1、高考资源网（） 您身边的高考专家高中物理鲁科版：必修一优秀教案：4.3 摩擦力 第2课时（教师版）教学过程导入新课 如图4-3-10，当静止在桌面上的木块突然向右运动时，开始静止的小球现在在木块上滚动.在分析木块与小球的相对运动时，以木块为参考系，小球开始在木块的右边，后来滚到木块的左边（会从木块的左边滚下来），所以，小球相对于木块向左运动.图4-3-10推进新课 同样如图4-3-11，桌面上的木块B正在向右运动，把小木块A轻放在B上，以桌面为参考系，小木块A向右运动.但在分析小木块A与木块B的相对运动时，应以木块B为参考系.小木块A开始在木块的右边，后来滑到木块B的左边，所以，小木块A相对于
2、木块B向左运动.图4-3-11 注意：在分析甲对乙的摩擦力时，必须选甲为参考系，再分析乙的运动状态. 那么，两个物体之间有相对运动的趋势，是什么意思呢？这个问题讲解简单，应用难！在初中教材中，把“有相对运动的趋势”说成“要发生相对运动”，这样在字面上要容易懂一些.下面我们通过一些实例来讲解.例题剖析1如图4-3-12，一木块放在斜面上静止不动.我们用通俗的语言来分析一下木块，木块虽然是静止的，但它若运动的话，它会沿着斜面向下滑；也就是说它现在虽然是静止的，但它万一动起来的话，它会沿着斜面向下滑；或者说，它在斜面上一不小心就会沿着斜面滑下来.从这个例子可看到，木块虽没有运动，但它有可能相对斜面向
3、下运动（沿斜面向下滑），这就是所谓的“要发生相对运动”.图4-3-12 注意：在分析甲对乙的摩擦力时，必须选甲为参考系，再分析乙是否要相对甲运动. 摩擦力的方向 若能正确分析出物体相对运动（或要发生相对运动）的方向，则摩擦力的方向就能正确得出.摩擦力的方向与物体相对运动（或要发生相对运动）的方向相反.所谓“阻碍相对运动的力”就是与物体相对运动（或要发生相对运动）的方向相反的力. 摩擦力也可以充当动力. 滑动摩擦力是阻碍物体间的相对运动的，但不一定阻碍物体的运动，即在运动中也可以充当动力. 滑动摩擦力的方向，平行于接触面，和相对接触面的滑动方向相反.如图4-3-13所示，在水平地面上相叠放的两物
4、体，在力F作用下有相对滑动，A相对B的运动方向向左，则A受到的滑动摩擦力方向向右，即滑动摩擦力方向与相对运动方向相反.而此时A相对地的运动方向却是向右，但这个运动方向不是相对接触面的运动方向，因此与A的摩擦力方向是无关的.A受到的摩擦力向右，这个摩擦力也是A向右运动的动力.图4-3-13 人用力蹬自行车前进时，由于与地面相接触的后轮处相对地面有向后运动的趋势，所以A点受到地面向前的摩擦力，这个摩擦力就是自行车向前运动的动力.当然，前轮受到的摩擦力向后，是自行车运动的阻力. 同理，当汽车发动机工作使汽车向前运动时，后轮受到的摩擦力向前，是汽车的动力.注意：当人不蹬自行车前进或汽车已关闭发动机时，
5、前、后轮受到的摩擦力都向后，都是车运动的阻力.例题剖析2重为400 N的木箱放在水平地面上，动摩擦因数为0.25，如果分别用70 N和150 N的水平力推木箱，木箱受到的摩擦力分别为多大?(设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等)教师精讲 FFN100 N，要推动木箱，推力必须大于或等于100 N.当推力为70 N时，推力小于最大静摩擦力，木箱没动，其受到的是静摩擦力.由二力平衡条件知：摩擦力和推力大小相等，即摩擦力大小为70 N.当用150 N的水平力推木箱时，推力大于最大静摩擦力，木箱与地面发生相对滑动，此时木箱受到的是滑动摩擦力，大小为100 N. 小结：(1)计算摩擦力时应先判断是静摩擦力还是
6、滑动摩擦力，不能用FFN来计算静摩擦力；(2)在没有告诉最大静摩擦力的情况下，常常利用最大静摩擦力跟滑动摩擦力近似相等来分析问题.例题剖析3在图4-3-14甲中，一木块随斜面一起匀速向左运动，二者保持相对静止.试画出木块受到的重力、弹力、摩擦力，并比较摩擦力的方向与物体运动方向是否在同一直线上.图4-3-14教师精讲 物体处于匀速直线运动状态或静止状态都是平衡状态，受力情况是完全一样的.以木块处于静止状态为例，假设斜面光滑，则木块将沿斜面下滑.由木块相对于斜面静止可知：木块受到沿斜面向上的静摩擦力.木块受力如图4-3-14乙所示，由图可知摩擦力的方向与物体运动的方向不在同一直线上. 小结：(1
7、)物体做匀速运动时的受力情况可以当作物体静止时来分析；(2)物体所受摩擦力的方向不一定与物体运动方向在同一直线上.例题剖析4 如图4-3-15所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一木箱.试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向.图4-3-15(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相对滑动)；(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)汽车在匀速过程中突然加速，木箱在车上滑动时.教师精讲(1)木箱随汽车一起由静止加速运动时，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时，木箱由于惯性要保持原有静止状态，因此它将相对于汽车向后滑动，
8、而实际木箱没有滑动，说明只有相对汽车向后滑动的趋势，所以，木箱受到向前的静摩擦力.(2)汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相对汽车向前滑动，而实际木箱没有滑动，说明只有相对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向后的静摩擦力.(3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，假设木箱受水平向右的摩擦力，则其受力如图4-3-16所示.跟木箱接触的物体只有汽车，汽车最多能对它施加两个力(支持力F1和摩擦力2)，由二力平衡条件知：F1与G抵消，但没有力与F2抵消.力是改变物体运动状态的原因，木箱在F2的作用下，速度将发生变化，不能做匀速直线运动，这与题意矛盾，所以假设错误，即木箱
9、不受摩擦力.图4-3-16(4)汽车刹车，木箱相对于汽车向前滑动时，易知木箱受到向后的滑动摩擦力.(5)汽车在匀速过程中突然加速，木箱相对于汽车向后滑动，易知木箱受到向前的滑动摩擦力.小结：(1)假设法是判断相对运动趋势方向的有效方法；(2)摩擦力的方向可以与物体运动的方向相同，也可以与物体运动的方向相反，即摩擦力可以是动力也可以是阻力；(3)摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，但不一定阻碍物体的运动；(4)静摩擦力不仅仅存在于两静止的物体之间，两运动的物体间也可以有静摩擦力.如下列问题：（师生共同讨论）1.滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上_的时候，要受到另一个物体的_力，这种力叫做滑动摩擦
10、力.(1)滑动摩擦力产生的条件接触面_ 两物体相互_且存在_ 两物体间有_(2)滑动摩擦力的方向总是沿着_，且与_的方向相反.(3)滑动摩擦力的大小滑动摩擦定律 滑动摩擦力跟_成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比. F_ 为动摩擦因数，取决于两物体的_和接触面的_，与接触面的面积_. 计算动摩擦因数可运用.动摩擦因数是两个力的比值，没有单位.动摩擦因数是属性物理量，与公式中的摩擦力F及压力FN无关，不能说成与F成正比，与FN成反比.2.静摩擦力：当一个物体在另一个物体的表面上有_时，所受到的另一个物体对它的阻碍作用，叫静摩擦力.(1)静摩擦力产生的条件接触面粗糙；两物体接
11、触且存在弹力；两物体接触面间有相对运动趋势.(2)静摩擦力的方向沿着_，跟物体的_相反.(3)静摩擦力的大小 静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，当外力增大到使物体处于将动未动的状态时，静摩擦力达到最大值最大静摩擦力Fm.故静摩擦力F随着外力的变化而在0m的范围内变化.静摩擦力与压力并不成正比，最大静摩擦力才与压力成正比.现在我们遇到的问题中，物体都处于平衡状态，通常用二力平衡的知识来求解摩擦力的大小.计算静摩擦力的大小时，切记一定不能用FFN.如下列问题：（师生共同讨论）1.一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上置一木块，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，试分析木块
12、受到的摩擦力的方向.解：因为木块随圆盘一起运动，可知木块受静摩擦力作用，根据匀速圆周运动条件可知：木块在水平方向的合力应指向圆心.而木块在水平方向只可能受到摩擦力的作用，因此木块受到静摩擦力的方向指向圆心.2.在粗糙的水平面上放一物体A，A上再放一质量为m的物体B，A、B间的动摩擦因数为，如图4-3-17所示.施一水平力F于A，求下列情况下A对B的摩擦力的大小.图4-3-17当A、B一起做匀速运动时；当A、B一起做加速运动，加速度为a时；当力F足够大使A、B发生相对滑动时；当A、B发生相对滑动，且B物体的伸到A的外面时.解：因A、B向右匀速运动，因此对B物体来说合力为零，所以B物体受到的摩擦力为零.因A、B无相对滑动，所以B受到的摩擦力是静摩擦力，用牛顿第二定律对B物体分析有F合=ma得F摩=ma.因A、B发生相对滑动，所以B受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以F=mg.因滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小无关，所以F摩=mg高考资源网版权所有，侵权必究！
