2018版高中人教版物理必修一教師用書素材3摩擦力正式版

知識脈絡(luò)知識脈絡(luò)3摩擦力學(xué)習(xí)目標(biāo)i?知道靜摩擦力的概念及產(chǎn)生條件，會判斷靜摩擦力的方向.（重點(diǎn)、難點(diǎn)）?知道最大靜摩擦力的概念，知道靜摩擦力的大小范圍.（難點(diǎn)）?知道滑動摩擦力概念及產(chǎn)生條件，會判斷滑動摩擦力的方向.（重點(diǎn)）?知道滑動摩擦力的大小跟什么有關(guān)，會求滑動摩擦力.（重點(diǎn)）/知識靜摩擦力?基礎(chǔ)初探?［先填空］?定義：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們具有相對運(yùn)動趨勢時(shí)，在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運(yùn)動趨勢的力.2?方向：總是沿著接觸面，并且跟物體相對運(yùn)動趨勢的方向相反.?大?。红o摩擦力F在0與最大靜摩擦力Fmax之間，即OvF<Fmax.?最大靜摩擦力：數(shù)值上等于物體剛剛開始運(yùn)動時(shí)的“拉力”.［再判斷］?靜摩擦力總是發(fā)生在相對靜止且有相對運(yùn)動趨勢的物體之間. （V）?運(yùn)動的物體不可能受靜摩擦力的作用.（X）?靜摩擦力一定是阻力.（X）［后思考］如圖3-3-1所示，用手握住瓶子，使瓶子在豎直方向上靜止，當(dāng)擔(dān)心手中瓶子掉下去時(shí)，總是用力握得更緊一些，這時(shí)瓶子所受的摩擦力增大了嗎？圖3-3-1【提示】由二力平衡得，摩擦力總與重力大小相等，當(dāng)用力握緊瓶子時(shí)，手與瓶子接觸處壓力增大，手對瓶子的最大靜摩擦力增大，但靜摩擦力保持不變. O核慚突破? ［合作探討］把木塊放在水平桌面上，用彈簧測力計(jì)沿水平方向向右拉木塊，如圖 3-3-2所示.II c_|——^77^7777777^777777777777777777777777圖3-3-2當(dāng)測力計(jì)的示數(shù)為1N時(shí)，木塊沒有動；逐漸增大拉力到2N時(shí)，木塊仍靜止；繼續(xù)增大拉力到4N時(shí)，木塊開始移動，此時(shí)拉力突然變小到3.8N,此后木塊勻速運(yùn)動，拉力保持3.8N不變.探討1:木塊受到拉力1N時(shí)，有相對桌面運(yùn)動的趨勢但沒有運(yùn)動，說明什么呢？【提示】說明桌面對木塊施加一個(gè)與拉力方向相反的、大小也為 1N的力，這個(gè)力就是桌面對木塊的靜摩擦力.探討2:隨著外力的增大，靜摩擦力有什么變化？【提示】靜摩擦力的大小隨著外力的增大而增大，但有一個(gè)最大值.探討3:靜摩擦力在哪里產(chǎn)生？沿什么方向？【提示】靜摩擦力產(chǎn)生在相對靜止但有相對運(yùn)動趨勢的物體之間?靜摩擦力的方向與接觸面相切，與物體相對運(yùn)動趨勢的方向相反.［核心點(diǎn)擊］四種方法判斷靜摩擦力的有無⑴條件判斷法：接觸面之間有壓力、粗糙且有相對運(yùn)動趨勢.(2)假設(shè)法：假設(shè)兩物體間無靜摩擦力，看物體是否相對滑動，判斷思路如下:假設(shè)無靜運(yùn)動—變化-有靜摩擦力摩擦力一狀態(tài)―>不變—>無靜摩擦力(3)力的作用效果判斷法：如果相互接觸的物體間存在摩擦力，則必有相應(yīng)的作用效果：平衡其他作用力或改變受力物體的運(yùn)動狀態(tài)，可據(jù)此確定有無靜摩擦力.⑷相互作用判斷法：禾I」用力的相互作用性，若甲對乙有靜摩擦力，貝憶對甲也有靜摩擦力，據(jù)此可以判斷物體是否受靜摩擦力.判斷靜摩擦力方向的常用方法

（1） 假設(shè)法：可假設(shè)接觸面光滑，將會看到物體發(fā)生相對運(yùn)動，根據(jù)相對運(yùn)動的方向判斷物體間的相對運(yùn)動趨勢的方向，從而判斷靜摩擦力的方向.（2） 平衡法：對于受力平衡的物體，分析除靜摩擦力外其他力共同作用效果的方向，則靜摩擦力的方向與其他力的共同作用效果的方向相反.（3）相互作用法：根據(jù)力的相互性，若甲、乙兩物體間有靜摩擦力，并且能判斷出甲對乙的靜摩擦力的方向，貝U乙對甲的靜摩擦力的方向與甲對乙的靜摩擦力的方向相反. 0題組沖關(guān)? 1?下列關(guān)于靜摩擦力的說法中，正確的是（ ）A?兩個(gè)相對靜止的物體間一定有靜摩擦力B?受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的C?靜摩擦力對物體的運(yùn)動總是起阻礙作用D?靜摩擦力一定比滑動摩擦力大【解析】兩個(gè)相對靜止的物體間要滿足靜摩擦力產(chǎn)生的全部條件才有摩擦力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；受靜摩擦力作用的物體相對靜摩擦力的施力物體靜止， 不一定是靜止的，選項(xiàng)B正確；無論靜摩擦力還是滑動摩擦力，都可以與運(yùn)動的方向相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；靜摩擦力大小在零和最大靜摩擦力之間，只有最大靜摩擦力比滑動摩擦力大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.【答案】B2?如圖所示為某運(yùn)動員在100m決賽途中的兩個(gè)瞬間，其中圖3-3-3甲、乙分別表示運(yùn)動員腳用力后蹬和前腳剛好接觸地面， 用Fi、F2分別表示運(yùn)動員在兩瞬間所受到的摩擦力，則關(guān)于Fi、F2的方向，以下說法正確的是（ ）【導(dǎo)學(xué)號:57632052】A.Fi向后，F(xiàn)2向后 B.Fi向前，F(xiàn)2向前C.Fi向前，F(xiàn)2向后 D.Fi向后，F(xiàn)2向前【解析】奔跑過程中腳與地面接觸時(shí)，腳與地面相對靜止，受到靜摩擦力?題圖（甲）中，腳用力后蹬，相對地面有向后滑的趨勢，受到向前的靜摩擦力， Fi向前,圖（乙）中腳接觸地面時(shí)有相對地面向前滑的趨勢，受到的靜摩擦力向后， F2向后.【答案】C侈選）水平力F作用在物體B上，A、B一起做勻速直線運(yùn)動，如圖3-3-4所示，則（）f-'— &圖3-3-4A.A、B之間無摩擦力A受到的摩擦力水平向右B與地面之間無摩擦力D.地面對B的摩擦力水平向右【解析】假設(shè)B對A有摩擦力，則A受力不平衡，不可能做勻速直線運(yùn)動，故B對A無摩擦力，A正確、B錯(cuò)誤；由于A、B一起勻速運(yùn)動，故把A、B作為一個(gè)整體，B相對于地面向左滑動，故地面對B有摩擦力，且方向水平向右，C錯(cuò)誤、D正確.［先填空］定義：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動的時(shí)候，受到另一個(gè)物體阻礙它滑動的力.方向：總是沿著接觸面，并且跟物體的相對運(yùn)動的方向相反.大?。夯瑒幽Σ亮Φ拇笮「鷫毫Τ烧?，即跟兩個(gè)物體表面間的垂直作用力成正比.公式：F=^F，其中u為比例常數(shù)，叫做動摩擦因數(shù)，它的大小與相互接觸的兩個(gè)物體的材料、接觸面的情況有—（填：“有”或“無”）關(guān)，而與受力面積、速度等因素?zé)o（填：“有”或“無”）關(guān).［再判斷］只要兩個(gè)物體之間有彈力產(chǎn)生，又有相對運(yùn)動，兩個(gè)物體之間就一定存在滑動摩擦力.（X）.滑動摩擦力一定存在于兩個(gè)運(yùn)動的物體之間.（X）.靜止的物體受到的摩擦力可能是滑動摩擦力.（V）

［后思考］用力將黑板擦（毛較長）在黑板上滑動，觀察毛刷的彎曲方向?如圖 3-3-5所示,毛刷為什么向后彎曲？【提示】因?yàn)槊⑺芑瑒幽Σ亮Φ姆较蜓匕迕妫c板擦運(yùn)動方向相反. O核心突破O ［合作探討］探討1:汽車橡膠輪胎表面凹凸不平，試從物理的角度說明制作的道理.【提示】將汽車橡膠輪胎表面做得凹凸不平，目的是增大車輪與地面間的動摩擦因數(shù)，提高汽車的最大靜摩擦力，使汽車行進(jìn)時(shí)動力更強(qiáng)勁、安全.探討2:把手按在桌面上，用力向前滑動，手有什么感覺？增大手與桌面的壓力，感覺有什么不同？這說明什么？【提示】手受到向后的阻力（滑動摩擦力），增大手與桌面的壓力后，感覺手受到向后的阻力（滑動摩擦力）增大，說明滑動摩擦力大小隨著壓力的增大而增大.［核心點(diǎn)擊］滑動摩擦力的大小1?公式法：根據(jù)公式F=^F計(jì)算?①正壓力Fn是物體與接觸面間的壓力，不一定等于物體的重力，F(xiàn)n的大小根據(jù)受力情況確定；②動摩擦因數(shù)卩與材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)，而與物體間的壓力、接觸面的大小無關(guān).2?二力平衡法：物體處于平衡狀態(tài)（勻速運(yùn)動、靜止）時(shí)，根據(jù)二力平衡條件求解.一物體置于粗糙水平地面上，按如圖3-3-6所示不同的放法,水平力F的作用下運(yùn)動，設(shè)地面與物體各接觸面間的動摩擦因數(shù)相等,則木塊受到的摩擦力的大小關(guān)系是（則木塊受到的摩擦力的大小關(guān)系是（)J/圖3-3-6C.Ff丙＞Ff乙＞Ff甲D.Ff甲=Ff乙=Ff丙【解析】物體在三種情況下所受摩擦力均為滑動摩擦力，由 F=[1F=卩mg?,物體在三種情況下所受摩擦力大小相等，選項(xiàng) D正確.【答案】D如圖3-3-7所示，一重為40N的木塊原來靜止在水平桌面上，某瞬間在水平方向上同時(shí)受到兩個(gè)方向相反的力 Fi、F2的作用，其中Fi=13N,F2=6N.已知木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：Fl Fi ■'■ZZXZZZZZZZZZZZZ/ZZZZZZZZZ.圖3-3-7木塊所受的摩擦力的大小和方向；⑵當(dāng)只將Fi撤去時(shí)，木塊受到的摩擦力的大小和方向；⑶若撤去的力不是Fi而是F2,木塊受到的摩擦力的大小和方向.【解析】當(dāng)木塊運(yùn)動時(shí)受到的滑動摩擦力為F滑0.2X40N=8N，故木塊受到桌面的最大靜摩擦力為8N.加上Fi、F2后，F(xiàn)i和F2相當(dāng)于一個(gè)方向向右的F=Fi—F2=7N的力.由于F小于最大靜摩擦力，故木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，則木塊受到桌面靜摩擦力的作用，大小為7N，方向水平向左.將Fi撤去后，由于F2小于最大靜摩擦力，故木塊仍然保持靜止.由二力平衡知識知，木塊受到的靜摩擦力大小等于 F2，即大小為6N,方向水