33 摩擦力-滑动摩擦力分解
摩擦力与滑动摩擦力
摩擦力与滑动摩擦力摩擦力是指两个物体之间相互接触时阻碍其相对运动的力。
在日常生活中，我们常常会感受到摩擦力的存在，例如行走时脚与地面的接触、手指滑动时与物体的触感等。
而滑动摩擦力则是指物体相对运动时所产生的摩擦力。
一、摩擦力的原理当两个物体之间发生相对滑动时，其表面的微观几何形状会相互干涉，产生接触力。
在存在摩擦力的情况下，物体表面之间的接触点会因为摩擦力而增加，从而阻碍物体的相对滑动。
摩擦力的大小与物体的表面粗糙程度、物体之间的压力以及摩擦系数等因素相关。
二、滑动摩擦力的特点滑动摩擦力是指物体相对滑动时的摩擦力，其特点如下：1. 滑动摩擦力的大小与物体之间的压力成正比。
当压力增大时，滑动摩擦力也会增大；反之亦然。
2. 滑动摩擦力的大小与物体之间的表面粗糙程度有关。
表面越粗糙，摩擦力越大。
3. 滑动摩擦力的大小与摩擦系数有关。
不同物体之间的摩擦系数不同，摩擦系数越大，滑动摩擦力越大。
三、滑动摩擦力的应用滑动摩擦力广泛应用于生活和工程领域，如下所示：1. 制动器：在汽车、自行车等交通工具中，制动器利用滑动摩擦力将运动物体的动能转化为热能，以制动车辆。
通常使用摩擦片与制动盘或制动鼓之间的滑动摩擦力来实现制动效果。
2. 机械传动：在机械设备中，滑动摩擦力被用于传递动力和扭矩。
例如，传统的皮带传动和链条传动都是通过滑动摩擦力来实现的。
3. 街道石材选择：在城市规划中，滑动摩擦力的大小也是为了行人的安全和舒适性考虑的重要因素。
人们会根据不同的地点和需求选择具有适当滑动摩擦力的材料，以避免滑倒和受伤。
结论摩擦力与滑动摩擦力在日常生活中扮演着重要的角色。
了解摩擦力的原理和滑动摩擦力的特点对于工程设计和安全意识都具有重要意义。
合理利用和控制摩擦力可以提高机械设备的效率，并减少意外事故的发生。
因此，在实际应用中，我们要根据物体的特性和需求，合理选择摩擦系数和表面材料，以达到更好的效果和安全性。
摩擦力和滑动摩擦系数的计算
摩擦力和滑动摩擦系数的计算摩擦力，是指两个物体相互接触且相对运动时产生的阻碍其相对运动的力。
而滑动摩擦系数，是用来描述两个物体相对滑动时的摩擦程度的物理量。
本文将介绍摩擦力和滑动摩擦系数的计算方法。
摩擦力的计算公式为：F = μN，其中F代表摩擦力，μ代表滑动摩擦系数，N代表两个物体之间的法向压力。
滑动摩擦系数是一个无量纲的物理量，其大小取决于两个物体之间的表面性质。
要计算摩擦力，首先需要确定两个物体之间的滑动摩擦系数。
一般来说，各种材料的滑动摩擦系数都有一定的范围，可以通过实验测定或查阅相关资料获得。
例如，木材与木材的滑动摩擦系数约为0.2至0.5，金属与金属的滑动摩擦系数约为0.2至1.5。
确定滑动摩擦系数后，还需要确定两个物体之间的法向压力。
法向压力是指两个物体之间垂直于接触面的压力。
在一些简单情况下，法向压力可以通过物体重力和支持力来计算。
例如，一个物体放置在水平桌面上，其法向压力为物体的重力。
在实际应用中，常见的摩擦力计算问题包括斜面、滑动体和转动体等情况。
下面我们将介绍几种常见情况下的摩擦力计算方法。
1. 斜面上的摩擦力计算假设有一个质量为m的物体沿着倾角为θ的光滑斜面滑动，斜面与水平面之间的滑动摩擦系数为μ。
首先计算物体在斜面上的法向压力N，根据三角函数可以得到N = mgcosθ，其中g为重力加速度。
然后，利用摩擦力公式F = μN计算摩擦力。
2. 斜坡上的滑动摩擦力计算考虑一个物体在倾斜角度为α的粗糙斜坡上滑行的情况，斜坡与地面之间的滑动摩擦系数为μ。
首先计算物体在斜坡上的法向压力N，可以推导得到N = mgcosα，其中g为重力加速度。
然后，应用摩擦力公式F = μN计算滑动摩擦力。
3. 转动体的滑动摩擦力计算对于转动的物体，摩擦力产生的位置在物体底端或底面接触点的圆周上，与滑动摩擦系数和法向压力有关。
根据具体情况，可以利用转动惯量和加速度等相关物理量来计算摩擦力。
在以上几种情况下，摩擦力的计算都可以通过滑动摩擦系数和法向压力来完成。
高中物理剖析滑动摩擦力的知识点
高中物理——剖析滑动摩擦力的知识点一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力就叫滑动摩擦力。
希望同学们在学习的过程中要注意以下知识点的理解和应用。
一、摩擦力产生的条件1．两个物体相互直接接触；2．两个物体互相挤压；3．接触面粗糙；4．两个物体间有相对运动。
要产生滑动摩擦力必须同时具备这四个条件，缺少任何一个条件，都不能产生滑动摩擦力。
例1如图1，A、B两物体所接触的平面的动摩擦因数为μ，B在水平面上，A与竖直面接触，A、B 通过定滑轮连接在一起，A匀速下落，试分析A与竖直面有无滑动摩擦力。
解析：A与竖直面接触、相对运动且接触面粗糙，但无挤压，A不受滑动摩擦力。
例2如图2，木板B以的对地速度向右滑动，物体A此时以的对地速度向右滑动，A与B接触，且接触面粗糙，问A和B之间有无滑动摩擦力解析：满足两个物体相互直接接触、互相挤压、接触面粗糙，但，所以A与B无相对运动，即A与B间无滑动摩擦力。
注意：确定滑动摩擦力有无时一定要把握好运动和相对运动的关系。
二、物体对接触面的压力压力即为作用在支持面上且与作用面垂直的力。
其大小不一定等于物体的重力，以后的学习过程中我们会知道压力可能大于重力，可能小于重力，还可能等于重力，也可能与重力无关。
但是不论支持面是什么样的，也不论物体受力情况如何复杂，物体对支持面的正压力和支持面对物体的支持力，总是一对作用力和反作用力，所以许多情况下都是通过求物体所受支持力来求得正压力的。
注意：通过如图3所示的物体静止情况下的压力大小，就说明压力与重力无关。
三、滑动摩擦力的方向判断滑动摩擦力与相对运动方向相反，所谓“相对运动”是指相对接触的物体，而不是相对于别的物体（比如水平地面）。
例1如图4所示，质量为2㎏的物体，在的水平面上向右运动，在运动过程中还受到一个水平向左的大小为5N的拉力F的作用，分析物体受到的滑动摩擦力方向。
解析：错误的思路是物体所受外力方向既为此题物体的相对运动方向，相对运动方向向左，滑动摩擦力向右。
3.3摩擦力+教学设计+-2023-2024学年高一上学期物理教科版(2019)必修第一册
滑动摩擦力教案（共1课时）教学目标：【物理观念】知道滑动摩擦力的概念和产生条件，会判断滑动摩擦力的方向，理解摩擦力大小与那些因素有关；【科学思维】通过对滑动摩擦力方向的理论分析及滑动摩擦力定量实验的数据分析，培养学生科学论证的能力。
【科学探究】通过对滑动摩擦力定性、定量的实验探究，提高学生证据收集、分析能力，从而促进学生探究能力的提高。
【情感态度与责任】通过实验的探究和实际应用，激发学生学习物理知识的兴趣和热情，渗透物理研究和学习的科学态度的教育。
教学重点：滑动摩擦力的大小和方向教学难点：实验的探究过程，引导学生自己设计实验方案，解决问题，总结规律。
教学准备：多媒体教学课件、长方体木块（10个）、弹簧秤（10把）、毛巾（5张）、长木板（10个）、钩码若干，两本单页叠合书。
教学过程：一、新课导入师：播放两辆东风汽车拉两本叠合在一起厚书籍的视频。
生：两个同学上台演示用力拉叠合一起的教科书。
二、新课教学环节一、感受滑动摩擦力，总结产生条件，并判断滑动摩擦力的方向情景1：生：学生体验摩擦力——学生用两个手指在桌面学人走路；再把手掌放在桌面上，用力向前滑动。
师：小结：感受并区分滑动摩擦力和静摩擦力，总结滑动摩擦力的产生条件：(1)相互接触且___挤压__；(2)有__相对运动___；(3)接触面_粗糙__。
生： 回忆初中知识滑动摩擦力定义：两个相互接触的物体，当它们__相对滑动___时，在接触面上会产生一种___阻碍相对运动__的力，这种力叫作滑动摩擦力。
情景2：判断A 所受滑动摩擦力方向：生：判断当21v v >时，箱子所受滑动摩擦力方向;生： 总结滑动摩擦力方向：总是沿着__接触面__，并且跟物体__相对运动_的方向相反。
生： 判断当21v v <时，箱子所受滑动摩擦力方向 师： 强调“相对运动”①发生相对运动的两个物体，把其中一个物体作为参考系. ②“相对”指的是对跟它接触的物体，不是对地，也不是对观察者. ③物体的相对运动方向≠物体的运动方向（地面为参考系）. 生： 思考：1、只有运动的物体才受到滑动摩擦力吗？2、滑动摩擦力是阻力？师： 提醒学习注意事项：受到滑动摩擦力的物体可以是静止的也可以是运动的； 滑动摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以相反。
摩擦力的计算方法
摩擦力的计算方法滑动摩擦力和静摩擦力的求解方法是不一样的，在求解摩擦力大小时，一定要分清是静摩擦力，还是滑动摩擦力．一、滑动摩擦力大小的计算1．公式法：根据F=μF N计算．(l)根据物体的受力情况，求出对物体的正压力F N.(2)由公式F=μFN求出滑动摩擦力，其中户为动摩擦因数．2．二力平衡法：物体处于平衡状态（匀速、静正），根据二力平衡条件求解．二、静摩擦力的计算1．平衡条件法求解静摩擦力．如图3-3-19所示，水平面上放一静止的物体，当人用水平推力推物体时，此物体静止不动，据二力平衡条件，说明静摩擦力的大小等于推力的大小，2．静摩擦力是一种被动力，它随外力的变化而变化，静摩擦力的取值范围：O<F≤Fmax，与物体间的正压力无关，因此不能用公式F=μFN求解．3．最大静摩擦力Fmax。
：大小等于物体刚刚滑动时沿接触面方向的外力，是静摩擦力的最大值，大于滑动摩擦力，一般情况认为二者相等，最大静摩擦力Fmax。
与正压力有关，公式为Fmax=μ静FN，μ静为物体间的静摩擦因数，比动摩擦因数μ略大．例质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如图3-3-20所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推力．(g取10 N/kg)(l)当推力大小为5N时，地面对物体的摩擦力是多大？(2)当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？点评：在进行摩擦力计算时，首先应分析物体所处的状态，判断所求摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力，静摩擦力是被动力，在取值范围内，静摩擦力是根据物体的“需要”取值，所以静摩擦力与正压力无关，但两物体之间的最大静摩擦力与正压力大小有关．（求解静摩擦力的大小时，不能套用公式F f =F N，这是计算滑动摩擦力的公式，静摩擦力的大小一般根据物体的运动一点就通状态来求解．）一即学即练1．如图3-3-21所示，若用外力F=100 N的水平力压在重24 N的物体上时，物体恰好静止，物体与墙之间的摩擦力大小为_____N;当外力增加到120 N时，物体与墙之间的摩擦力大小为_____N.2．（单选）运动员双手握住竖直的竹竿匀速上攀和匀速下滑时，他所受的摩擦力分别是F上和F下，那么它们的关系是( )A. F上向上，F下向下，F上．=F下B．F上向上，F下向上，F上>F下C．F上向上，F下向上，F上=F下D．F上向上，F下向下，F上>F下答案：沿斜面向上点评：摩擦力是一种阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力，因此摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反．摩擦力的方向与物体运动方向无关．误区三正压力越大，摩擦力也越大摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力，静摩擦力的大小取决于使物体产生运动趋势的外力的大小，其取值范围为O<F≤F_。
物体的滑动摩擦力与滑动摩擦力公式
物体的滑动摩擦力与滑动摩擦力公式在物理学中，滑动摩擦力是指两个物体之间相对滑动时产生的摩擦力。
它是我们日常生活中所接触到的一种力的形式，例如车辆行驶时的摩擦力、滑雪板滑行时的摩擦力等。
滑动摩擦力与物体之间的接触面积、物体间的粗糙程度以及物体之间的压力有关。
一般来说，滑动摩擦力的大小与物体之间的法向压力成正比，与物体之间的摩擦系数成正比。
滑动摩擦力公式可以用以下方式表示：F = μN其中，F 表示滑动摩擦力的大小，μ 表示滑动摩擦系数，N 表示物体之间的法向压力。
滑动摩擦系数是一个量纲为无的物理量，用来描述物体之间的摩擦程度。
不同的物体对应着不同的滑动摩擦系数。
一般来说，滑动摩擦系数的大小可以用一个介于 0 和 1 之间的数值来表示。
当滑动摩擦系数接近于 0 时，表示物体之间的摩擦非常小；当滑动摩擦系数接近于 1 时，表示物体之间的摩擦非常大。
在实际问题中，我们常会用到一些常用的滑动摩擦系数。
例如，铁与铁之间的滑动摩擦系数约为 0.6-0.8，木材与木材之间的滑动摩擦系数约为 0.3-0.5，橡胶与混凝土之间的滑动摩擦系数约为 0.6-1.0。
为了更好地理解滑动摩擦力公式的运用，我们举个例子。
假设有一个箱子静止在地面上，箱子的质量为 10 千克，地面与箱子之间的滑动摩擦系数为 0.5。
根据滑动摩擦力公式，我们可以计算出箱子受到的滑动摩擦力的大小。
首先，我们需要计算出箱子所受的法向压力。
在这个例子中，箱子静止在地面上，所以它受到与其重力相等大小的法向压力。
N = mg其中，m 表示箱子的质量，g 表示重力加速度，取约等于 9.8 米/秒²。
代入数值计算可得，N = 10 × 9.8 = 98 N接下来，我们可以根据滑动摩擦力公式计算出滑动摩擦力的大小。
F = μN代入已知数值，F = 0.5 × 98 = 49 N所以，箱子受到的滑动摩擦力的大小为 49 牛顿。
通过这个例子，我们可以看到滑动摩擦力公式的运用。
(完整版)摩擦力及受力分析
摩擦力及受力分析学案知识精解一,摩擦力1、滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力．(1）产生条件：①接触面是粗糙； ②两物体接触面上有压力； ③两物体间有相对滑动．（2）方向：总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反．（3）大小—滑动摩擦定律滑动摩擦力跟正压力成正比，也就跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
即N F f μ=其中的F N 表示正压力,不一定等于重力G 。
μ为动摩擦因数，取决于两个物体的材料和接触面的粗糙程度，与接触面的面积无关。
2、静摩擦力：当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时，所受到的另一个物体对它的力,叫做静摩擦力．(1）产生条件：①接触面是粗糙的；②两物体有相对运动的趋势；③两物体接触面上有压力．（2）方向：沿着接触面的切线方向与相对运动趋势方向相反．（3）大小：静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即0≤f≤f m ，具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μF N 计算，只有当静摩擦力达到最大值时,其最大值一般可认为等于滑动摩擦力,既Fm=μF N3、摩擦力与物体运动的关系①摩擦力的方向总是与物体间相对运动（或相对运动的趋势)的方向相反.而不一定与物体的运动方向相反. 如：课本上的皮带传动图。
物体向上运动，但物体相对于皮带有向下滑动的趋势，故摩擦力向上。
②摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的.而不一定是阻碍物体的运动的.如上例，摩擦力阻碍了物体相对于皮带向下滑,但恰恰是摩擦力使物体向上运动。
注意：以上两种情况中，“相对”两个字一定不能少.这牵涉到参照物的选择。
一般情况下，我们说物体运动或静止，是以地面为参照物的。
而牵涉到“相对运动”,实际上是规定了参照物。
如“A 相对于B"，则必须以B 为参照物，而不能以地面或其它物体为参照物。
摩擦力-滑动摩擦力
操作
不加钩码 一个钩码 两个钩码
压力F N (N)
1.00
2.00
3.00
摩擦力F f (N)
05
滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比，即
动摩擦因数：比例常数， 无单位，与接触面的材料 及粗糙程度有关，与FN无 关，一般μ<1
Ff＝μFN
正压力 与接触面的面积无关
(1)FN是两个相接触的物体间的压力，FN的大小可以与重力G大小相等，也可以不等。 (2)滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与物体间相对运动速度的大小无关。
水平拉力恰好可以拉着空雪橇做匀速直线运动。如果雪橇再载重500N 的货物，那么，雪橇在该雪地上滑行时受到的摩擦力是多少？
知识小结
滑动摩擦力
两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接
定义 触面上会产生一种阻碍相对运动的力 条件 ①相互接触且挤压；②接触面粗糙；③有相对运动 方向 与接触面相切，与相对运动方向相反 大小 Ff =μFN
05
滑动摩擦力的大小
实验次数n
操作
压力F压 弹簧测力计示数（Ff）
比值 Ff FN
1 不加钩码
1.0N
2 加一个钩码 1.0+1.0(N)
3 加两个钩码 1. 0+2.0(N)
实验表格记录
木块、橡胶垫
操作
不加钩码 一个钩码 两个钩码
压力F N (N)
1.00
2.00
3.00
摩擦力F f (N)
木块、木板
05
滑动摩擦力的大小
方案选择：
方案一：
方案二：
弹簧测力计
弹簧测力计 木块 FN
F拉
Ff
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• 思考：
• 1. 滑动摩擦力的作用部位在哪里？ • 2. 怎么理解定义中的“相对滑动”？
产生条件
• 1. 两物体相互接触且存在挤压 • 2. 两物体之间的接触面粗糙 • 3. 两物体之间有相对滑动
• 判断： • 1. 两个物体只需要满足上述条件的任意一个，就能
二、滑动摩擦力的大小
几种常见材料间的动摩擦因数
材料 钢—钢 木—木 木—金属 皮革—铸铁 钢—冰 木头—冰 橡胶轮胎—路面（干）
动摩擦因数 0.25 0.30 0.20 0.28 0.02 0.03 0.71
二、滑动摩擦力的大小
• 练习： • 1. 物体的压力与重力总是相等的吗？
• 2. 根据公式f=μFN得μ=f/FN，所以μ与滑动摩擦力成 正比，与压力成反比对吗？
3.3 摩擦力——滑动摩擦力
学习目标：
• 1. 能够通过实践探究认识滑动摩擦力产生 的条件
• 2. 能用公式计算滑动摩擦力的大小 • 3. 能够举例说明增大和减小滑动摩擦力的
方法
学习重点：
• 滑动摩擦力产生的条件和大小的计算
一、滑动摩擦力的定义
• 定义： • 当一个物体跟另一个物体有相对滑动时，
砝码
弹簧示数——
用弹簧伸长的格数 1.5
பைடு நூலகம்
3.0
4.2
表示
滑动摩擦力的大小
二、滑动摩擦力的大小
我们的结论：滑动摩擦力的大小与两个物体接触面的 粗糙程度有关，并且压力越大，滑动摩擦力也越大。
从严密的 实验得到
结论：滑动摩擦力的大小跟压力成正比，即 . f=μFN .， 其中FN为两接触面间的垂直作用力；μ称为动摩擦因 数，其大小只与相互接触的两个物体的材料特性、接 触面的表面状况（粗糙程度、干湿情况）程度有关， 与压力大小无关，无单位。
二、滑动摩擦力的大小
• 1. 滑动摩擦力与粗糙程度的关系
表1 滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系
木块-木板 砂纸-木板 海绵-木板
弹簧示数——
用弹簧伸长的格数 1.1
4.0
5.0
表示
滑动摩擦力的大小
二、滑动摩擦力的大小
• 1. 滑动摩擦力与压力的关系
表2 滑动摩擦力与压力的关系
两个木块 一个木块 两个木块 加一个50g
三、滑动摩擦力的应用
有益摩擦： 汽车刹车时轮胎与地面的摩擦；天冷时搓手取 暖；板擦擦黑板；轮胎和鞋底的花纹；结冰的 路面撒煤灰； 有害摩擦： 人拉货物滑动时的摩擦；机器各部件的摩擦
思考： 如何增大有益的滑动摩擦，减小有害的滑动摩 擦？
小结：
• 3. 改变物体与接触面的接触面积，摩擦力如何变化？
• 4. 快速行驶的自行车急刹车时与地面摩擦力一定比 慢速行驶刹车的摩擦力大，对吗？
二、滑动摩擦力的大小
• 5. 三个质量相同的物体A、B、C与水平桌面间的动摩擦系 数相同，A做匀速运动，B做加速运动，C 做减速运动， 它们受到的摩擦力大小关系应是 ( )
A. fB>fA>fC B. fA<fB<fC C. fB=fA=fC D. 无法比较 • 6. 一质量为1kg的长木板放在水平桌面，木板与桌面的动
摩擦因数为0.3，当用水平力推木板向右滑动时，木板受到 的摩擦力为多大？当木板伸出桌边三分之一时，木板受到 的摩擦力又为多大？ • 7. 在图1中，小孩推动木箱滑动，若此时木箱与地面间摩 擦力大小为90N，木箱对地面的压力大小为200N，求木箱 与地面间动摩擦因数μ。
产生滑动摩擦力。 • 2. 相互接触的两个物体如果存在相对滑动，则它们
之间一定存在滑动摩擦力。 • 3. 接触面光滑的两个物体之间一定不存在滑动摩擦
力。
二、滑动摩擦力的大小
• 猜想：滑动摩擦力的大小f与接触面压力的 大小、接触面的粗糙程度有关。
• 实验验证： • 1. 验证f与接触面的粗糙程度的关系 • 2. 验证f与压力的关系