(共31张PPT)
第三章
相互作用
学 习 目 标
STSE情境导学
1.通过实验认识摩擦力，知道摩擦力产生的条件.
2.会判断滑动摩擦力和静摩擦力的方向.
3.掌握滑动摩擦力和静摩擦力大小的计算方法.
4.知道生产、生活中增大摩擦和减小摩擦的实例，有将物理知识应用于生产和生活的意识
皇家马德里的当家球星克里斯蒂亚诺·罗纳尔多的任意球绝技也是巧妙地利用了摩擦力
学习小结
产生摩擦力必须具备的条件：
1.接触面粗糙.
2.两物体相互挤压（有弹力）.
3.有相对运动或相对运动趋势.
名称
大小
与压力关系
滑动摩擦力
f＝μFN
成正比
静摩擦力
0＜f≤fmax
无关
最大静摩擦力
通常认为fmax＝μFN
压力越大，最大静摩擦力越大
自主学习基础达标
重点拓展难点突破
知识归纳
素养培育能力提升
F
科学反思
类题训练
迁移应用巩固提高
滑动摩擦力
F
分清
摩擦力
最大静摩擦力|亠受力平衡
静摩
擦力
最大静摩擦力→-fmx=!FN
判断有无
滑动摩擦力方向
摩擦力
大
判断有无
静摩擦力
大
aX第三节 摩擦力
学 习 目 标
STSE情境导学
1.通过实验认识摩擦力，知道摩擦力产生的条件.2.会判断滑动摩擦力和静摩擦力的方向.3.掌握滑动摩擦力和静摩擦力大小的计算方法.4.知道生产、生活中增大摩擦和减小摩擦的实例，有将物理知识应用于生产和生活的意识
皇家马德里的当家球星克里斯蒂亚诺·罗纳尔多的任意球绝技也是巧妙地利用了摩擦力
INCLUDEPICTURE"自主学习.tif"
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知识点一 摩擦力
1.定义：两个相互接触的物体之间发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力.
2.分类：静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力.
知识点二 滑动摩擦力
1.定义：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫作滑动摩擦力.
2.方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反.
3.大小.
滑动摩擦力的大小跟压力成正比.
公式：f＝μFN，μ为动摩擦因数，它的数值跟相互接触的两个物体的材料和接触面的情况有关（填“有关”或“无关”）.
知识点三 静摩擦力
1.定义：两个相互接触的物体之间具有相对运动趋势，而没有相对运动时，产生的摩擦力叫作静摩擦力.
2.方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反.
3.大小：两物体间实际发生的静摩擦力f在0与最大静摩擦力fmax之间，即0＜f≤fmax.
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小试身手
1.下列有关摩擦力的说法正确的是（ ）
A.一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间一定不存在摩擦力
B.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
C.两物体间如果有了弹力，就一定有摩擦力
D.两物体间有摩擦力，就一定有弹力
答案：D
2.（多选）下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中，正确的是（ ）
A.静摩擦力的方向不一定与物体运动方向相反
B.静摩擦力的方向不可能与物体运动方向相同
C.静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直
D.静止物体所受静摩擦力一定为零
答案：AC
3.静止在水平地面上质量为50
kg的物体，与水平地面间的动摩擦因数为0.2，当作用在该物体上的水平拉力为30
N时，它所受的是 摩擦力，其大小为 N.当作用力增大到110
N时，物体刚要开始滑动，则物体与地面间的最大静摩擦力是 N.物体滑动后欲使物体做水平匀速运动，则应对它施加 N的水平拉力.（g取10
m/s2）
答案：静 30 110 100
学习小结
产生摩擦力必须具备的条件：1.接触面粗糙.2.两物体相互挤压（有弹力）.3.有相对运动或相对运动趋势.
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探究一 静摩擦力
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1.产生条件.
（1）两物体直接接触且相互挤压（即有弹力）.
（2）接触面粗糙.
（3）两物体间有相对运动趋势.
2.方向.
与相对运动趋势方向相反，与物体运动方向无直接关系，既可与运动方向相同，也可与运动方向相反或成某一夹角.
3.大小.
（1）范围：0（2）计算：物体处于匀速或静止时，根据二力平衡条件求解.
（3）静摩擦力大小与压力无关，最大静摩擦力与压力成正比.
【典例1】 （多选）如图所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是（ ）
A.若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上
B.若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大
C.若木块静止，当F增大时，最大静摩擦力随之增大
D.若开始时木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受摩擦力作用
核心点拨：静止时什么力与重力平衡.
解析：若木块静止，则木块受到的静摩擦力与mg平衡，大小为mg，方向竖直向上，故A正确.B错误；最大静摩擦力与正压力成正比，故C正确；当撤去F时，墙与木块间无弹力，则木块不受摩擦力作用，故D正确.
答案：ACD
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1.静摩擦力的判断方法.
静摩擦力总是跟物体的相对运动趋势方向相反，它跟物体运动的方向无关.因此，判断静摩擦力方向关键是弄清“相对运动趋势方向”，具体操作时采用化“静”为“动”的思路：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，则其相对滑动方向便是原先的相对运动趋势方向；若它们之间不发生相对滑动，则说明它们之间原先并无相对运动趋势.
2.静摩擦力大小的计算方法.
正压力是静摩擦力产生的条件之一，但静摩擦力的大小与正压力无关（最大静摩擦力除外）.当物体处于平衡状态时，静摩擦力大小由平衡条件F合＝0来求，而物体处于非平衡状态的某些静摩擦力的大小应由牛顿第二定律（后续学习）来求.
INCLUDEPICTURE"类题训练.tif"
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1.关于静摩擦力，下列说法中正确的是（ ）
A.两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力
B.静摩擦力总是阻力
C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反
D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值
答案：C
探究二 滑动摩擦力
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1.产生条件.
（1）两物体直接接触且相互挤压（即有弹力）.
（2）接触面粗糙.
（3）两物体间有相对运动.
2.方向.
与相对运动方向相反，与物体的运动方向无直接关系，与物体的运动方向可能相同，也可能相反.
3.大小.
由公式f＝μFN计算（也可以由二力平衡来求解）.
（1）FN是两个相接触的物体间的正压力，FN的大小可以与重力G大小相等，也可以不等.
（2）动摩擦因数μ的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定，与FN无关.
（3）滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与物体间相对运动速度的大小无关.
【典例2】 如图所示，汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动，车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动.下列判断正确的是（ ）
A.若v1B.若v1C.若v1>v2，货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力
D.若v1>v2，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力
核心点拨：根据速度大小，确定A、B之间的相对运动关系，进而判断摩擦力的方向.
解析：滑动摩擦力阻碍物体间的相对运动.若v1＜v2，货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力，A错误，B正确；若v1>v2，货物A受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力，汽车B受到了货物A所施加的向左的滑动摩擦力，C、D错误.
答案：B
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滑动摩擦力大小和方向
1.滑动摩擦力方向的判断.
滑动摩擦力的方向总是与物体“相对运动”的方向相反.所谓相对运动方向是把与研究对象相接触的面作为参照物，研究对象相对于接触面运动的方向.
2.弄清滑动摩擦力大小的有关因素.
①当物体间存在摩擦力时，其大小即可由公式f＝μFN计算，由此可看出它只与接触面的动摩擦因数μ及正压力FN有关，而与相对运动速度大小、接触面积大小无关.
②物体间有几个接触面，就可能有几个摩擦力，注意分析接触面的个数.
INCLUDEPICTURE"类题训练.tif"
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2.人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台上拖出，如图所示，则在匀速拖出的过程中（ ）
A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小
B.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，拉力逐渐减小
C.平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小
D.材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变
答案：D
探究三 摩擦大小的计算
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1.静摩擦力的大小.
（1）大小的范围：0＜f≤fmax.
（2）计算：物体处于平衡状态（匀速运动或静止）时，根据二力平衡条件求解.
（3）最大静摩擦力：最大静摩擦力fmax略大于滑动摩擦力，一般情况下，为分析问题方便，可认为二者相等.
2.滑动摩擦力公式f＝μFN的理解.
（1）F的大小与FN成正比，与物体的运动状态无关.
（2）动摩擦因数μ与接触面的粗糙程度和材料有关，与物体间的压力、相对运动的速度及接触面的大小均无关.
（3）FN是物体与接触面间的正压力，不一定等于物体的重力，求FN要根据物体受力情况而定.
3.滑动摩擦力大小的计算方法.
（1）公式法：由f＝μFN计算.
（2）二力平衡法：物体做匀速直线运动或静止时（有相对运动），根据二力平衡求解.
【典例3】 （多选）在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律的实验中，特别设计了如图甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连（调节传感器高度可使细绳水平），滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶（调节滑轮可使桌面上部细绳水平），整个装置处于静止状态.实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图像如图乙，则结合该图像，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.可求出空沙桶的重力
B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小
C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小
D.可判断第50
s后小车做匀速直线运动（滑块仍在车上）
核心点拨：认真看图乙，结合图甲可获取相关知识.
解析：t＝0时传感器显示拉力为2
N，则滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为2
N，由车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2
N，A正确.t＝50
s时摩擦力达到最大值，即最大静摩擦力为3.5
N.同时小车启动，说明带有沙的沙桶重力等于3.5
N，此时摩擦力立即变为滑动摩擦力，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力突变为3
N的滑动摩擦力，B、C正确.此后由于沙和沙桶重力3.5
N大于滑动摩擦力3
N，故50
s后小车将加速运动，D错误.
答案：ABC
1.
1.不同摩擦力与压力的关系.
名称
大小
与压力关系
滑动摩擦力
f＝μFN
成正比
静摩擦力
0＜f≤fmax
无关
最大静摩擦力
通常认为fmax＝μFN
压力越大，最大静摩擦力越大
2.摩擦力的计算程序.
INCLUDEPICTURE"类题训练.tif"
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3.水平桌面上有一个重200
N的物体，与桌面间的动摩擦因数为0.2，当依次用15
N、30
N、80
N的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（ ）
A.15
N、30
N、40
N B.15
N、30
N、80
N
C.0、0、40
N
D.15
N、40
N、40
N
解析：物体与桌面间的最大静摩擦力fmax＝μFN＝0.2×200
N＝40
N.拉力为15
N、30
N时，物体静止，根据二力平衡知，静摩擦力大小分别为15
N、30
N；当拉力为80
N时，物体滑动，为滑动摩擦力，大小f＝μFN＝0.2×200
N＝40
N，A正确.
答案：A
INCLUDEPICTURE"分课堂小结.TIF"
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INCLUDEPICTURE"分课堂小结2.TIF"
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