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必修一—第三章相互作用第三节摩擦力知识与技能1.知道静摩擦力的产生原因和方向，知道它大小变化的范围．2.知道最大静摩擦力的概念，并且知道静摩擦力存在最大值．3.知道滑动摩擦力和接触面的粗糙程度、接触面之间压力大小的关系．4.知道增大和减小摩擦的方法，并能在日常生活中应用这些方法．过程与方法1.通过演示实验，培养学生的观察、概括能力．2.通过课堂小折纸实验对静摩擦力与滑动摩擦力的对比，培养学生在日常生活中应用这些知识的能力．3.进一步熟悉弹簧测力计的使用，培养学生的综合分析能力．情感态度与价值观1.培养学生实事求是地进行实验的科学态度和科学精神．2.利用实验和生活中的具体事例激发学生学习的兴趣.课标解读重点难点1.知道静摩擦力的概念及产生条件，会判断静摩擦力的方向．2.知道最大静摩擦力的概念，知道静摩擦力的大小范围．3.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．4.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，会求滑动摩擦力.1.静摩擦力有无的判断及大小、方向的确定．(重点)2.滑动摩擦力大小的计算、方向的判断．(重点)3.静摩擦力有无的判断，大小及方向的确定．(难点)4.利用摩擦力分析解决实际问题．(难点)一、静摩擦力1.基本知识(1)定义：两个的物体，当它们具有相对运动趋势时，在上产生阻碍的力．(2)方向：总是沿着，并且跟物体的方向相反．相对运动趋势接触面相对运动趋势接触面相互接触(3)大小：静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间，即.(4)最大静摩擦力：数值上等于物体时的“拉力”．刚刚开始运动F≤Fmax0＜2．思考判断(1)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．(√)(2)运动的物体不可能受静摩擦力的作用．(×)(3)静摩擦力一定是阻力．(×)探究交流用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向上静止，当担心手中瓶子掉下去时，总是用力握得更紧一些．这时瓶子所受的摩擦力增大了吗？【提示】由于手与瓶子保持相对静止，手与瓶子之间的摩擦力为静摩擦力，由二力平衡得，摩擦力总与重力大小相等，当用力握紧瓶子时，手与瓶子接触处压力增大，手对瓶子的最大静摩擦力增大，但静摩擦力保持不变．二、滑动摩擦力1.基本知识(1)定义：一个物体在另一个物体表面滑动的时候，受到的另一个物体它滑动的力．(2)方向：总是沿着，并且跟物体的的方向相反．相对运动接触面阻碍(3)大小：滑动摩擦力的大小跟成正比，即跟两个物体表面间的垂直作用力成正比．(4)公式：F＝，其中μ为比例常数，叫做，它的大小与相互接触的两个物体的，接触面的情况有关，而与受力面积、等因素无关．速度材料动摩擦因数μFN压力2．思考判断(1)静止的物体可能受到滑动摩擦力．(√)(2)滑动摩擦力的方向沿接触面，与物体运动方向相反．(×)(3)滑动摩擦力可能是动力．(√)探究交流人在公园散步时，你能辨别清楚人受地面的摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力吗？【提示】散步时，在脚和地面接触的时间内，脚并没有和地面发生相对运动，因此脚受到的摩擦力为静摩擦力．三、摩擦力的产生、效果、分类【问题导思】1．静摩擦力与滑动摩擦力的产生条件相同吗？2．摩擦力的方向与运动方向一定相反吗？3．静止物体受到的摩擦力一定是静摩擦力吗？运动的物体受到的摩擦力一定是滑动摩擦力吗？1．产生条件静摩擦力滑动摩擦力不同点两物体相对静止但存在相对运动趋势两物体有相对运动相同点(1)两物体相互接触且存在弹力(2)接触面粗糙2.“相对”的含义“相对”指的是研究对象相对于与其接触的物体而言，即指物体之间的相对静止或相对运动，都是以施力物体为参考系的，而不一定是物体相对地面的运动．3．作用效果(1)摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动趋势，不一定阻碍物体的运动．(2)摩擦力可以是阻力也可以是动力，如匀速前进的自行车，后轮受到的摩擦力为动力，前轮受到的摩擦力为阻力．4．摩擦力种类的判断1．物体间发生相对运动，它们之间的摩擦力不一定是滑动摩擦力，如人爬树时受到的摩擦力就是静摩擦力．2．受静摩擦力的物体不一定静止，但它一定相对于该摩擦力的施力物体静止；受滑动摩擦力的物体也不一定运动，但它一定相对于该摩擦力的施力物体滑动．3．两物体间有弹力存在，不一定有摩擦力产生，但两物体间有摩擦力产生，必有弹力存在．下列关于摩擦力的说法，正确的是()A．相互接触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．相对静止的物体间，也可能存在摩擦力作用D．只有静止的物体才受静摩擦力作用，运动的物体不会受静摩擦力作用【审题指导】解答该题时应把握摩擦力的定义及摩擦力产生的条件．【答案】C对摩擦力的认识应注意的几个问题1．不论物体是静止还是运动，都可能受到静摩擦力或滑动摩擦力．2．摩擦力并不总是阻碍物体的运动，它既可做动力，又可做阻力．3．摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反，也可以与运动方向相同．三、静摩擦力有无及方向的判断【问题导思】1．汽车在水平地面上行驶，汽车上的箱子受静摩擦力吗？2．如何判断物体间是否存在相对运动趋势？3．有哪些方法可以判断静摩擦力的方向？1．静摩擦力有无的判断2．静摩擦力方向的判断(1)直接法：对于相对运动趋势比较明显的情况，可以根据静摩擦力的方向沿着接触面，与相对运动趋势的方向相反直接判断．(2)特殊法：当一些物体的相对运动趋势不明显时，可采用一些特殊方法来确定静摩擦力的方向，常用方法有：①假设法：可假设接触面光滑，将会看到物体发生相对运动，根据相对运动的方向判断物体间的相对运动趋势的方向，从而判断静摩擦力的方向．②受力平衡法：对于受力平衡的物体，分析除静摩擦力外其他力的共同作用效果的方向，则静摩擦力的方向与其他力的共同作用效果的方向相反．③相互作用法：根据力的相互性，若甲、乙两物体间有静摩擦力，并且能判断出甲对乙的静摩擦力的方向，则乙对甲的静摩擦力的方向与甲对乙的静摩擦力的方向相反．例：如图所示，在平直公路上有一辆汽车，车厢中装有一木箱．试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向．(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车厢无相对滑动)；(2)汽车刹车时(二者无相对滑动)；(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动)；(4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动时；(5)汽车在匀速行驶中突然加速，木箱在车上滑动时．【审题指导】解答本题时把握以下三点：(1)先判断是否存在摩擦，若存在是静摩擦还是滑动摩擦．(2)静摩擦力的方向依据假设法判定．(3)滑动摩擦力的方向依据“与相对运动的方向相反”来判定．【答案】(1)木箱受到向前的静摩擦力(2)木箱受到向后的静摩擦力(3)木箱与汽车间没有摩擦力(4)木箱受到向后的滑动摩擦力(5)木箱受到向前的滑动摩擦力判断静摩擦力方向时，通过假设没有摩擦力将“相对运动趋势”放大为“相对运动”，从而得出相对运动趋势方向，确定静摩擦力．四、摩擦力大小的计算【问题导思】1．静摩擦力的大小有什么特点？2．计算静摩擦力有具体公式吗？3．滑动摩擦力的大小计算公式怎样？1．滑动摩擦力的大小(1)公式法：根据公式F＝μFN计算．①正压力FN是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，FN的大小根据受力情况确定，②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关．(2)二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速运动、静止)时，根据二力平衡条件求解．2．静摩擦力的大小(1)大小：0F≤Fmax.(2)计算：根据受力情况和二力平衡条件确定，大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力．(3)最大静摩擦力Fmax＝μ0FN，μ0为最大静摩擦因数，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．1．计算摩擦力时，应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力．2．滑动摩擦力F的大小与物体运动的速度大小无关，与接触面的面积无关．3．静摩擦力可在0～Fmax之间变化，不能用公式F＝μFN计算．例：如图所示，物体A、B叠放在水平桌面上，方向相反的水平拉力Fa、Fb分别作用于物体A、B上，使A、B一起在桌面上做匀速直线运动，已知A、B始终保持相对静止，且Fb＝2Fa.以FfA表示A受到的摩擦力大小，以FfB表示B受到桌面的摩擦力的大小，则()A．FfA＝0，FfB＝FaB．FfA＝0，FfB＝2FaC．FfA＝Fa，FfB＝FaD．FfA＝Fa，FfB＝2Fa【审题指导】审题注意以下条件的应用(1)两物体一起匀速直线运动，要利用二力平衡来求摩擦力的大小．(2)对B物体，既受A给的摩擦力又受地面给的摩擦力．【答案】C静摩擦力与滑动摩擦力的判断正确求出摩擦力大小的关键是先明确所求摩擦力为哪种摩擦力，判断思路是：物体间有相对滑动时一定是滑动摩擦力；物体静止或匀速运动时若平行接触面方向的合外力(摩擦力除外)小于最大静摩擦力则为静摩擦力，若平行接触面方向的合外力大于最大静摩擦力则为滑动摩擦力．五、利用图象法研究摩擦力例：如图所示，质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F＝1N的作用，取g＝10m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图象是()【答案】A在利用图象分析摩擦力时要注意：1．摩擦力的正、负表示方向，做题时要有正方向的规定．2．摩擦力的大小如何计算，是静摩擦力还是滑动摩擦力要分清．3．摩擦力的大小是否变化，最好写出表达式，从而判断图线的形状．