第3节 摩擦力
课前预习学案
一、预习目标：
1、知道摩擦力的定义。
2、会从正反两方面去分析摩擦现象。
3、知道增大和减小摩擦力的方法。
二、预习内容
1、摩擦力是发生在两个 物体之间，在物体发生 或 有这种趋势时，阻碍物体间的 。
2、影响摩擦力大小的因素有 和 。
3、举出生活中的有益摩擦：
举出生活中的有害摩擦： 。
三、提出疑惑
课内探究学案
一、学习目标（包括重难点）：
知识与技能：
1.知道摩擦力的存在和对物体运动的作用。
2.知道决定摩擦力大小的因素。
3. 认识摩擦的利与弊以及增大和减小摩擦的方法。
过程与方法
1. 经历探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验过程。
2. 经历制定计划设计实验的过程，学习控制变量的方法。
3. 学习设计表格、分析实验现象、归纳实验结论的一般方法。
情感态度与价值观
1.通过对摩擦的分析，激发用基础知识解决实际问题的热情，养成用所学知识联系实际生活、生产的习惯。
二、学习过程（自主学习、合作探究、精讲点拨、有效训练）
（一）、创设情境，引入课题
观看多媒体画面：（汽车在雪地上艰难行走，而当轮胎上裹有铁链后就能前进自如了；沾了水的茶杯盖很难拧开，而用毛巾裹住时就很容易拧开了； 生锈的铁锁打不开，当加了几滴油后就可以打开了；运动员赛跑时穿着带有铁钉的跑鞋等等）。老师出示：钉鞋、跑鞋、平底鞋、棉鞋、溜冰鞋各一双．问：如果老师要参加一百米的赛跑，你会选哪一双鞋呢？如果我要去溜冰你又会帮我如何选择呢？为什么要作这种选择？ 这都是摩擦力在起作用。
（二）、新课导学
自学课本第一、二段回答下列问题：
1、摩擦力产生在怎样的物体之间？
2、两个物体在什么状态下能产生摩擦力？
3、摩擦力产生在什么地方？
4、摩擦力的作用是什么？
5、小实验：请你用手轻压桌面，手在桌面上滑动，然后用力重压桌面再做一次，体会两次感觉有什么不同？保持压力相同，使手分别在光滑的桌面和粗 糙的桌面上滑动，体会两次感觉有什么不同。
6、每个同学都擦过黑板，对黑板擦和黑板之间的摩擦力的大小，你有什么感觉？小组里同学交流一下。
（三）实验探究
1、猜想，结合前面的讨论，每个小组同时结合你的所见所闻，进行猜想：影响摩擦力大小的因素有哪些？（大胆猜想，要说明你的猜想原因。小组讨论 后，全班交流。）
猜想① 。② 。
③ 。
④ 。
2、制定计划，设计实验
控制变量法：当一个物理量与几个因素都有关系时，我们要控制其他因素不变，只改变其中的一个因素，来研究该物理量与这个因素的关系。
针对老师确定的猜想，通过小组讨论。选定一个设计实验方案。然后全班交流。
3、进行试验
实验方案通过后，小组进行实验，把实验数据记录在自己设计的表格中。
试验次数
1
2
3
注意：①在拉动木块时，一定要水平拉动，并且在木块匀速运动时再读数，为什么？
②每个小组把自己的数据对全部进行展示。
4、得出结论
通过对数据的分析，你得出了什么结论？
结论
5、交流与评估
评估实验结论是否与实际情况相符，实验结果和其他小组的结果是不是相同？如果不相同，是什么原因？
6、综合全班的实验结果，共同总结摩擦力与压力和接触面的粗糙程度之间的关系。
。
（四）小组自学科学世界，独立完成下列各题，小组内交流
1、摩擦力都是有害的吗？列举生活中有益摩擦和有害摩擦（每组至少列举6条）
2、怎样可以改变摩擦力的大小？
3、增大摩擦力的措施有哪些？举例说明。
4、减小摩擦力大小的措施有哪些？举例说明。
三、反思总结
1.摩擦力产生的条件：不光滑，有压力，有相对运动或相对运动趋势。
2.摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反，不一定和物体的运动方向相反，不一定是阻力。
3.滑动摩擦力可由公式F滑=μFN计算，或由物体平衡计算。
4.静摩擦力不是定值，有一个范 围，即0～Fm，由物体运动和其他受力情况决定。
四、当堂检测
1、判断题
(1)自行车刹车时，用力捏紧自行车刹车闸是为了增大压力来增大摩擦力 ( )
(2)在接触面之间加润滑油，可以消除摩擦 ( )
(3)物体只有在运动时，才会受到摩擦力的作 用 （ ）
(4)物体运动越快，受的摩擦力就越大 ( )
(5)物体静止时，就一定没有受到摩擦 力 ( )
(6)如果没有摩擦，我们就寸步难行 ( )
2、甲、乙两同学沿同一直线，水平向右拉一木箱，甲用60N的力，乙用40N的力，木箱在水平地面上做匀速运动，则木箱受到地面的滑动摩擦力的大小和方向分别是〔 〕
A．100N，方向向右 B．100N，方向向左
C．20N，方向向右 D．20N，方向向左
3、下面说法中错误的是[ ]
A．运动鞋底的花纹是为了增大鞋底与地面间的摩擦力
B．冬天下雪后，常见民警在汽车上坡的地方洒上一些炉灰，目的是增大车轮与地面之间的摩擦
C．生活中离不开摩擦，摩擦越大越好
D．工厂工人师傅用的锉刀表面总是凹凸不平的，目的是为了增大锉刀与工件之间的摩擦
4、笨重的箱子放在水平地而上，我们推不动它是因为 ( )
A、这物体的惯性很大 B、这物体受到的推力小于摩擦力
C、这物体受到的推力和摩擦力平衡 D、以上说法都不对
5.
图6中物块A重10N，A和桌面间的动摩擦因数μ=0.25，当悬挂物B重3N时，开始沿桌面滑动。
求：（1）B物体重1N时A与桌面间的摩擦力多大？
（2）B物体重6N时，A与桌面的摩擦力多大？
（3）当A物体上再加上重10N的C物体，B物体重6N时，A与桌面的摩擦力多大？
课后练习与提高
1、关于摩擦力的下列说法中正确的（ ）
A.摩擦力的方向与运动方向相反
B.摩擦力的大小与物体的重力成正比
C.摩擦力的方向可能与运动方向相反
D.摩擦力大小总正比于接触面上的压力
2、下列关于摩擦力说法正确的是（ ）
A、受静摩擦力作用的物体一定是静止的
B、物体间的压力增大时，摩擦力的大小可能不变
C、运动物体受到的摩擦力一定等于μN
D、静摩擦力不一定是阻力
3、下列说法中正确的是（ ）
A、若某接触面上有滑动摩擦力，则也一定有弹力
B、弹力的方向与滑动摩擦力的方向一定垂直
C、滑动摩擦力一定阻碍物体的相对滑动
D、滑动摩擦力一定阻碍物体的运动
4、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
5、有三个相同物体叠放在地面上，如图，物体之间及物体和地面之间不光滑。ABC静止。( )
C受地面摩擦力，大小为F，方向向左。
A受水平向右的摩擦力。
B对C的摩擦力方向水平向右
C和地面间无摩擦力
6、一根质量为m，长为a的均匀木棒，它与桌面间的动摩擦因数为μ，用F力推动，当其经过如图所示位置时，求f。
7、物体静止，F力作用处光滑，求静摩擦力。当力F变为3F时，再求静摩擦力。
参考答案
当堂检测
课后练习与提高
A错；如果受的是静摩擦力，则可能压力增加但摩擦力不变，比如手握油瓶，握得再紧瓶子受到的静摩擦力还是mg，B对C错；D正确。
3、【答案】ABC
4、【答案】 AC
【解析】没越多，为了不掉下来，必须增加最大静摩擦力，A对；由受力分析知：竖直方向只有竖直向上的静摩擦力和竖直向下的重力，瓶始终静止，说明静摩擦力始终与重力平衡，大于始终等于mg，不变，B错C对D错。
5、【答案】AC
【解析】滑动摩擦力与接触面积无关。
7、【答案】mg
3.3 摩擦力
名师导航
●重点与剖析
1.静摩擦力
（1）定义：两个相互接触的物体之间，无相对滑动，但有相对运动趋势时，在接触面间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力.
（2）产生条件：①两物体接触且相互挤压；②接触面粗糙；③物体间有相对滑动的趋势.
（3）大小：是可变的，变化范围：0＜f静≤fmax.其中fmax为静摩擦力的最大值，叫最大静摩擦力.
（4）方向：与接触面相切并且与物体间相对运动趋势方向相反.
2.滑动摩擦力
（1）定义：两个相互接触的物体，当发生相对滑动时，在接触面间产生的阻碍物体相对运动的力叫滑动摩擦力.
（2）产生条件：①两物体直接接触且相互挤压；②接触面粗糙；③发生相对滑动.
（3）大小：滑动摩擦力f的大小与物体间相互挤压的弹力FN的大小成正比，即f ＝μFN.
式中μ为比例常数，叫动摩擦因数，其大小与接触的材料和粗糙程度有关，而与受力面积、速度等因素无关.
（4）方向：与接触面相切，并且与物体间相对滑动的方向相反.
●问题与探究
【问题1】 如图3－3－1所示，用传送带把一小货箱从低处送往高处，运动过程中货箱与传送带相对静止.请问货箱受的摩擦力方向如何？是动力还是阻力？
图3－3－1
【探究思路】货箱相对于传送带虽然相对静止，但货箱相对于传送带有沿斜面向下运动的趋势，此时货箱受到一个沿斜面向上的摩擦力.正是由于该摩擦力的存在，物体才有可能沿斜面上升，因此它是动力.
【问题2】 在同样的雪地上拉雪橇，使雪橇匀速运动，雪橇上不放重物和放上重物，什么情况下所需的拉力大？同样的雪橇在不同地面上什么情况下所需的拉力大？这说明滑动摩擦力的大小与什么有关？你能设计一个实验来找到它们之间的关系吗？
【探究思路】实验器材：木板、弹簧秤、几个砝码、粗糙程度不同的长平板等.用弹簧秤在平板上匀速拉动木板，根据弹簧秤的读数来探究.
利用假设法和二力平衡的知识是判断静摩擦力的方向及大小的计算的重要方法和规律.
●典题与精析
【例1】 将一只箱子放在水平地面上，在水平方向上施加向右的力F处于静止状态.F＝10 N，则木箱是否受静摩擦力?如受静摩擦力，则木箱所受静摩擦力的方向及大小如何？
【例2】 （1）如图3－3－2所示，在水平桌面上放一个重为GA＝20 N的木块，木块与桌面间动摩擦因数μ＝0.4，使这个木块沿桌面做匀速运动时的水平拉力F为多大？
图3－3－2 图3－3－3
（2）如果再在木块A上加一块重为GB=10 N的木块，如图3－3－3所示，B与A之间的动摩擦因数μ=0.2，那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，对木块A的水平拉力应为多大？此时木块B受到木块A的摩擦力为多大？
【例3】 重为200 N的木箱放在水平钢板上，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木箱与钢板间的动摩擦因数μ=0.20.现用逐渐增大的水平推力推木箱，当推力依次为20 N、30 N、50 N、80 N时，木箱受到的摩擦力为多大？
【例4】 在生活中，我们有这样的认识：用手握紧一个啤酒瓶，越用力瓶握得越紧，这样做是为了
A.增大对瓶的摩擦力 B.增大对瓶的压力
C.增大手与瓶间的动摩擦因数 D.增大手与瓶间的最大静摩擦力
自主广场
●基础达标
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，与动摩擦力和正压力无关
2.关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A.滑动摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反
B.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
C.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
D.滑动摩擦力可以是动力，也可以是阻力
3.关于静摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A.只有静止的物体才可能受静摩擦力
B.有相对运动趋势、相互接触的物体间有可能产生静摩擦力
C.静摩擦力不可能是动力
D.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力产生
4.关于摩擦力与弹力的关系，下列说法中正确的是（ ）
A.有弹力一定有摩擦力
B.有弹力不一定有摩擦力
C.有摩擦力一定有弹力
D.同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定垂直
5.如图3－3－4所示，以水平力F压物体A，这时A沿竖直墙壁匀速下滑，若物体A与墙面间的动摩擦因数为μ，A物体的质量为m，那么A物体与墙面间的滑动摩擦力大小等于（ ）
图3－3－4
A.μmg B.mg C.F D.μF
6.运动员用双手握住竖立的竹竿匀速攀上和匀速下滑，他所受的摩擦力分别是F1和F2，那么（ ）
A.F1向下，F2向上，且F1=F2 B.F1向下，F2向上，且F1>F2
C.F1向上，F2向下，且F1=F2 D.F1向上，F2向上，且F1=F2
7.下列说法正确的是（ ）
A.人走路时，受到静摩擦力作用
B.武警战士双手握住竖立的竹竿匀速攀上时，所受的摩擦力的方向是向下的
C.将酒瓶竖直用手握住停留在空中，当再增大手的用力，酒瓶受的摩擦力不变
D.在冰面上洒些细土，人再走上去不易滑倒，是因为此时人与冰面间的最大静摩擦力增大了
8.如图3－3－5，放在水平面上的物体受到水平向右的力F1＝7 N和水平向左的力F2＝2 N的共同作用，物体处于静止，那么（ ）
图3－3－5
A.如果撤去力F1，那么物体受到的合力为零
B.如果撤去力F1，那么物体受到的摩擦力一定为2 N
C.如果撤去力F2，那么物体受到的合力一定为2 N
D.如果撤去力F2，那么物体受到的摩擦力一定为5 N
9.用10 N的水平力在水平地面上拉着重50 N的物体时，物体能匀速运动；若用20 N的水平力拉此物体，则物体受的滑动摩擦力的大小为____________，物体与地面间的动摩擦因数为__________.
10.重为400 N的木箱放在水平地面上，动摩擦因数为0.25，如果分别用70 N和150 N的水平力推木箱，木箱受到的摩擦力分别为多大?（设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等）
●综合发展
11.a、b、c为三个质量相同的木块，叠放于水平桌面上，水平恒力为F作用于木块b，三木块以共同速度v沿水平桌面匀速移动，如图3－3－6所示，则在运动过程中（ ）
图3－3－6
A.a受到b的静摩擦力为零 B.a受到b的静摩擦力为F/3
C.c受到b的静摩擦力为2F/3 D.c受到b的静摩擦力为F
12.如图3－3－7所示，用水平力F将质量为M的木块压在竖直墙壁上，使木块保持静止，下列说法正确的是（ ）
图3－3－7
A.因为木块静止，木块的静摩擦力可能等于0
B.木块受的静摩擦力为F=Mg，方向向上
C.如果F增大，木块与墙壁间的静摩擦力也增大
D.如果F增大，木块与墙壁间的摩擦力仍不变
13.在图3－3－8中，质量为20 kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向右运动，在运动过程中受到水平向左、大小为10 N的拉力作用，则物体受到的摩擦力为（取g=10 N/kg）（ ）
图3－3－8
A.10 N，向右 B.10 N，向左
C.20 N，向右 D.20 N，向左
参考答案
●典题与精析
例1：【精析】假设木箱与地面无摩擦力则木箱将向右运动，即木箱与地面间的相对运动趋势方向向右.根据二力平衡的条件可知木箱与地面间受静摩擦力作用，静摩擦力方向向左，且大小等于10 N.
答案：10 N
【绿色通道】对于此类题目，首先要明确是静摩擦力还是滑动摩擦力，这要看物体所处的状态.以本题为例，箱子相对地面是静止的，因此是箱子受到静摩擦力.确定为静摩擦力后，依据二力平衡的知识就可以求得静摩擦力的大小（与推力相等），确定静摩擦力的方向（与推力的方向相反）.
例2：【精析】（1）对A，由二力平衡可知：F=f
而f=μFN=μGA=0.4×20 N=8 N，故F=8 N.
（2）设地面对A的摩擦力为f2，则对A、B整体而言，由平衡可知：F=f2
又f2=μFN=μ（GA+GB）=0.4×（20+10） N=12 N
故F=12 N
由于B处于匀速运动状态，受合力为0.
故对B，由平衡可知：A对B的摩擦力fAB=0.
【绿色通道】计算摩擦力，首先要明确是静摩擦力还是滑动摩擦力.本题求的是滑动摩擦力，滑动摩擦力的计算公式f=μFN，并且要注意，在不同情况下，正压力FN不同，要求对物体有正确的受力分析.
例3：【精析】本题可以根据摩擦力产生的条件，判断摩擦力的方向，以及计算摩擦力大小的方法来解答.
答案：由题意，木箱对水平面的压力FN=G，最大静摩擦力fm=f=μFN=μG=40 N.当推力分别为20 N、30 N时，推力小于最大静摩擦力，木箱未被推动，但有相对运动趋势，产生的是静摩擦力.据二力平衡条件知：摩擦力大小分别为20 N、30 N.当推力分别增大到50 N、80 N时，推力大于最大静摩擦力，木板与钢板间已发生相对滑动，这时利用滑动摩擦力的计算公式进行计算：
f=μFN=0.2×200 N=40 N
当推力为50 N、80 N时，摩擦力两次相等，均为40 N.
【绿色通道】计算摩擦力大小的一般程序：
1.分清摩擦力的类型：静摩擦力或滑动摩擦力.
2.滑动摩擦力由公式：f=μFN计算.与接触面的大小无关，跟运动状态、所受外力的大小无关.式中动摩擦因数μ由接触面材料决定，与FN无关.计算时，最关键是对正压力FN的分析.（它跟研究对象在垂直于接触面上的力的组成密切相关，也跟研究对象在该方向上的运动状态有关，这一点随着学习的深入会理解）注意FN变则f变的关系.
3.静摩擦力的计算.最大静摩擦力fm是物体将要相对运动这一临界状态时的摩擦力.静摩擦力f，它的大小和方向都跟产生相对滑动趋势的力密切相关，但跟接触面相互压力FN无直接的定量关系.因此，静摩擦力f具有大小、方向的可变性的特点.
【黑色陷阱】本题易出现两种错误倾向：（1）不区分两种类型的摩擦力的性质和特征，盲目套公式计算，误认为各个外力作用下摩擦力的大小都是40 N；（2）对二力平衡条件理解不透，误认为木箱未被推动是因为推力小于摩擦力.
例4：【精析】在竖直方向上啤酒瓶只受到两个力的作用即重力和静摩擦力，而且这两个力是一对平衡力，因此静摩擦力始终等于重力，保持不变.握得越紧，只是增大了对瓶的正压力，从而增大了最大静摩擦力.
答案：BD
【黑色陷阱】往往有的同学由于没有真正理解摩擦力产生的条件，凭自己的主观臆测去解决问题，所以容易误认为这样做是为了增大摩擦力，因此易错选A.
●基础达标
1.答案：D
2.答案：CD
3.答案：B
4.答案：BCD
5.答案：BD
6.答案：D
7.答案：ACD
8.答案：AB
9.答案：10 N 0.2
10.答案：70 N 100 N
●综合发展
11.答案：AD
12.答案：D
13.答案：D
