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2019-2020年高中物理 3.3 摩擦力教案 魯科版必修1 (一) 知識(shí)與技能 1. 知道摩擦力的概念及分類，知道這兩種摩擦力的分類 2. 知道靜摩擦力產(chǎn)生的條件，會(huì)判斷靜摩擦力的大小和方向 3. 知道滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件，會(huì)判斷滑動(dòng)摩擦力的大小和方向 4. 知道最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的關(guān)系。 5. 了解動(dòng)摩擦因數(shù)μ的決定因素，會(huì)用實(shí)驗(yàn)測(cè)量計(jì)算μ (二) 過程與方法 6. 通過觀察演示實(shí)驗(yàn)，概括出摩擦力產(chǎn)生的條件及摩擦力的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。 7. 通過靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的區(qū)別對(duì)比，培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力。 8. 在研究影響滑動(dòng)摩擦力因素問題中學(xué)會(huì)運(yùn)用控制變量的方法 (三) 情感態(tài)度與價(jià)值觀 9. 從探究中獲得積極的情感體驗(yàn)和認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神 10. 通過對(duì)生活中有益摩擦和有害摩擦的分析,對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義的教育 ★教學(xué)重點(diǎn) 1. 靜摩擦力的有無(wú)，大小及方向的判斷 2. 滑動(dòng)摩擦力的有無(wú)，大小及方向的判斷 ★教學(xué)難點(diǎn) 1. 靜摩擦力的有無(wú)，大小及方向的判斷。 ★教學(xué)過程 師：上節(jié)課學(xué)習(xí)彈力時(shí)曾提到，彈力是接觸力，接觸力從性質(zhì)上分為彈力和摩擦力，今天我們的學(xué)習(xí)任務(wù)就是學(xué)習(xí)了解摩擦力。 一、討論探究滑動(dòng)摩擦力的特點(diǎn) 師：對(duì)于摩擦力，我們?cè)诔踔械臅r(shí)候已經(jīng)接觸過了，而且知道摩擦力可以分為滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力和滾動(dòng)摩擦力。大家都試著回想一下，你還記得哪些知識(shí)。(不需要學(xué)生回答出來(lái)，學(xué)生自己明白就好)現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們利用你們的課桌和書本做一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)：把書平放在桌面上，給書本一個(gè)初速度，仔細(xì)觀察書本滑出后在桌面的滑行情況是怎樣的？ 生：書本在滑動(dòng)過程中速度會(huì)逐漸減小并最終停止下來(lái)。 師：是什么原因?qū)е聲镜乃俣仍絹?lái)越慢呢？ 生：是因?yàn)槭艿搅俗烂娼o書本的摩擦力。 師：桌面給書本的摩擦力是三類摩擦力中的哪一類呢？ 生：是滑動(dòng)摩擦力。 師：對(duì)，當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)時(shí)，會(huì)受到另一個(gè)物體阻礙它滑動(dòng)的力，這個(gè)力叫做滑動(dòng)摩擦力。我們也可以用手掌在桌面上滑動(dòng)來(lái)感受滑動(dòng)摩擦力。 師：當(dāng)我們用手掌壓著桌面滑動(dòng)時(shí)，桌面給手掌的摩擦力向什么方向？ 生：與手掌的運(yùn)動(dòng)方向相反，阻礙物體的運(yùn)動(dòng)。 師：手掌在桌面滑動(dòng)時(shí)，桌面對(duì)手掌有摩擦力作用，那手掌對(duì)桌面有摩擦力作用嗎？為什么？ 生：根據(jù)力的作用是相互的，我知道桌面給手掌摩擦力的同時(shí)手掌也會(huì)給桌面以摩擦力。 師：那手掌給桌面的摩擦力向什么方向？ 生：跟手掌的運(yùn)動(dòng)方向相同。 師：對(duì)！從這里也要看到作用力與反作用力是方向相反的（解釋）。 師：那桌面受到的摩擦力是三種摩擦力中的哪一種？ 生：是靜摩擦力！ 生：不是，應(yīng)該是滑動(dòng)摩擦力！ 師：是滑動(dòng)摩擦力！有同學(xué)不明白了，桌面沒有滑動(dòng)啊，怎么會(huì)是滑動(dòng)摩擦力，這就要涉及到滑動(dòng)摩擦力的概念了。什么樣的力是滑動(dòng)摩擦力？如果產(chǎn)生摩擦力的兩個(gè)物體是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的，那它們之間產(chǎn)生的摩擦力就是滑動(dòng)摩擦力。什么意思？就是說看一個(gè)力是不是滑動(dòng)摩擦力不是看這個(gè)物體是不是運(yùn)動(dòng)的（我們平時(shí)講一個(gè)物體是否運(yùn)動(dòng)是選擇地面為參考系的），而是看產(chǎn)生摩擦力的兩個(gè)物體間是不是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的。剛才我們研究的是手掌與桌面之間的摩擦力，而手掌與桌面是相對(duì)滑動(dòng)的，所以手掌與桌面間的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力。手掌相對(duì)于桌面是滑動(dòng)的，所以桌面給手的是滑動(dòng)摩擦力，桌面相對(duì)于手也是運(yùn)動(dòng)的，所以手給桌面的摩擦力也是滑動(dòng)摩擦力。 師：大家應(yīng)該還記得什么是相對(duì)運(yùn)動(dòng)吧？所謂的相對(duì)運(yùn)動(dòng)就是兩個(gè)物體分別以對(duì)方為參考系所表現(xiàn)出來(lái)的運(yùn)動(dòng)，而不是相對(duì)于地面或其它參考系得出來(lái)的運(yùn)動(dòng)。比如手掌在桌面上向正北方向運(yùn)動(dòng)，那手掌相對(duì)于桌面的運(yùn)動(dòng)是怎樣的？ 生：手掌相對(duì)于桌面是向北運(yùn)動(dòng)的。 師：桌面相對(duì)于手掌的運(yùn)動(dòng)是怎樣的？ 生：桌面相對(duì)于手掌向南運(yùn)動(dòng)。 師：大家還可以再做一個(gè)實(shí)驗(yàn)體會(huì)一下：左手壓在一本書上，右手將書抽走，整個(gè)過程中要保持左手不動(dòng)，由于書本與左手間是相對(duì)滑動(dòng)的，所以無(wú)論是書給手的摩擦力還是手給書的摩擦力均是滑動(dòng)摩擦力。 【牢記】：一個(gè)力是不是滑動(dòng)摩擦力，看產(chǎn)生這個(gè)摩擦力的兩個(gè)物體間是不是相對(duì)滑動(dòng)的。 師：下面我們來(lái)討論滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件。請(qǐng)同學(xué)們思考一下，怎樣才能產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力？ 生：首先兩物體一定要相互接觸，再者相互接觸的兩物體間一定要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 生：還有地面不能是光滑的。 師：很好！能歸納出這幾點(diǎn)已經(jīng)很不錯(cuò)的，其實(shí)還差一個(gè)條件，就是兩物體間不但要接觸，而且要擠壓。這個(gè)結(jié)論我們也可以通過剛才的實(shí)驗(yàn)體會(huì)出來(lái)。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中，左手壓書，右手抽書，如果左手壓書的力越小，右手抽書需要克服的摩擦力就越小，我們可以想象當(dāng)左手壓書的力小到接近于0時(shí)，手與書之間的摩擦力也將小到接近于0，說明光接觸還不行，還得擠壓。 滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件： 1、接觸并擠壓 2、兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 3、接觸面都不光滑。 【牢記】：有摩擦力必有彈力，有彈力不一定有摩擦力。 滑動(dòng)摩擦力的方向： 師：下面我們來(lái)歸納滑動(dòng)摩擦力的方向。 師：手掌在桌面上滑動(dòng)時(shí)，手掌受到桌面給它的作用力有幾個(gè)？ 生：有兩個(gè)，一個(gè)是桌面給手掌的支持力，一個(gè)是桌面給手掌的滑動(dòng)摩擦力。 師：支持力的方向向什么方向？摩擦力的方向向什么方向？ 生：支持力的方向垂直于桌面向上，摩擦力方向與手滑動(dòng)方向相反。 師：這兩個(gè)力的方向有什么關(guān)系？同一直線還是成一角度？角度是多大？ 生：這兩力是垂直的，因?yàn)橹С至Υ怪庇诮佑|面，而摩擦力與接觸面相切。 【牢記】：彈力與摩擦力相互垂直。 師：現(xiàn)在我們已經(jīng)知道摩擦力與接觸面相切，但具體是向哪個(gè)方向呢？有沒有同學(xué)能不說一說？我們可以以第一實(shí)驗(yàn)為例，大家根據(jù)手掌受到的摩擦力和桌面受到的摩擦力來(lái)對(duì)比總結(jié)。 生：是不是與運(yùn)動(dòng)方向相反??？ 生：不能這樣說，因?yàn)樽烂嬉彩艿降哪Σ亮Γ烂鏇]有運(yùn)動(dòng)，當(dāng)然也無(wú)法談起與運(yùn)動(dòng)方向相同或相反的說法。 生：我想應(yīng)該是與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向有一定的關(guān)系，因?yàn)閯偛盼覀円呀?jīng)了解到：如果兩個(gè)物體有相對(duì)滑動(dòng)，那它們之間產(chǎn)生的摩擦力叫做滑動(dòng)摩擦力。 師：經(jīng)過大家的努力，摩擦力方向的真面目就快要露出來(lái)了，滑動(dòng)摩擦力的根本是兩物體間的相對(duì)滑動(dòng)，所以研究滑動(dòng)摩擦力的方向我們要從它與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系著手。 板書：（手掌在桌面上向正北方向滑動(dòng)） 手受到的滑動(dòng)摩擦力方向：正南 桌面受到的滑動(dòng)摩擦力的方向：正北 手相對(duì)于桌面的運(yùn)動(dòng)方向：正北 桌面相對(duì)于手的運(yùn)動(dòng)方向：正南。 【牢記】：滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。 師：我們同樣可以結(jié)合第二個(gè)例子體會(huì)。 師：現(xiàn)在我引入滑動(dòng)摩擦力的下定義，相信經(jīng)過剛才的一番探究討論，我們一定對(duì)能定義有更深刻的理解 二、滑動(dòng)摩擦力 【定義】：當(dāng)兩個(gè)物體彼此接觸擠壓且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，該力叫做滑動(dòng)摩擦力。 大?。? 師：大家猜想滑動(dòng)摩擦力的大小會(huì)哪些因素有關(guān)呢？ 生：我想可能與兩物體間的擠壓力、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度、接觸面面積、接觸面粗糙程度等因素有關(guān)。 師：既然有這么因素可能影響滑動(dòng)摩擦力的大小，我們?cè)撊绾沃诌M(jìn)行研究呢？ 生：我們只能一個(gè)一個(gè)地來(lái)，比如我們可以先研究摩擦力大小于兩物體間擠壓力的有關(guān)系，研究出這兩個(gè)量之間的關(guān)系后，再研究摩擦力大小與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系，就這樣一個(gè)個(gè)在進(jìn)行研究。不可能同時(shí)研究摩擦力大小與所有因素的關(guān)系，因?yàn)槟悴粫?huì)知道摩擦力變化了究竟是由哪個(gè)因素的變化引起的。 師：好！如果我準(zhǔn)備研究摩擦力大小與兩物體擠壓力關(guān)系時(shí)，如何保證摩擦力的變化就是因?yàn)閴毫ψ兓鸬摹? 生：很簡(jiǎn)單，只要在研究壓力變化對(duì)摩擦力大小變化影響的實(shí)驗(yàn)中保持其它所有因素不變就行了。 師：這位同學(xué)回答得非常好！如果一個(gè)物理量與多個(gè)因素有關(guān)，我們?cè)谘芯磕骋粋€(gè)因素對(duì)該物理量的影響時(shí)，應(yīng)控制其它與該物理量有關(guān)的因素不變，這種研究方法在物理上叫做“控制變量法”。 師：實(shí)驗(yàn)表明，滑動(dòng)摩擦力的大小與兩物體之間的壓力成正比，即。其中μ是比例常數(shù)（它是兩個(gè)力的比值，沒有單位）。叫做動(dòng)摩擦因數(shù)。它的數(shù)值與兩物體的材料和接觸面粗糙程度（現(xiàn)在研究表明并非越光滑阻力越?。┯嘘P(guān)。N是物體之間的彈力，因?yàn)閺椓εc接觸面垂直，所以又叫做正壓力。 觀看滑動(dòng)摩擦力的視頻文件 師：我這邊有些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)儀器：木塊、長(zhǎng)木板、彈簧秤、布面、砝碼等，課后同學(xué)們可以利用這些儀器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)這個(gè)結(jié)論。 例1：磚橫放和豎放在地面移動(dòng)時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力哪一個(gè)大？ 【牢記】：f與接觸面積無(wú)關(guān)。 例2：那物體分別做勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)摩擦力大小關(guān)系如何呢？ 【牢記】：f與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)。 例3、下列說法正確的是（AD） A. 只有相互接觸且發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體間才可能產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力。 B. 只有運(yùn)動(dòng)的物體才可能受滑動(dòng)摩擦力。 C. 受彈力的物體一定受滑動(dòng)摩擦力 D. 受滑動(dòng)摩擦力的物體一定受到彈力。 方向： 師：前面已經(jīng)學(xué)過，滑動(dòng)摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。 F v F v 實(shí)例分析 例4、 (1) F v F v f f (2)汽車啟動(dòng)時(shí)，車上貨物向后滑動(dòng)，分析貨物受到的滑動(dòng)摩擦力的方向。解：可以用書本上拉黑板擦來(lái)示范，讓學(xué)生明白，雖然貨物相對(duì)車是后退了，但相對(duì)于地面是前進(jìn)了，其實(shí)常識(shí)也可以告訴我們：貨物從靜止到跟車一起以相同的速度向前運(yùn)動(dòng)，說明車啟動(dòng)的過程中貨物也在加速啟動(dòng)，那是誰(shuí)給它這個(gè)動(dòng)力的呢？很明顯是摩擦力?。? (3)汽車剎車時(shí)， 車上貨物向前滑動(dòng)，試分析貨物受到的沒動(dòng)摩擦力的方向。 解：貨物相對(duì)車向前， 是受到的摩擦力向后；車相對(duì)于貨物向后，則受到的滑動(dòng)摩擦力向前。 （4）接觸面均不光滑。 A B A B B與地面之間的摩擦力與剛才一樣，先略過去，主要看AB之間的摩擦力。AB之間接觸擠壓，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，接觸面不光滑，所有條件滿足，所以AB之間有摩擦力的存在。A相對(duì)于B向右運(yùn)動(dòng)，所以B給它一個(gè)向左的摩擦力來(lái)阻礙它的這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。B相對(duì)于A向左運(yùn)動(dòng)，所以A給B一個(gè)向右的摩擦力來(lái)阻礙B的這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。（其實(shí)大家也可以想得到，系在墻上的繩子被拉緊了，肯定有一個(gè)力把A向左拉，那就是摩擦力了） （5）已知：傳送帶靜止時(shí)，將物體輕輕放上，物體將由靜止開始下滑，若傳送帶反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)不會(huì)減緩物體下落速度甚至物體不下落呢？ （6）看圖，斜面光滑，傳送帶不光滑。若帶子不動(dòng)時(shí)，物體從高處下來(lái)后會(huì)沖出帶子，若帶子反向轉(zhuǎn)動(dòng)呢？ 例5、一物體正在水平桌面上沿正東方向做直線運(yùn)動(dòng)，物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，物體的質(zhì)量為m=10kg，g=10m/s2，此時(shí)物體正受一個(gè)沿正西方向的水平拉力F=20N的水平拉力的作用，求此時(shí)物體受到的滑動(dòng)摩擦力。 解：物體相對(duì)于桌面向東運(yùn)動(dòng)，所以受到的滑動(dòng)摩擦力方向向西，大小為 =0.21010=20N 三、靜摩擦力： 日常生活中我們常常見到這樣一種現(xiàn)象，一個(gè)大木箱停放在地面上，你用力推，沒推動(dòng)，什么原因呢？有人會(huì)講：“你力氣太小唄”。那你們有沒有想過，是什么阻礙木箱的運(yùn)動(dòng)呢？我們先來(lái)對(duì)物體進(jìn)行受力分析看看。 N G F N G F f 根據(jù)以前所學(xué)，我們知道物體受重力G、拉力F和支持力N。由于你沒有推動(dòng)，物體是靜止的，根據(jù)牛頓第一定律，物體應(yīng)該受力平衡即所受的力相互抵消?？磮D：圖中N和G相互抵消，但還剩下一個(gè)拉力F無(wú)法被消去，所以物體必然還受到一個(gè)我們以前沒有接觸過的力，該力與F等大反向。那么這個(gè)力是什么力呢？是誰(shuí)施給物體呢？該力肯定是接觸力，而跟物體接觸的只有地面，難道也是地面給的？不錯(cuò)！這個(gè)力就是地面給物體的，叫做靜摩擦力。大家想一想，如果地面是光滑的，那么推動(dòng)這個(gè)物體還有那么難嗎？沒有，這說明這個(gè)力也是因?yàn)榻佑|在粗糙有摩擦造成的。由于這個(gè)力產(chǎn)生在相對(duì)靜止的兩個(gè)物體的接觸面上，所以叫做靜摩擦力。 師：剛才你向右推沒推動(dòng)，理論分析受到的靜摩擦力向左，那如果你從右面向左推也沒有推動(dòng)，那此時(shí)受到靜摩擦力應(yīng)該向哪個(gè)方向呢？ 生：理論分析應(yīng)該向右。 師：學(xué)習(xí)滑動(dòng)摩擦力時(shí)，我們知道滑動(dòng)摩擦力是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，那你們知道靜摩擦力阻礙的是什么嗎？ 生：雖然物體間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但在推力作用下物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以我想靜摩擦力阻礙的是相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)吧？ 師：回答得很好 ，下面我們來(lái)學(xué)習(xí)靜摩擦力的定義： 靜摩擦力：兩物體接觸擠壓且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，該力叫做靜摩擦力。 產(chǎn)生條件： 1、接觸并擠壓（彈力產(chǎn)生的條件） 2、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。 3、接觸面都不光滑。 大?。? 還是推箱子的問題，如果你用10N的力推箱子沒有推動(dòng)，理論分析說明此時(shí)的靜摩擦力大小是10N，如果你用100N還沒有推動(dòng)，理論分析說明此時(shí)靜摩擦力的大小是100N，如果你用500N還是沒有推動(dòng)，靜摩擦力就是500N。 但我們知道，隨著推力的增大，物體總有被推動(dòng)的時(shí)候，當(dāng)推力增大到某一個(gè)值時(shí)物體就要滑動(dòng)，此時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大值。所以叫做最大靜摩擦力。 那最大靜摩擦力與哪些因素有關(guān)呢？ 我們?cè)谌粘Ｉ钪幸步?jīng)?？吹竭@們的事實(shí)：在越粗糙的地面上想把箱子從靜止推動(dòng)需要的力越大，同時(shí)在同一地面上，如果在箱子上坐一個(gè)人時(shí)與不坐人時(shí)需要的力要大些。那么從這些現(xiàn)象大家覺得應(yīng)該與哪些因素有關(guān)呢？ 當(dāng)推力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，物體開始滑動(dòng)，物體將受滑動(dòng)摩擦力，那么滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力的大小關(guān)系如何呢？ 演示實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)裝置如右圖 在彈簧測(cè)力計(jì)的指針下輕塞一個(gè)紙團(tuán)，它可以隨指針移動(dòng)，并作為指針到達(dá)最大位置的標(biāo)記。繼續(xù)用力，當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開始移動(dòng)，此時(shí)測(cè)力計(jì)拉力示數(shù)突然減小，并且從此在拉力的作用下勻速直線運(yùn)動(dòng)。 作圖： F拉力 f摩擦力 0 物體不動(dòng) 物體滑動(dòng) 分析：物體開始由于靜摩擦力作用保持靜止，該過程中靜摩擦力始終等于拉力，所以圖象斜率等于1。當(dāng)拉力達(dá)到時(shí)物體開始由靜止到運(yùn)動(dòng)，此后物體受到的摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力。由于在物體開始運(yùn)動(dòng)的一瞬間測(cè)力計(jì)示數(shù)突然減小，說明物體受到的阻力突然減小，這就是說大于滑動(dòng)摩擦力。又因?yàn)槲矬w能在的作用下勻速直線運(yùn)動(dòng)，說明物體受到的滑動(dòng)摩擦力大小是。 結(jié)論： 1、 靜摩擦力的大小由外部因素決定 ，一般可由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行受力分析中得出。（比如推箱子中，由于物體是靜止的，所以合外力是零，從而知道靜摩擦力隨推力的增大而增大）與μN(yùn)無(wú)關(guān)，μN(yùn)只決定最大靜摩擦力。 2、 ，一般情況下大于滑動(dòng)摩擦力，無(wú)特殊說明情況下，近似認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力。 帶領(lǐng)學(xué)生觀看視頻文件及動(dòng)畫文件，加深印象。 方向：與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反。 如何判斷物體間是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向 1、假設(shè)不存在法 什么叫做運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)呢？就是有運(yùn)動(dòng)的動(dòng)向卻沒有付諸行動(dòng)，大家想一想，為什么物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)向卻沒有付諸行動(dòng)呢？就是因?yàn)橛徐o摩擦力阻礙了這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，使它沒有變成現(xiàn)實(shí)。那如果沒有靜摩擦力，物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)就應(yīng)該能變成行動(dòng)了，所以如果我們假設(shè)摩擦力不存在，那么我們從物體間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同和物體受力分析中可以看出物體間是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。如下圖： 人推木箱沒推動(dòng)，那木箱與地面之間有沒有摩擦力呢？假設(shè)摩擦力不存在，則木箱將會(huì)向右運(yùn)動(dòng)，說明存在靜摩擦力，且木箱相對(duì)于地面有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。 2、牛頓定律 其實(shí)大多情況下，我們并不是看物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，我們只要綜合受力分析和牛頓定律，就可以判斷出靜摩擦力了。比如下圖，求AB間摩擦力和B地間摩擦力。 F A BF 勻速 因?yàn)锳勻速，所以A應(yīng)該受力平衡，A豎直方向受兩個(gè)力：重力；B對(duì)A的支持力，這兩力相互抵消。水平方向如果受摩擦力，則A不可能受力平衡，說明A肯定不受摩擦力。 舉例： 1、人用F力向右推箱子沒有推動(dòng) 解：很明顯，如果沒有摩擦力，物體受到重力G、支持力N和推力F，物體是不能保持靜止的，將向右運(yùn)動(dòng)，所以箱子相對(duì)于地面有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，它受到的靜摩擦力方向向左。根據(jù)力的作用是相互的，所以箱子對(duì)地面的靜摩擦力是向右的。 2、三角斜面上靜止的木塊 解：如果不存在摩擦力，則物體受到重力G和支持力N是不能保持靜止的，將向下滑，所以木塊相對(duì)于斜面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是向下滑的，它受到的靜摩擦力沿斜面向上，斜面的受到的靜摩擦力沿斜面向下。 3、放在汽車?yán)锏南渥与S汽車由靜止啟動(dòng)過程中與汽車沒有相對(duì)滑動(dòng)。 解：如果不存在摩擦力，箱子只受重力G和支持力N，而且這兩個(gè)力相互抵消，由于物體本來(lái)是靜止的，所以物體應(yīng)該仍然保持靜止，而汽車啟動(dòng)了，則汽車相對(duì)于箱子向前了，箱子相對(duì)于汽車落后了，所以箱子受到向前的靜摩擦力，汽車受到向后的靜摩擦力。] 4、人行走時(shí)，腳與地面間的摩擦力是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力，方向如何？ 解：帶領(lǐng)學(xué)生看動(dòng)畫演示知：腳與地面的摩擦力是靜摩擦力，地面對(duì)腳的摩擦力方向向前。 5、自行車前后輪與地面的摩擦是靜摩擦還是滑動(dòng)摩擦，前后輪所受摩擦力方向如何？ 解：是靜摩擦力，前輪所受摩擦力方向向后；后輪所受的摩擦力方向向前。 例6、一物體如圖所示，F(xiàn)由零逐漸增大直到物體剛要開始滑動(dòng)，則整個(gè)過程中關(guān)于說法正確的是（AC） A. 逐漸增大，當(dāng)剛要開始滑動(dòng)時(shí)達(dá)到最大。 B. 大小不變 C. 方向一直水平向左 D. 方向先向左后向右。 例7、判斷靜摩擦力方向 1、人緊握瓶子水平移動(dòng) 2、 3、 4、 V F A BF 靜止 F A BF 靜止 四、難點(diǎn)： 1、摩擦力（不管是靜摩擦力還是動(dòng)摩擦力）可以動(dòng)力也可以是阻力 動(dòng)力和阻力是從效果上來(lái)講的： 動(dòng)力：促進(jìn)物體運(yùn)動(dòng)的力（暫時(shí)理解為該力與速度同向） 阻力：阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力（暫時(shí)理解為該力與速度反向） 舉例：一個(gè)正在下落的物體，它受到重力G和空氣阻力f的作用，重力方向與速度同向，該力是動(dòng)力，促進(jìn)物體下落?？諝庾枇εc速度反向，阻礙物體下落，是阻力。 師：那摩擦力是動(dòng)力還是阻力呢？ 生：阻力！ 師：為什么呢？ 生：因?yàn)槟Σ亮Ψ较蚺c速度方向相反！ 師：你怎么知道的呢？ 生：概念講的??？ 師：概念怎么講的??？再仔細(xì)看看！ 注意：摩擦力是與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反，并不是與物體運(yùn)動(dòng)相反。（運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)不是一回事，無(wú)特殊說明的情況下我們講的運(yùn)動(dòng)通常是指物體相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)，而摩擦力看的是產(chǎn)生摩擦力的兩個(gè)物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)） 舉例： 1、汽車啟動(dòng)時(shí)，放在車?yán)锏南渥酉鄬?duì)于汽車向后滑，這里箱子受到的摩擦力是動(dòng)力還是阻力呢？箱子對(duì)汽車的摩擦力是動(dòng)力還是阻力呢？ A B 解：是動(dòng)力。箱子相對(duì)于汽車向后滑，所以箱子受到汽車向前的滑動(dòng)摩擦力。有一點(diǎn)容易弄錯(cuò)的是，雖然箱子相對(duì)于汽車向后，但其實(shí)箱子和汽車都是向前運(yùn)動(dòng)的（以文具盒壓在書本上然后抽來(lái)例），所以是動(dòng)力。箱子對(duì)汽車的摩擦力是阻力。 2、緩慢（以接近0的速度勻速）拉動(dòng)物體B， AB相對(duì)靜止，彈簧伸長(zhǎng)。這段過程中B對(duì)A的靜摩力是動(dòng)力還是阻力？A對(duì)B的摩擦力是動(dòng)力還是阻力呢？ 解：B對(duì)A的摩擦力是動(dòng)力。這里A相對(duì)于B有向后的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以A受到B向前的靜摩擦力（從彈簧的伸長(zhǎng)可以知道），同時(shí)A是向前運(yùn)動(dòng)，所以這里靜摩擦力是動(dòng)力；A對(duì)B的摩擦力是阻力,因?yàn)锳對(duì)B的靜摩擦力是向后的，而B是向前的，所以是阻力。 3、經(jīng)典例子：兩塊木板間夾一木塊，任意方向勻速運(yùn)動(dòng)，受到靜摩擦力始終豎起向上，該力可以是動(dòng)力或阻力看你向哪個(gè)方向勻速。 2、靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力看物體間是相對(duì)靜止還是相對(duì)運(yùn)動(dòng) 靜止的物體可以受到滑動(dòng)摩擦力 在地面上推箱子，箱子對(duì)地面的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力，但地面卻是靜止的。 運(yùn)動(dòng)的物體也能受到靜摩擦力 物體在傳送帶上勻速度上升，它是運(yùn)動(dòng)的，但它卻受到靜摩擦力。 例8、G=400N的木箱放在水平地面上，=120N，μ=0.25，若分別用70N和150N兩力推，求f。 【解析】用70N力推時(shí)，推不動(dòng)，所以是靜摩擦力，大小為70N；用150N推時(shí)，物體被推動(dòng)了，物體受滑動(dòng)摩擦力，大小為=100N 思考：給你一個(gè)長(zhǎng)木板B和一木塊A，彈簧測(cè)力計(jì)，如何測(cè)A在B上滑動(dòng)時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力（兩種方法進(jìn)行比較） A B A B 五、滾動(dòng)摩擦： 除了滑動(dòng)摩擦外，還有滾動(dòng)摩擦。滾動(dòng)摩擦是一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦。當(dāng)壓力相同時(shí)，滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小很多。滾動(dòng)軸承就是根據(jù)這一點(diǎn)制成的。 六、生活中的摩擦 在生產(chǎn)、生活中，我們有時(shí)需要加大物體之間的摩擦力，有時(shí)又需要減小物體之間的摩擦力。鉆木取火利用了摩擦生熱，古埃及金字塔以滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦、磁懸浮列車。 有利:鞋底做得越粗糙就越不容易打滑,是因?yàn)樵黾恿诵c地面的摩擦,因此要將鞋底做得更粗糙,才使人不易滑倒;木匠把木板打磨光滑,是用砂紙與木板的摩擦將木板打磨光滑的;洗衣機(jī)洗衣服是經(jīng)過轉(zhuǎn)動(dòng)使衣服與水產(chǎn)生摩擦,才能將衣服洗干凈的;等等,這些有利摩擦我們都要多多利用. 有害:機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)是會(huì)相互摩擦發(fā)熱,造成無(wú)謂的能量損失和有害與零部件,縮短了機(jī)械使用壽命,因此要把接觸面造得更加光滑;在泥濘的道路或雪地里,汽車容易打滑,易發(fā)生事故.所以要盡量將車輪造得更加粗糙或加鐵環(huán);等等這些都是有害摩擦