(共36张PPT)
第三章 相互作用
摩擦力
定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或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或相对运动趋势的力.
☆1 静摩擦力
☆2 动摩擦力
互相接触的物体相对静止时，要怎样能产生摩擦力？
推力
摩擦力
静摩擦力
二力平衡
静摩擦力
定义:两个相互接
触而保持相对静止
的物体,当它们之间存在相对运动
趋势时,在它们的接触面上会产生
阻碍物体间相对运动趋势的力.
静摩擦力的产生条件
3、两物体间有形变
1、接触面不光滑即粗糙
4、两物体间有相对运动趋势
2、两物体相互接触
F静
静摩擦力的方向
静摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动趋势方向相反。
F静
木块都保持静止
静摩擦力的大小
静摩擦力的大小：
0 < F静 < F静max
静摩擦力的大小
F
静摩擦力的大小随运动趋势方向上的推力的增大而增大F静=F
当人在箱子运动趋势上的水平推力增大到某一值Fmax时候，物体就要滑动，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
F
F静
F静
下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力的是
BCD
练习
A
B
C
F
D
F
F
F
思考
静摩擦力的方向跟运动方向有关系吗？
静摩擦力的大小与正压力有关吗？
静摩擦力一定是阻力吗？
静止的物体一定有静摩擦力吗？运动的物体一定没有静摩擦力？
静摩擦力大小与正压力无关，但最大静摩擦力的大小与正压力有关
不一定
静摩擦力的方向跟运动方向没有直接关系
静摩擦力可以是阻力，也可以是动力。
课堂训练
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
AC
思考
水平地面上,一个重为G=100N的木箱A受到水平推力F1的作用.当F1=5N时,木箱未被推动,此时木箱受摩擦力Ff=____.当F1=10N 时,木箱仍未被推动,此时木箱受摩擦力Ff=____. 当F1 = 25 N 时，木箱A刚好要被推动,则木箱所受的最大静摩擦力为多少
5N
10N
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。
练习
G
F静
FN
G
FN
F
F静
G
FN
G
F静
F
FN
课本练习
G
FN
F静
FN
G
Ff
F
FN
G
F静
G
2.一只玻璃瓶,在下列情况下是否受到摩擦力 如果受到摩擦力,摩擦力的方向如何
(1)瓶子静止在粗糙水平桌面上.
(2)瓶子静止在倾斜的桌面上.
(3)瓶子被握手中,瓶口朝上.
(4)瓶子压着一纸条,扶住瓶子把纸条抽出.
小结
一：摩擦力产生的条件：
1、接触面不光滑即粗糙
2、两物体相互接触
3、两物体间有形变
4、两物体间有相对运动趋势
二：静摩擦力的大小和方向
随拉力的增大二增大，有最大静摩擦力。
方向：与接触面相切，与相对运动趋势相反
物体运动方向和相对运动趋势方向的区别是什 么？
f
v
物体运动方向向上，但 它相对于皮带有下滑的趋势, 它的相对运动趋势方向却是 向下的，所以所受静摩擦力 方向沿斜面向上。
用力将物体压在墙上，处于静止，增 大F，物体所受静摩擦力大小会变化吗？
F
静摩擦力大小与正压力无关，大小由二力平衡 判断；最大静摩擦力与正压力成正比；滑动摩擦力 大小由F=μFN计算，也可由二力平衡判断，与物体 运动状态无关。
如图，A、B两物体竖直迭 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和B之间是否存在摩擦力的作用？地面对B是否有 摩擦力的作用？
F
A
B
静摩擦力有无判断：
1.条件判断法；
2.假设法（假设接触面光滑，看物体是否会发生 相对运动，如果物体仍相对静止，则不受摩擦 力，反之则受静摩擦力）
奇 思 妙 想
假如生活中没有摩擦，我们的生活会是怎样？曾经有人描写过没有摩擦的世界：在那个奇妙的早晨你一觉醒来，发现被子落在地上了，你伸手打算捡起来，它却从你手里溜走了。你抬头一看，房里的东西都已不在原来的位置上了，满屋子的家具都靠拢在一面的墙边，原来那一面的地板是低一些的。现在你费了好大劲才坐起来，勉强撑着冰一般滑的椅子站了起来穿上衣服，可衣服从肩上滑落了，你想穿鞋，可鞋带怎么也系不上，你想出门，可是却滑到家具那边......
滑动摩擦力
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，
这种力叫做滑动摩擦力。
滑动摩擦力的产生条件
3、接触面不光滑即粗糙
1、两物体相互接触
4、两物体间有相对运动
2、两物体间有形变
滑动摩擦力的方向
滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动方向相反。
物体从左边斜面运动到右边斜面的过程中所受的摩擦力方向如何？
Ff
Ff
Ff
滑动摩擦力方向
注意:
1.不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同.
2.“相对”指的是研究对象相对与其接触的物体而言.
3.滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反（阻力）,也可能跟运动方向相同（动力）
滑动摩擦力大小跟哪些因素有关呢？
研究一个物理量可能同时与几个因素有关时，应该采用怎样的方法呢？
思考
接触面的性质：材料，粗糙程度等。
接触面间
的压力
实验
实验器材：滑动摩擦演示仪（含滑块，砝码，测力计等）
实验目的： 1)探究滑动摩擦力大小相关因素 2）探究在接触面性质不变时，滑动摩擦力大小与正压力的关系。
实验过程：
数据
正压力FN /N
滑动摩擦力F / N
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
如何更直观地处理数据？
FN / N
F / N
0.2
0.3
0.4
0.5
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
0
0.6
滑动摩擦力的大小跟压力成正比
μ的大小跟两接触物体性质（材料及接触面粗糙程度等）有关
F =μFN
动摩擦因数
滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力
正压力或支持力
关于滑动摩擦力公式F=μFN, 下列说法中正确的是（ ） A、由F=μFN可知，F与FN成正比 B、由μ=F/FN可知，μ与F成正比，与FN成反比 C、F与FN、材料、接触面的粗糙程度都有关 D、μ的大小由接触面的粗糙程度唯一决定
练习
思考
滑动摩擦力的方向跟运动方向有关系吗？
滑动摩擦力的大小与重力成正比吗？
滑动摩擦力一定是阻力吗？
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？
滑动摩擦力的大小与正压力成正比
不一定
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
滚动摩擦力
定义：
一个物体在另一物体表面上滚动时，物体间产生的阻碍物体间滚动的作用力。
注意：
压力相同时，滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多
例题
F1
F2
FN
G
解：以雪橇为研究对象
水平方向有：
F1 = F2 = μFN = 0.02 ×4.9×104 N = 980 N
竖直方向有：
FN = G = 4.9×104 N《摩擦力》教学设计
第三章 相互作用
第三节 摩擦力
一、基本说明
1．教学内容所属模块： 高中物理必修一
2．年级： 高一
3．所用教材出版单位： 人民教育出版社
4．所属的章节：第三章 第三节
5．学时数： 45分钟
二、教学设计
1、教学目标：
①通过实验认识静摩擦力的规律，知道最大静摩擦力。
②知道滑动摩擦力概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向。
③会运用公式计算滑动摩擦力的大小。
④会用二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向。
⑤知道生产和活动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。
2、内容分析：
本节教材在处理摩擦力的内容上有所调整，从静摩擦力入手，然后介绍滑动摩擦力。这样处理是从学生的认知规律和实验现象发生的先后顺序考虑的。
3、学情分析：
学生在本节学习的过程中最难把握的是“相对运动趋势”，因此对静摩擦力的有无及静摩擦力的方向的判断是个难点。
4、设计思路：
教学中首先让学生理解相对静止的两个物体之间，也可能产生摩擦力，然后通过教科书的演示实验，运用学生已有的二力平衡的知识来讲述什么是静摩擦力，以及静摩擦力的大小和方向。
滑动摩擦力的教学中首先应该让学生感受到滑动摩擦力的存在，其次，要通过实验让学生体会不同物体间滑动摩擦力的大小会不同，从而激发学生去思考“物体间滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关呢？”然后通过相关实验说明“物体间滑动摩擦力跟接触面的粗糙程度有关，跟物体间的压力有关”。
三、教学过程描述
教学环节及时间 教师活动 学生活动 对学生学习过程的观察和考查以及设计意图
一、引入新课 5分钟 请同学们伸出右手按住桌面，然后向前移动手，感觉掌心。。。提出问题：【问题1】回忆初中所学的内容，阐述所学摩擦力的概念。【问题2】当用力推课桌时，课桌为什么没有运动？【问题3】思考静摩擦力存在的条件是什么？ 思考讨论回答问题：【问题2】因为课桌与地面之间有摩擦力的作用。（静摩擦力）【问题3】①两个物体间的接触面不光滑；②有相对运动趋势；③接触并且相互挤压 让学生亲自体会摩擦力，激发学生学习的兴趣
二、静摩擦力 20分钟 【实验探究】 通过实验探究静摩擦力的大小和方向。(1)用弹簧测力计水平地拉静止在水平桌面上的木块，逐渐增大拉力，直到木块运动为止。观察在此过程中弹簧测力计的示数变化，并将实验数据填入表格中．(2)在木块上增加砝码，重复上述实验，将实验数据填入表中．实验次数木块的运动情况木块(或含砝码)的重力G／N弹簧测力计的示数F／Nl23【教师总结】一般静摩擦力的大小没有一个确定的值，类似上述情况，当物块不动处于平衡状态时，静摩擦力的大小随拉力大小的变化而变化，总是等于拉力的大小．静摩擦力的方向，总是沿接触面切线方向，跟物体间相对滑动趋势方向相反．静摩擦力增大到某数值后就不再增大了，这时静摩擦力达到最大值，叫做最大静摩擦力，用Fmax表示．最大静摩擦力的方向，也总是沿接触面切线方向，跟物体间相对运动趋势相反．【教师】对于静摩擦力，我们还要讨论几个问题，首先考虑第一个问题：静摩擦力能不能发生在运动的物体之间 【教师】对，静摩擦力中的“静”是指的相对静止．第二个问题是静摩擦力的大小如何确定 【学生】可以根据平衡条件来做．继续刚才的分组实验，当拉力大于物体与地面间的最大静摩擦力时，物体的运动情况发生了怎样的变化 学生继续做实验，仔细观察实验现象，并对实验现象进行解释．【学生】物体由静止变为了运动．【教师】这时候物体与地面之间还有没有摩擦力 如果有，是什么性质的摩擦力 【学生】物体与地面之间仍然有摩擦力，不过摩擦力的性质由静摩擦力变为滑动摩擦力． 根据实验结果，讨论回答问题：【问题1】木块在水平桌面上，不用外力去拉时有没有受到摩擦力的作用？【问题2】用弹簧测力计轻轻拉木块，但木块不动，木块有没有受到摩擦力的作用？【问题3】摩擦力的大小和方向如何,依据是什么【问题4】当物体刚开始相对于桌面滑动时，物体所受的静摩擦力叫什么？它的大小和方向呢？【学生1】我看不可以，因为这种摩擦力是静摩擦力．【学生2】我不同意刚才这位同学的看法，静摩擦力中的“静”应该是指的相互接触并且有相对运动趋势的物体之间的摩擦力，它应该是指的相对静止．
三、滑动摩擦力四、滚动摩擦 15分钟5分钟 【问题1】阅读教科书58页，结合上面的实验，然后说出什么叫做滑动摩擦，什么叫做滑动摩擦力．【问题2】根据静摩擦力产生的条件和滑动摩擦力的定义，滑动摩擦力产生的条件是怎样的．【学生】接触面粗糙的两个物体之间有弹力并且有相对运动．【问题3】通过比较，感受滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关．【教师】下面我们自己设计一个实验，看一下滑动摩擦力到底与正压力之间的关系是什么．首先大家考虑一下实验器材的选择，然后探究如何用这些器材进行实验，也就是实验原理是什么，最后我们进行实验．第一个问题，实验前你选择的器材是什么 对木块的运动情况有没有限制 是的，这一点一定要注意．实验过程中是如何改变木块对地面的压力的呢 生：可以在木块上添加砝码．师：实验数据是怎样进行处理的生：我们可以用表格的形式记录下在不同压力下物体做匀速运动的拉力大小，而在水平面上运动时物体对地面的压力大小等于物体的重力，所以我们要测量木块及砝码的重力从而得到木块对地面的压力．为记录数据设计的表格如下：实验次数1234压力FN/N压力F/N摩擦力f/N【问题4】如何对数据进行处理？可以作摩擦力f随压力FN变化的图象，如果图象是一条直线，说明二者成正比．【问题5】实验得到的结论是什么 在其他条件不变的情况下物体与地面间的滑动摩擦力与物体对地面的压力成正比．【教师总结】滑动摩擦力的大小跟压力成正比，也就是跟两个物体间的垂直作用力成正比．如果用F表示滑动摩擦力的大小，用FN表示压力的大小，则有F=μFN，其中μ是比例常数(它是两个力的比值，没有单位)，叫做动摩擦因数，它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关，材料不同，两物体间的动摩擦因数也不同．动摩擦因数还跟接触的情况(如粗糙程度)有关．【问题6】滑动摩擦力的方向是如何规定的 (强调)需要注意的是，滑动摩擦力的方向虽然是跟相对运动方向相反，但是要把相对运动方向跟运动方向这两个概念区分开，不能混为一谈．一个物体在另一个物体表面上滚动时，物体之间存在的摩擦叫做滚动摩擦．在滑动摩擦中，物体间产生的阻碍物体间滚动的作用力，叫做滚动摩擦力．在压力相同时，滚动摩擦力要比滑动摩擦力小得多。 【教师举例】自行车、汽车在行驶过程中车轮受到的摩擦。 学生阅读教材后回答：从上面的实验可得出，两个相互接触的物体有相对滑动时，物体之间存在的摩擦叫做滑动摩擦．在滑动摩擦中，物体间产生的阻碍物体间相对滑动的作用力，叫做滑动摩擦力．【学生】与正压力和接触面的粗糙程度有关．【学生】.探究如何进行实验，包括实验器材的选择、实验过程的设计、实验数据的处理等等．【学生】我们可以继续刚才那个实验，只不过是让木块运动起来．【学生】木块要匀速运动或缓慢地移动，因为只有这样才可以保持拉力等于滑动摩擦力．滑动摩擦力跟物体相对运动方向相反
四、教学反思
摩擦力是物理教学中的难点，这节课突破难点的方法是利用我们身边随手可见的例子和简单的学生实验来进行的，一定要注意避免的是把知识点强加给学生，应该让学生自己去感受、去体会．滑动摩擦力这个概念的难点在于滑动摩擦力的方向和物体相对运动方向相反，而不是和物体运动方向相反，滑动摩擦力的计算等等．静摩擦力则更是一个难点集中的知识点，包括静摩擦力有无的判断、静摩擦力方向的判断、静摩擦力大小的判断等等，这些问题不可能在我们这一节课就能完全解释清楚，让学生全部了解，应该让学生先熟悉解决问题的基本方法，然后在以后的学习中逐步解决这些问题，因为静摩擦力不止一次地将会出现在将来的学习中．
附：
课件见（附件）
