的摩擦力大小相等、方向相反，以甲、乙为整体分析可知，丙对乙的摩擦力大小等于F，方向水平向左，故选项D错误，选项C正确．] 4．木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm，轻弹簧的劲度系数为400 N/m，系统置于水平地面上静止不动，如图所示．现将F＝1 N的水平拉力作用在木块B上，则下列说法正确的是( )A．木块A所受摩擦力大小是12.5 NB．木块A所受摩擦力大小是11.5 NC．木块B所受摩擦力大小是9 ND．木块B所受摩擦力大小是7 NC[未加F时，木块A在水平地面上受轻弹簧的弹力F1和静摩擦力f A作用，且F1＝f A＝kx＝8 N，木块B在水平地面上受轻弹簧弹力F2和静摩擦力f B作用，且F2＝f B＝kx＝8 N，在木块B上施加水平向右的拉力F＝1 N后，由于F2＋F＜μG B，故木块B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小f′B＝F2＋F＝9 N，木块A的受力情况不变，C正确，A、B、D错误．]。

摘要：在高中物理力学的解题过程中，经常会遇到这样的问题：一个物体同时受到滑动摩擦力、支持力等多力（三个力以上）作用时，在第三个力作用下，改变支持力与滑动摩擦力的大小，当第三个力满足一定大小和方向，这时第三个力出现了最小的极值问题。

求解这个问题典型的做法是用三角函数求极值，而用三角函数知识解题比较繁杂，但如果巧妙应用滑动摩擦力与支持力的合力方向不变，就可以使问题简单化，提高了解题的速度，起到事半功倍的效果。

关键词：滑动摩擦力；支持力；合力方向不变；极值滑动摩擦力F与接触面的压力F N之间的数量关系为F f=μF N.得μ=F f、/F N,如果把滑动摩擦力与支持力(压力的的反作用力)合成,由于滑动摩擦力与支持力是垂直的所以他们合力必然在是以这两个力为邻边的矩形的对角线上,而且合力方向不随着滑动摩擦力与支持力的改变而改变(如图1),合力与支持力夹角为θ, tanθ=F f/F N=μ,由于摩擦系数μ只取决于相互接触的两物体表面的材料性质及表面状况,因而θ与摩擦力和接触面的压力无关。

也就说当滑动摩擦力与支持力都变化了,滑动摩擦力与支持力的合力方向却不变。

这个结论在高中物理解题应用可以带来很大的方便。

1、滑动摩擦力与支持力的合力方向不变应用在四个力的极值问题在一个接触面上物体同时受到了滑动摩擦力和支持力等三个力以上时,滑动摩擦力与支持力随着第三个力的改变而改变,当第三个力满足一定条件时求极值问题的应用[1]。

【例题1】如图2所示,水平地面上静止放有一质量为m 的物体,物体与水平地面间的动摩擦因数为μ,用一恒力F 作用在物体上使其在水平面上匀速运动的最小恒力F为多大,与水平方向夹角如何?分析:用常规的解法,受力分析如图2,设F与水平夹角为θ,把F力分解为水平方向与竖直方向。

根据平衡条件有F sinθ+F N=mg①F cosθ=F f②F f=μF N③联立①、②、③式得F=μmgμsinθ+cosθ由三角函数可得,当tanθ=μ时,F=μmgμ2+1μ2+1√以上用三角函数得出结论,对学生的数学知识要求高,而且计算过程比较繁。

摩擦力及受力分析学案知识精解一,摩擦力1、滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力．(1）产生条件：①接触面是粗糙； ②两物体接触面上有压力； ③两物体间有相对滑动．（2）方向：总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反．（3）大小—滑动摩擦定律滑动摩擦力跟正压力成正比，也就跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。

即N F f μ=其中的F N 表示正压力,不一定等于重力G 。

μ为动摩擦因数，取决于两个物体的材料和接触面的粗糙程度，与接触面的面积无关。

2、静摩擦力：当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时，所受到的另一个物体对它的力,叫做静摩擦力．(1）产生条件：①接触面是粗糙的；②两物体有相对运动的趋势；③两物体接触面上有压力．（2）方向：沿着接触面的切线方向与相对运动趋势方向相反．（3）大小：静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即0≤f≤f m ，具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。

必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μF N 计算，只有当静摩擦力达到最大值时,其最大值一般可认为等于滑动摩擦力,既Fm=μF N3、摩擦力与物体运动的关系①摩擦力的方向总是与物体间相对运动（或相对运动的趋势)的方向相反.而不一定与物体的运动方向相反. 如：课本上的皮带传动图。

物体向上运动，但物体相对于皮带有向下滑动的趋势，故摩擦力向上。

②摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的.而不一定是阻碍物体的运动的.如上例，摩擦力阻碍了物体相对于皮带向下滑,但恰恰是摩擦力使物体向上运动。

注意：以上两种情况中，“相对”两个字一定不能少.这牵涉到参照物的选择。

一般情况下，我们说物体运动或静止，是以地面为参照物的。

而牵涉到“相对运动”,实际上是规定了参照物。

如“A 相对于B"，则必须以B 为参照物，而不能以地面或其它物体为参照物。

教案：人教版八年级物理下册第8章第二讲——摩擦力与受力分析专题一、教学内容本讲主要涉及人教版八年级物理下册第8章的第三节和第四节内容，即摩擦力的概念、性质、计算以及受力分析的方法。

具体内容包括：1. 摩擦力的定义、类型（静摩擦力和动摩擦力）和计算公式（f=μN）。

2. 受力分析的基本方法，包括力的合成与分解、作用点、方向和大小。

3. 摩擦力在实际生活中的应用，如汽车的启动、制动等。

二、教学目标1. 理解摩擦力的概念、性质和计算方法，能够运用摩擦力知识解决实际问题。

2. 掌握受力分析的基本方法，能够对物体进行正确的受力分析。

3. 培养学生的实践能力，将所学知识应用到生活中。

三、教学难点与重点1. 摩擦力的计算公式及应用。

2. 受力分析的方法和技巧。

四、教具与学具准备1. 教具：黑板、粉笔、PPT。

2. 学具：笔记本、三角板、直尺。

五、教学过程1. 实践情景引入：讨论汽车启动和制动时摩擦力的作用。

2. 知识点讲解：(1) 摩擦力的定义、类型和计算公式。

(2) 受力分析的基本方法，力的合成与分解、作用点、方向和大小。

3. 例题讲解：分析一个物体在水平面上的受力情况。

4. 随堂练习：让学生分组讨论并分析生活中的受力现象。

5. 摩擦力的应用：讨论摩擦力在实际生活中的作用，如汽车的启动、制动等。

六、板书设计板书内容主要包括摩擦力的定义、类型、计算公式，以及受力分析的方法和步骤。

七、作业设计1. 请用所学知识分析自行车在斜坡上行驶时的受力情况。

答案：自行车在斜坡上行驶时，受到重力、支持力、摩擦力和斜坡对自行车的正压力。

其中，重力和斜坡对自行车的正压力作用在垂直于斜坡的方向上，摩擦力作用在平行于斜坡的方向上。

2. 请用所学知识解释为什么汽车的制动距离会随着车速的增加而增加。

答案：汽车的制动距离随着车速的增加而增加，是因为摩擦力的大小与物体速度的平方成正比。

当车速增加时，动摩擦力也增加，导致汽车制动距离增加。

八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课学生掌握了摩擦力和受力分析的基本知识，但在实际应用中还需加强练习。

教案：《摩擦力》一、教学内容本节课为人教版物理八年级下第八章第三节，教材的章节为《摩擦力》。

本节课的主要内容包括：1. 摩擦力的概念：摩擦力是两个互相接触的物体，在相对运动时，在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力。

2. 摩擦力的方向：摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反。

3. 摩擦力的计算：摩擦力的大小与物体间的正压力成正比，与物体间的摩擦系数成正比。

4. 摩擦力的作用：摩擦力可以使物体保持运动状态，也可以使物体停止运动。

二、教学目标1. 让学生理解摩擦力的概念，知道摩擦力的方向和计算方法。

2. 培养学生运用摩擦力知识解决实际问题的能力。

3. 让学生了解摩擦力在生活中的应用，培养学生的学习兴趣。

三、教学难点与重点重点：摩擦力的概念、方向和计算方法。

难点：摩擦力的应用和实际问题的解决。

四、教具与学具准备教具：黑板、粉笔、PPT、实验器材。

学具：笔记本、笔。

五、教学过程1. 实践情景引入：让学生举例说明生活中遇到的摩擦力现象。

2. 讲解摩擦力的概念：摩擦力是两个互相接触的物体，在相对运动时，在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力。

3. 讲解摩擦力的方向：摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反。

4. 讲解摩擦力的计算：摩擦力的大小与物体间的正压力成正比，与物体间的摩擦系数成正比。

5. 讲解摩擦力的作用：摩擦力可以使物体保持运动状态，也可以使物体停止运动。

6. 例题讲解：让学生举例说明摩擦力在实际问题中的应用。

7. 随堂练习：让学生 solve problems related to friction.8. 板书设计：摩擦力的概念、方向、计算方法和作用。

9. 作业设计：题目1：什么是摩擦力？摩擦力的方向是什么？答案：摩擦力是两个互相接触的物体，在相对运动时，在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力。

摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反。

题目2：摩擦力的大小与哪些因素有关？答案：摩擦力的大小与物体间的正压力成正比，与物体间的摩擦系数成正比。

第讲 摩擦力及受力分析一、学习目标 理解摩擦力的产生条件和方向的判断，及摩擦的大小计算。

二、概念学习1．产生条件：（1）两物体接触面 ；②两物体间存在 ；（2）接触物体间有相对运动（ 摩擦力）或相对运动趋势（ 摩擦力）。

2．方向：（1）滑动摩擦力的方向沿接触面和 相反，与物体运动方向 相同。

（2）静摩擦力方向沿接触面与物体的 相反。

可以根据平衡条件或牛顿运动定律判断。

3．大小：（1）滑动摩擦力的大小： f = μN 式中的N 是指 ，不一定等于物体的重力；式中的μ被称为动摩擦因数，它的数值由 决定。

（2）静摩擦力的大小： 0< f 静 ≤ f m 除最大静摩擦力以外的静摩擦力大小与正压力 关，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，与正压力成 比；静摩擦力的大小应根据平衡条件或牛顿运动定律来进行计算。

4．对物体进行受力分析的一般步骤：首先确定 ；然后根据力的概念，从物体处所的环境与其他物体的联系，按 等顺序依次分析，最后检查分析结果能否使物体处于题目中所给的运动状态．三、典型例题例1．下列关于摩擦力的说示中正确的是：（ ）A ．阻碍物体运动的力称为摩擦力B ．滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C ．静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直D ．接触面上的摩擦力总是与接触面平行例2．水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行了安全检查。

图1为—水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB 始终保持v ＝1 m/s 的恒定速率运行，一质量为m ＝4 kg 的行李无初速地放在A 处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。

设行李与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，AB 间的距离l ＝2 m ，g 取10 m/s 2。

求：行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小；图1例3分析下列各物体受力情况，并画出受力图示1．A 、B 叠放静止在斜面上A 受力B 受力2．光滑的半球形容器，放一均匀直棒AB ，如图3，画出AB 棒受力图示。

教案：物理人教版八年级下册第八章第三节摩擦力一、教学内容1. 摩擦力的定义：摩擦力是两个互相接触的物体，在相对运动时，在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力。

2. 摩擦力的方向：摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反。

3. 摩擦力的分类：静摩擦力和滑动摩擦力。

4. 摩擦力的大小：摩擦力的大小与物体间的正压力成正比，与物体间的接触面粗糙程度有关。

5. 减小和增大摩擦力的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动代替滑动、使接触面脱离。

二、教学目标1. 让学生理解摩擦力的定义，知道摩擦力的方向和分类。

2. 让学生掌握摩擦力的大小与正压力、接触面粗糙程度的关系。

3. 培养学生运用摩擦力的知识解决实际问题的能力。

三、教学难点与重点1. 摩擦力的方向。

2. 摩擦力的大小与正压力、接触面粗糙程度的关系。

3. 减小和增大摩擦力的方法。

四、教具与学具准备1. 教具：黑板、粉笔、实验器材（包括木块、弹簧测力计、斜面等）。

2. 学具：课本、练习册、笔记本。

五、教学过程1. 实践情景引入：让学生观察日常生活中遇到的摩擦现象，如走路、推车等，引导学生思考摩擦力的存在和作用。

2. 知识讲解：讲解摩擦力的定义、方向、分类、大小与正压力、接触面粗糙程度的关系。

3. 实验演示：进行实验，让学生直观地感受摩擦力的存在和大小变化。

4. 例题讲解：讲解与摩擦力相关的例题，让学生掌握解题方法。

5. 随堂练习：让学生独立完成练习册上的题目，巩固所学知识。

7. 布置作业：布置课后作业，让学生进一步巩固摩擦力的知识。

六、板书设计1. 摩擦力的定义。

2. 摩擦力的方向：与相对运动方向相反。

3. 摩擦力的分类：静摩擦力、滑动摩擦力。

4. 摩擦力的大小：与正压力成正比，与接触面粗糙程度有关。

5. 减小和增大摩擦力的方法。

七、作业设计1. 题目一：判断题（1）摩擦力总是阻碍物体的运动。

（）（2）摩擦力的大小与物体间的正压力成正比。

（）（3）用滚动代替滑动可以减小摩擦力。

为什么物体在滑动摩擦中会受到摩擦力和支持力之分物体在滑动摩擦中会受到摩擦力和支持力之分摩擦力和支持力是物体在滑动摩擦过程中所受到的两种力。

摩擦力是物体在两个接触面之间的相对运动中产生的一种阻力；而支持力是地面或其他支撑物对物体的支持力量。

这两种力对物体的运动和行为产生了重要影响。

首先，让我们来讨论摩擦力。

摩擦力是由于物体表面间微小不平整形成的。

在物体接触面之间，存在着由原子和分子构成的表面，这些微小的凸起和凹陷形成了摩擦的基础。

当物体相对滑动时，凸起和凹陷之间的相互摩擦会产生一种摩擦力，其方向与物体相对滑动的方向相反。

摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。

静摩擦力是在物体还未发生实际滑动之前的摩擦力，它会阻止物体运动，使其保持静止。

一旦物体的施加力超过了静摩擦力的极限，物体就会开始滑动，并且此时的摩擦力称为动摩擦力。

摩擦力的大小取决于多种因素，如物体之间的表面性质、表面间的压力、物体的质量和相对滑动的速度等。

表面性质包括表面的光滑程度和材料的种类，光滑的表面和柔软的材料之间的摩擦力会相对较小，而粗糙的表面和硬材料之间的摩擦力则会相对较大。

除了摩擦力之外，物体在滑动摩擦中还会受到支持力的作用。

支持力是地面或其他支撑物对物体的作用力，它的方向垂直于接触面。

支持力的大小等于物体的重力，即支持力等于物体的质量乘以重力加速度。

摩擦力和支持力之间的关系可以通过牛顿第二定律得到解释。

根据牛顿第二定律，物体的加速度等于物体所受合力的大小与物体质量的比值。

在滑动摩擦中，物体所受合力等于摩擦力和支持力的合力。

如果摩擦力大于支持力，物体会受到一个反向加速度，减慢或停止运动。

如果支持力大于摩擦力，物体会受到一个正向加速度，增加运动速度。

总结起来，物体在滑动摩擦中会受到摩擦力和支持力的作用。

摩擦力是由于相对滑动产生的表面摩擦而产生的阻力，它的大小取决于表面性质和相对滑动速度。

支持力是地面或其他支撑物对物体的支持力量，它的大小等于物体的重力。

滑动摩擦力与支持力的合力方向分析及应用滑动摩擦力与支持力的合力方向分析及应用高中物理力学中的受力分析是难点，尤其是涉及摩擦力的分析更让学生琢磨不透，若掌握了滑动摩擦力与支持力的合力特点，则会很有帮助。

这里就滑动摩擦力与支持力的合力特点进行分析，并举两例。

滑动摩擦力，无论相互接触的物体是相对匀速运动、加速运动还是减速运动，滑动摩擦力的大小F=μF都是不变的，F与F的方向是垂直的，即使F变化，F就会随着变化，但F/F=μ。

设滑动摩擦力与支持力的合力方向与F方向夹角为θ，tanθ=F/F=μ，μ一定，θ就是一定的，由此可知滑动摩擦力与支持力的合力方向是由μ决定。

在受力分析过程中灵活应用这个结论会大大降低难度。

【例1】重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ，一人欲用最小的作用力F使木块做匀速运动，则此最小作用力的大小和方向应如何？若用解析法Fcosα-μF=0，Fsinα+F-G=0解上述二式得：F=令tanφ=μ，则sinφ=，cosφ=可得F==可见当α=φ时，F有最小值，即F=答案：与水平方向成α角斜向上且tanα=μ但如果用到滑动摩擦力与支持力的合力方向是一定的，tanθ=F/F=μ。

就可以将滑动摩擦力与支持力的合为一个方向不变的力，用三力动态平衡的图解法既直观又简单。

如图所示，F与滑动摩擦力与支持力的合力方向垂直时F最小。

【例2】历年高考试题中经常遇到静止斜面上放一个物体，要判断地面对斜面体的摩擦力方向，斜面上的物体可以静止、匀速或加速，运动方向可以向上或向下，可以不受到推力或受到推力（受到推力的方向可以是任意的）。

若斜面上的物体是静止的或匀速运动，则可以把物体和斜面作为一个整体，受力分析直接求解，若斜面上的物体沿斜面上滑，对斜面体受到地面与重力G 是竖直方向，而斜面上物体对斜面的压力和滑动摩擦力都有同一方向的水平分量，很易判断摩擦力的方向。

但斜面上的物体沿斜面下滑时，物体受到的摩擦力沿斜面向上。

滑动摩擦力一、静摩擦力静摩擦力与物体接触的表面材料有关两个相互接触的物体，当接触面存在相对运动趋势但又没有发生相对运动时，接触面上就会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作静摩擦力。

1.静摩擦力产生的条件两个物体相互接触且接触面粗糙，相互之间存在着压力，具有相对运动的趋势。

2.静摩擦力的大小静摩擦力F随着沿相对运动趋势方向的外力的变化在0与最大静摩擦力Fmax之间变化，即0＜F≤Fmax。

静摩擦力的大小与压力大小无关，由物体的运动状态和物体所受的其他力所决定，可根据牛顿第二定律或平衡条件求解。

摩擦力的方向总是平行于接触面3.物体间有无静摩擦力及静摩擦力方向的判定①.假设法。

假设接触面光滑，看物体是否会发生相对运动；若发生相对运动，则说明物体原来的静止是有运动趋势的静止，且物体发生的相对运动方向即为原来相对运动趋势的方向。

②.根据物体所处的运动状态，应用力学规律判二、滑动摩擦力两个相互挤压的物体，当接触面存在相对运动时，接触面上就会产生一种阻碍物体相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。

1.滑动摩擦力产生条件两个物体相互接触且接触面粗糙，相互之间存在着压力且发生相对滑动。

2.滑动摩擦的大小摩擦力与自身重量有关①.用滑动摩擦定律计算。

滑动摩擦力的大小遵循滑动摩擦定律，用公式表述为Ff＝μFN，其中μ为动摩擦因数，FN表示两物体间的压力。

计算时应注意：a.μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关，FN为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力。

b.滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面的面积大小也无关。

②.根据物体的运动状态判断。

a. 若物体处于平衡状态，利用平衡条件求解。

b.若物体有加速度，利用牛顿第二定律和受力分析结合起来求解。

3.滑动摩擦力的方向沿着接触面的切线与和它接触的物体的运动方向相反，不一定与物体的运动方向相反。