【物理課件】摩擦力 2023-2024學年高一上學期物理人教版（2019）必修第一冊

3.2摩擦力2、方向：沿著接觸面，與物體相對運動的方向相反。FfFf一、滑動摩擦力1、定義：兩個相互接觸的物體，當它們相對滑動時，在接觸面上產(chǎn)生的一種阻礙相對運動的力，稱為滑動摩擦力。

①不要把“物體的相對運動方向”與“物體的運動方向”等同。②滑動摩擦力的方向可能跟物體的運動方向相反（阻力）,也可能跟運動方向相同（動力），但一定阻礙相對運動。疑問1:滑動摩擦力的方向能說成和運動方向相反嗎？疑問2:滑動摩擦力能說成阻礙物體的運動嗎？3、大小滑動摩擦力的大小跟接觸面上壓力（不一定等于重力）的大小有關(guān)，同一接觸面來，壓力越大，滑動摩擦力越大。思考：滑動摩擦力是不是還與接觸面的材料以及粗糙程度有關(guān)呢？影響滑動摩擦力的因素：①接觸面間的壓力。②接觸面的材料。③接觸面的粗糙程度

如果用Ff表示滑動摩擦力的大小，用F壓表示壓力的大小，則有同一接觸面，滑動摩擦力的大小跟壓力的大小成正比。其中，μ是比例常數(shù)，無單位，叫作動摩擦因數(shù)。它的值跟接觸面的材料、粗糙程度有關(guān)。公式：Ff=μF壓如圖3.2-1所示，由于F壓大小等于支持力FN，所以，滑動摩擦力公式通常表達為：公式：Ff=μFN滑動摩擦力條件：作用點：接觸面上方向：沿著接觸面，與物體相對運動的方向相反。大小：Ff=μFN①相互接觸，且擠壓（有彈力）②接觸面粗糙③有相對運動滑動摩擦力的方向與相對運動方向相反，不能說成和運動方向相反。滑動摩擦力的作用是阻礙相對運動，不是阻礙運動，滑動摩擦力有可能是阻力，也有可能是動力。例題：在我國東北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作為運輸工具。一個有鋼制滑板的雪橇，連同木料的總重為4.9×104N。在水平的冰道上，馬要在水平方向上用多大的力，才能夠拉著雪橇勻速前進？mgFNF拉Ff解：（1）確定研究對象，構(gòu)建模型（2）對這個物體進行受力分析：①豎直向下的重力mg；②地面對物體向上的支持力FN；水平向在左的摩擦力Ff。③水平向在右的拉力F拉；勻速：上下邊的力，左右兩邊的力相等。mgFNF拉Ff勻速：上下邊的力，左右兩邊的力相等。雪橇受的重力G=mg=4.9×104N，查表的μ=0.02則：F拉=Ffmg=FN所以：Ff=μFN=μmg帶入數(shù)據(jù)得：F拉=μmg=0.02×4.9×104N×10N/kg=980N

相互接觸的物體處于相對靜止時，是不是也可能存在摩擦力？創(chuàng)設(shè)情境二、靜摩擦力F靜F推

人用平行于地面的力推沙發(fā)，沙發(fā)有相對地面運動的趨勢，但它沒有被推動，沙發(fā)與地面仍然保持相對靜止。

根據(jù)二力平衡的知識可知，這時一定有一個力與推力平衡。這個力與人對沙發(fā)的推力大小相等、方向相反。這個力就是沙發(fā)與地面之間的摩擦力。靜摩擦力：相互接觸的兩個物體之間產(chǎn)生的阻礙相對運動的趨勢的力。如何理解相對運動趨勢？相對運動的趨勢可以簡單理解為：“想動卻又沒動”或者“可以動，但還沒動”。是指物體的位置本來要變化的，但是由于受到了靜摩擦力，物體沒有運動但假若一旦失去了靜摩擦力，物體就會發(fā)生運動。靜摩擦力的方向：總是跟物體相對運動趨勢的方向相反。F推F靜靜摩擦力條件：作用點：接觸面上方向：沿著接觸面，與物體相對運動趨勢的方向相反。大?。篎靜=F推①相互接觸，且擠壓（有彈力）②接觸面粗糙③有相對運動趨勢大?。褐灰嘲l(fā)與地面間沒有產(chǎn)生相對運動，靜摩擦力的大小就隨著推力的增大而增大，并與推力保持大小相等。外力演示靜摩擦力的大小隨拉力的變化（閱讀）把木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊。在拉力F增大到一定值之前，木塊不會運動，此種情況下靜摩擦力等于拉力。在彈簧測力計的指針下輕塞一個小紙團，它可以隨指針移動，并作為指針到達最大位置的標記（圖3.2-4)。繼續(xù)用力，當拉力達到某一數(shù)值時木塊開始移動，此時拉力會突然變小。如果用力傳感器代替彈簧測力計做這個實驗，能夠在計算機屏幕上直接得到拉力隨時間變化的F-t圖像(圖3.2-5)。演示靜摩擦力的大小隨拉力的變化（閱讀）

靜摩擦力的增大有一個限度。圖中木塊所受靜摩擦力的最大值Fmax在數(shù)值上等于物體即將開始運動時的拉力。兩物體之間實際產(chǎn)生的靜摩擦力F在0與最大靜摩擦力Fmax之間，即0<F靜≤FmaxFf=μF壓F靜=F拉皮帶運輸機能把貨物送往高處，也是靜摩擦力作用的結(jié)果。mgF靜瓶子可以拿在手中，靠的是靜摩擦力的作用。靜摩擦力可以是阻力，也可以是動力，它阻礙的是相對運動思考：靜止的物體會受滑動摩擦力嗎？運動的物體回受靜摩擦力嗎？Ff靜止的物體受滑動摩擦力皮帶運輸機能把貨物送往高處，也是靜摩擦力作用的結(jié)果（運動的物體受靜摩擦力）。思考1：人走路時，所受到的摩擦力是滑動摩擦力還是靜摩擦力？方向？動力還是阻力？思考2：順著救援繩往上爬呢？往下滑呢？親自體驗：從書堆里抽出一本書，書堆里的書和被抽出的書各自所受的摩擦力？例1：所受重力為100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它從原地開始運動。木箱從原地移動以后，用30N的水平推力，就可以使木箱繼續(xù)做勻速直線運動。由此可知：木箱與地板之間的最大靜摩擦力Fmax=______；木箱所受的滑動摩擦力Ff=______，木箱與地板之間的動摩擦因數(shù)μ=______；如果用20N的水平推力推這個靜止的木箱，木箱所受的摩擦力大小為____。課堂練習解：

（1）由題，當要用35N的水平推力時，木箱才能從原地開始運動，則此時水平推力恰好等于最大靜摩擦力，所以木箱與地板間的最大靜摩擦力為35N。（2）用30N的水平推力，使木箱繼續(xù)做勻速運動，則勻速有上下左右的力相等的平衡條件得到，木箱受到的滑動摩擦力：Ff=30N。（3）因為mg=FN和Ff=μFN所以代入數(shù)據(jù)得：（4）木箱靜止有摩擦力等于同方向上的外力，為20N。fF科學漫步

流體的阻力（閱讀）

流體的阻力還跟物體的橫截面積有關(guān)，橫截面積越大，阻力越大。跳傘運動員、飛船返回艙在空中張開降落傘，憑借降落傘較大的橫截面積獲得較大的空氣阻力，安全落地。流體的阻力還跟物體的形狀有關(guān)系。頭圓尾尖的物體所受的流體阻力較小，這種形狀通常叫作流線型。為了減小阻力，輪船的水下部分采用了流線型。

氣體和液體都具有流動性，統(tǒng)稱為流體。物體在流體中運動時，要受到流體的阻力，阻力的方向與物體相對于流體運動的方向相反。汽車、火車和飛機等在空氣中運動，要受到空氣的阻力。輪船、潛艇在水面或水下航行，要受到水的阻力。

流體的阻力跟物體相對于流體的速度有關(guān)，速度越大，阻力越大。雨滴在空氣中下落，速度越來越大，所受空氣阻力也越來越大。當阻力增加到跟雨滴所受的重力相等時，二力平衡，雨滴勻速下落。一、滑動摩擦力1、定義：兩個相互接觸的物體，當它們相對滑動時，在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力，這種力叫作滑動摩擦力。2、方向：滑動摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體相對運動的方向相反。注意：

①不要把“物體的相對運動方向”與“物體的運動方向”等同。②滑動摩擦力的方向可能跟物體的運動方向相反,也可能跟運動方向相同3、影響摩擦力大小的因素：彈力（壓力）大小，粗糙程度和材料。4、滑動摩擦力的大小跟壓力的大小成正比。Ff=μF壓

其中，μ是比例常數(shù)，叫作動摩擦因數(shù)。它的值跟接觸面有關(guān)，接觸面材料不同、粗糙程度不同，動摩擦因數(shù)也不同。滑動摩擦力原因：作用點：接觸面方向：沿著接觸面，與物體相對運動的方向相反。大?。篎f=μF壓①相互接觸，且擠壓（有彈力）②接觸面粗糙③有相對運動二、靜摩擦力1、定義：相互接觸的兩個物體之間只有相對運動的趨勢，而沒有相對運動，所以這時的摩擦力叫作靜摩擦力。靜摩擦力原因：作用點：接觸面方向：沿著接觸面，與物體相對運動趨勢的方向相反。大小：F靜=F推①相互接觸，且擠壓（有彈力）②接觸面粗糙③有相對運動趨勢3、大