实验：探究最大静摩擦力的大小
最大静摩擦和滑动摩擦力的关系
最大静摩擦和滑动摩擦力的关系最大静摩擦力和滑动摩擦力是物体在表面上相互接触时产生的两种不同类型的摩擦力。
在本文中，我们将探讨最大静摩擦力和滑动摩擦力之间的关系。
最大静摩擦力是指在物体相对运动之前，两个物体之间的接触表面产生的最大摩擦力。
当一个物体试图在另一个物体上施加力以推动它时，最大静摩擦力将阻止两个物体之间的相对运动。
这种摩擦力的大小取决于两个物体之间的接触面积、表面粗糙程度和施加在物体上的压力。
滑动摩擦力是指在物体相对运动时，两个物体之间的接触表面产生的摩擦力。
当一个物体相对于另一个物体滑动时，滑动摩擦力会抵消物体的运动。
与最大静摩擦力不同，滑动摩擦力的大小与物体的相对速度有关。
一旦物体开始滑动，滑动摩擦力通常会小于最大静摩擦力。
最大静摩擦力和滑动摩擦力之间的关系可以通过以下实验来说明。
首先，我们将两个物体放置在一起，确保它们之间有一定的接触面积。
然后，我们逐渐增加施加在物体上的力，直到物体开始滑动。
此时，我们测量到的力就是最大静摩擦力。
接着，我们通过施加一个恒定的力来保持物体保持滑动状态。
此时测量到的力就是滑动摩擦力。
从实验结果可以看出，最大静摩擦力通常大于滑动摩擦力。
这是因为当物体开始滑动时，接触表面之间的微小凸起不再嵌合在一起，导致接触面积减小，从而减小了摩擦力。
此外，滑动过程中产生的液体或气体动力学效应也会降低滑动摩擦力。
最大静摩擦力和滑动摩擦力之间的关系还可以通过摩擦系数来描述。
摩擦系数是一个表示两个物体之间摩擦力大小的无量纲常数。
它是根据实验测量得到的，通常用字母μ表示。
最大静摩擦力可以用最大静摩擦力公式F_s = μ_sN来计算，其中F_s是最大静摩擦力，μ_s是最大静摩擦系数，N是施加在物体上的压力。
滑动摩擦力可以用滑动摩擦力公式F_k = μ_kN来计算，其中F_k是滑动摩擦力，μ_k是滑动摩擦系数，N是施加在物体上的压力。
需要注意的是最大静摩擦力和滑动摩擦力都是与表面之间的接触有关的。
随手可做的摩擦力实验
随手可做的摩擦力实验一、感受最大静摩擦力静摩擦力是一个变化的物理量，一张桌子放在粗糙的地面上，如果它受到的最大静摩擦力是100N，当我们用10N的力推它时，推不动，这是因为此时地面给它的静摩擦力大小刚好等于10N；当我们用50N的力推它时，还是推不动，这是因为此时地面给它的静摩擦力和你的推力同步增大到50N；当我们用100N的力推它时，仍然推不动，这是因为此时地面给它的静摩擦力大小刚好等于100N；当我们用101N的力推它时，桌子开被推动，这是因为此时地面给它的静摩擦力达到了最大值100N后不再增大。
不过，推动桌子的一瞬间，桌子受到的摩擦力不再是静摩擦力，而是滑动摩擦力，而相同情况下，滑动摩擦力是小于最大静摩擦力的，因此在桌子被推动的一瞬间，你会突然觉得轻松了一点，你的身体会因为摩擦力突然明显减小而推力不变向前倾倒。
关于静摩擦力的这一个特点，我们可以利用书本、弹簧测力计和你的课桌做一下实验来体验一下，如图1所示。
阅读课本我们知道，用弹簧测力计水平拉着物体做匀速直线运动时，弹簧测力计的读数就等于物体受到的滑动摩擦力。
稍稍转换一下视角，如果用弹簧测力计水平拉着物体在水平面上保持静止时，弹簧测力计的读数就等于物体受到的静摩擦力。
由此，我们可以借助细线，通过弹簧测力计拉书本，开始用0.5N的拉力拉书本，书本没有被拉动，此时弹簧测力计的读数0.5N就等于书本受到的静摩擦力；改用1.0N的拉力拉书本，书本没有被拉动，此时弹簧测力计的读数1.0N就等于书本受到的静摩擦力；继续增大拉力，记下刚刚拉动书本前一瞬间弹簧测力计的读数f最大，就等于书本受到的最大静摩擦力；在此基础上，水平拉动书本在课桌面上做匀速直线运动，记下此时弹簧测力计的读数f，这是此时书本在课桌面上滑动时受到的滑动摩擦力，f明显小于最大静摩擦力f最大。
二、感受滑动摩擦力和滚动摩擦力的区别同样条件下，滑动摩擦明显大于滚动摩擦。
如图2所示，我们可以利用圆珠笔芯、桌面和手掌做一下实验来体验一下。
如何计算静摩擦力的大小
如何计算静摩擦力的大小静摩擦力是指当两个物体相互接触，但没有相对滑动时，阻碍物体相对运动的力。
在日常生活中，我们常常会遇到静摩擦力的存在，比如推动一辆停在原地的汽车，或者把一个盒子从桌子上推下来等。
了解如何计算静摩擦力的大小对于解决这些问题非常重要。
本文将介绍如何计算静摩擦力的两种常见方法——正压法和纸牌法。
正压法正压法是一种常见的计算静摩擦力的方法。
它利用静摩擦力的最大值与物体之间的正压力之间的关系来计算。
首先，需要明确所需计算的物体的最大静摩擦力（表示为Fmax）与物体之间的正压力（表示为N）之间的关系式。
对于平滑表面，这个关系式可以表达为Fmax = μN，其中μ表示摩擦系数，是一个与物体表面特性相关的常数。
对于不同材质和不同表面处理的物体，μ的值是不同的。
需要通过实验或查阅相关参考资料来确定所需物体的摩擦系数。
然后，在已知物体的正压力的情况下，可以使用关系式来计算静摩擦力的最大值。
例如，如果正压力为10牛顿，摩擦系数为0.5，则静摩擦力的最大值为Fmax = 0.5 × 10 = 5牛顿。
纸牌法纸牌法是另一种计算静摩擦力的方法。
它利用一个斜放的平面和一幅纸牌的滑动行为来测定静摩擦力的大小。
首先，将一幅纸牌放在一个斜坡上，直至纸牌开始滑动。
此时，纸牌受到的力包括由斜坡所施加的重力分量（表示为mg sinθ）和由静摩擦力提供的水平力（表示为Ff）。
因为纸牌处于运动的临界点，所以静摩擦力的大小等于斜坡施加的水平力。
然后，需要利用几何关系和牛顿第二定律来计算静摩擦力的大小。
通过分解斜坡施加的重力分量，并使用正弦关系，可以得到斜坡施加的水平力的表达式：F = mg sinθ。
将此表达式与静摩擦力的大小相等，可得到Ff = mg sinθ。
最后，根据实验测定斜坡角度和重力加速度的数值，可以计算出静摩擦力的大小。
比如，如果斜坡角度为30度，重力加速度为10 m/s²，则静摩擦力的大小为Ff = 10 × sin30 = 5牛顿。
3.3《摩擦力》教案
3.3 摩擦力【教学目标】一、知识与技能1、知道滑动摩擦力概念及产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向。
2、知道滑动摩擦力概念及产生条件，知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，知道滑动摩擦力跟压力成正比。
3、知道静摩擦力概念及产生的条件，会判断静摩擦力的方向，知道最大静降擦力的概念。
二、过程与方法1、培养学生利用物理语言分析，思考，描述摩擦力概念和规律的能力；2、培养学生实验探究能力；3、让学生学会在实验中如何控制变量和实验条件。
三、情感、态度与价值观1、利用实验和生活实例激发学生学习兴趣；2、培养学生实践——认识（规律）——实践（解决实际问题）的思想。
【教学重点】1、滑动摩擦力产生的条件及规律，并会用F摩＝μFn解决具体问题；2、静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念。
【教学难点】静摩擦力有无、大小的判定【教学准备】教师：毛刷、长木板、瓶子（外表面光滑无凸起）、洗洁精、力传感器系统、长方体木块、小车、弹簧测力计、长方体木块、小车、弹簧测力计、【教学方法】实验探究、分析归纳、观察提问、讨论分析、应用举例、练习巩固【教学过程】一、导入新课认识摩擦力教师问：同学们在初中对摩擦力已经有了初步了解，能否举出一些实际生活中的例子？学生思考后回答：搓手，用手那东西，走路，课本在桌面滑动，行使的车轮与地面……教师问：刚才你们举的例子中的摩擦力有没有区别？学生思考，教师结合物体形态和状态引导学生进行分类，说明摩擦的种类：静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦。
教师：今天我们进一步来研究这几种摩擦力。
二、静摩擦力1.静摩擦力的概念用实验激发学生的好奇心和求知欲，引发他们思考。
实验1：教师请学生伸出一个手指来推桌子。
教师问：而我们没有推动桌子呢？教师问：而我们没有推动桌子呢？学生思考后回答：桌子和地面之间存在静摩擦力。
教师追问：这些静摩擦力是物体处在什么情况下发生的？学生分析讨论后得出桌子要运动的时候产生了静摩擦力。
总结：静摩擦力是相互接触的物体具有相对运动趋势时所产生的相互作用。
最大静摩擦力计算
最大静摩擦力计算静摩擦力是指物体之间的静止相互作用力，它是物体表面的性质所决定的，比如粗糙程度和化学成分。
静摩擦力受许多因素的影响，如接触表面的物理状态、表面的覆盖物以及它们之间的组合情况等。
由于静摩擦力的作用，在相应的接触表面上会形成一定的反力，这是物理力学中一个重要的概念。
一般来说，摩擦力是物体滑动或旋转时产生的抵抗力。
它可以用来描述磨擦作用，这也就是为什么它通常被认为是一种摩擦力。
虽然有许多变量可以影响摩擦力，但静摩擦力的大小可以用一个基础值来估算。
首先，要确定物体之间的摩擦力类型，它们可以分为摩擦力和滑动摩擦力。
摩擦力是指在物体被推动时产生的反力，而滑动摩擦力是在物体滑动或旋转时产生的反力。
其次，要确定接触表面的摩擦系数，这可以根据物体表面的物理和化学特性来确定。
当物体滑动或旋转时，摩擦力会产生一定的反力，接触表面的摩擦系数会受到力的大小影响。
若接触表面的摩擦系数较大，则反力也会较大；反之，若摩擦系数较小，则反力也会较小。
因此，确定物体之间的最大静摩擦力需要根据摩擦系数和力的大小来计算。
最大静摩擦力计算公式如下：F=μN，其中F表示摩擦力，N表示接触表面上推动力的大小，μ表示摩擦系数。
一些摩擦系数可以由实验测量或其他过程获得。
根据摩擦力和滑动摩擦力的不同，计算公式的摩擦系数也不同。
对于摩擦力，摩擦系数一般取决于接触表面的物理性质，比如摩擦常数、压力等；而对于滑动摩擦力，摩擦系数则取决于接触表面的滑动速率、温度、流体、抗拉力和粘度等。
在实际应用中，最大静摩擦力计算有多种方法可供选择。
其中一种经常用于应用在碰撞和压缩应变环境中的结构可靠性设计，采用实验测量法；另一种是基于现有的理论计算，可获得较准确的数据。
总之，静摩擦力是指物体之间的静止相互作用力。
它受许多因素的影响，但可以用一个基础值来估算大小。
最大静摩擦力计算是确定物体接触表面的摩擦系数和推动力大小，然后根据计算公式确定反力的大小。
目前有多种方法可以计算最大静摩擦力，比如实验测量法和理论计算法等，应根据实际情况选择合适的方法。
摩擦力与静摩擦力的最大值
摩擦力与静摩擦力的最大值摩擦力是我们日常生活中不可避免的现象，它在物体接触时产生，既可以阻碍物体的运动，也可以使物体保持静止。
在研究摩擦力时，我们需要关注的一个重要参数就是静摩擦力的最大值。
本文将讨论摩擦力的概念、静摩擦力的最大值的意义以及影响静摩擦力最大值的因素。
一、摩擦力的概念摩擦力是两个物体之间相互接触并相对运动时产生的一种阻力，其方向与物体相对运动的方向相反。
摩擦力的大小与物体表面的光滑程度、物体的质量以及两个物体之间的压力有关。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。
二、静摩擦力的最大值的意义静摩擦力的最大值是指两个物体相对静止时摩擦力的最大限度。
静摩擦力的最大值决定了物体是否能够保持静止，当施加于物体上的力小于静摩擦力的最大值时，物体将保持静止；只有当施加的力超过静摩擦力的最大值时，物体才会开始运动。
静摩擦力的最大值可以通过以下公式计算：Fs ≤ μs × N其中Fs表示静摩擦力的最大值，μs为静摩擦系数，N为物体之间的压力。
静摩擦系数是一个描述物体之间表面粗糙度的参数，它在一定程度上反映了物体之间摩擦的强度。
静摩擦系数与物体的材料特性有关，可以通过实验测量得到。
三、影响静摩擦力最大值的因素1. 物体表面粗糙度：物体表面越粗糙，摩擦力的最大值越大。
这是因为粗糙的表面可以提供更多的接触点，增加了物体之间的摩擦面积，从而增加了摩擦力的最大值。
2. 物体之间的压力：压力的增加会导致物体之间的接触面积增加，从而增加了摩擦力的最大值。
当压力减小时，摩擦力的最大值也会相应减小。
3. 物体之间的材料特性：不同材料之间的静摩擦系数不同，因此不同材料之间的摩擦力的最大值也会有所不同。
例如，金属之间的静摩擦系数通常比金属与木材之间的静摩擦系数大。
四、摩擦力与实际应用摩擦力在日常生活和工程应用中起到了重要的作用。
例如，我们行走时能够保持身体平衡，部分得益于静摩擦力的存在，它让我们的脚能够与地面产生足够的摩擦力来抵抗我们的身体重力。
高一物理《摩擦力》教案6篇
高一物理《摩擦力》教案优秀6篇高一物理《摩擦力》教案篇一学习目标：1.知道滑动摩擦产生的条件，会正确判断滑动摩擦力的方向。
2.会用公式F=FN计算滑动摩擦力的大小，知道影响动摩擦因数的大小因素。
3.知道静摩擦力的产生条件，能判断静摩擦力的有无以及大小和方向。
4.理解最大静摩擦力。
能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小。
学习重点：1.滑动摩擦力产生的条件及规律，并会用F摩=FN解决具体问题。
2.静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念。
学习难点：1.正压力FN的确定。
2.静摩擦力的有无、大小的判定。
主要内容：一、摩擦力一个物体在另一个物体上滑动时，或者在另一个物体上有滑动的趋势时我们会感到它们之间有相互阻碍的作用，这就是摩擦，这种情况下产生力我们就称为摩擦力。
固体、液体、气体的接触面上都会有摩擦作用。
二、滑动摩擦力1.产生：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时，另一个物体阻碍它相对滑动的力称为滑动摩擦力。
2.产生条件：相互接触、相互挤压、相对运动、表面粗糙。
①两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。
摩擦力与弹力一样属接触作用力，但两个物体直接接触并不挤压就不会出现摩擦力。
挤压的效果是有压力产生。
压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力，也叫正压力，压力属弹力，可依上一节有关弹力的知识判断有无压力产生。
②接触面粗糙。
当一个物体沿另一物体表面滑动时，接触面粗糙，各凹凸不平的部分互相啮合，形成阻碍相对运动的力，即为摩擦力。
凡题中写明接触面光滑、光滑小球等，统统不考虑摩擦力(光滑是一个理想化模型)。
③接触面上发生相对运动。
特别注意：相对运动与物体运动不是同一概念，相对运动是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变；而物体的运动一般指物体相对地面的位置发生了改变。
3.方向：总与接触面相切，且与相对运动方向相反。
这里的相对是指相互接触发生摩擦的物体，而不是相对别的物体。
高中物理必修一《摩擦力》教学设计
人教版必修1 第三章相互作用第3节《摩擦力》教学设计一、教材分析《摩擦力》是普通高中课程标准实验教科书·物理（必修1）第三章第3节内容。
本节内容是在初中摩擦力基础上的延伸和拓展，从学生的认知规律和实验现象的先后顺序考虑，教材首先通过分析一些事例使学生认识摩擦力的存在，了解摩擦力的产生条件，并在此基础上说明摩擦力是阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力。
教材对滚动摩擦没有具体讲述产生原因，而是作为减小摩擦的方法介绍的。
摩擦力是本章教学的重点与难点，也是整个力学、甚至是整个高中物理中最关键的知识点之一，在物理教学中的地位和作用是非常重要的。
由于摩擦力问题的复杂性，对于初学者来说不易理解。
在今后学习受力分析时，也是最容易出错的知识点之一。
因此学好摩擦力，就为后续知识的学习奠定了坚实的基础。
二、学情分析学生在初中已定性地学习过摩擦，包括滑动摩擦和静摩擦等内容，并掌握了增大和减小摩擦的方法，为本节内容的学习奠定了一定的基础。
但是，对于本节课中摩擦力阻碍物体的相对运动或相对运动趋势、最大静摩擦力、摩擦力与正压力的关系等一些问题的理解上存在着一定的难度，只有掌握好摩擦力的特点才能准确找到摩擦力的方向，进而解决问题，为后续学习打下坚实基础。
在教学中应引导学生充分运用已知的物理知识和方法进行分析和探索，使学生在实践中亲自体验真知的重要性，形成愿意运用科学思维方法和研究方法去解决问题的科学价值观。
三、设计思想建构主义认为，物理概念的学习是由学生根据已有认知主动建构自己知识经验的过程。
根据教材分析和学情分析，笔者计划分两课时进行，第一课时以探究摩擦力特点为主，第二课时以摩擦力在生产生活中的应用为主。
本节课是第一课时，按“一构建三探究” （即以“构建摩擦力的概念→探究摩擦力的产生条件、方向和大小”为主线）组织教学”，利用学生在初中学习的基础上，从两种摩擦力的区别与联系出发，通过游戏激趣、猜想验证、分组实验、自主探究、合作交流、归纳提升等过程，从学生的认知规律出发，通过对各种情景和资源的设计支撑学生的建构活动，帮助学生理清摩擦力概念的知识脉络和内在联系，实现学生对摩擦力规律的深层理解和建构。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
请用手边的器材完成实验，将结果 填入下表
实验次数
1
2
3
测量结果 平均值
在滑块上加上钩码，改变滑块的正压力再次 实验 ，测出不同压力下的最大静摩擦力表的测量结果，你的结论是？
物理定律不能单靠“思维”来 获得，还应致力于观察和实验。
——普朗克
实验：探究最大静摩擦力的大小
复习回顾
用水平力推木箱,木箱为何 不动?
说明物体之间存在摩擦力
问题：静摩擦力的产生条件？方向？ 静摩擦力大小范围？ ？
实验探究
（1）大小：0<F≤FM（最大静摩擦力）
新课教学
问题：通过上面的演示实验，我们只能定性 的说明摩擦力有最大值，这个最大值能否用 实验测量呢？
（1）上述演示实验在操作时存在怎样的困难 与不足？
施加在弹簧测力计上的拉力很难均匀变化，示数 变化较快
（2）怎样才能控制施加在弹簧测力计上的 拉力缓慢变化？
移花接木
实验：探究小车速度随时间变化的规律
小车受到拉力拉力改变方法？ 问题（1）我们是否可以用类似的方法改变弹簧秤的拉力？ （增加钩码） （2）这样能实现拉力的均匀变化吗？若不能，怎样改进？
在小桶内滴水是否可以均匀改变拉力？还 有其他方法吗？
归纳改进后的实验方案：用细绳对弹簧的拉力 代替手拉弹簧，在小桶内滴水是可以均匀改变 拉力，实现弹簧测力计实数的缓慢变化，从而 测量最大静摩擦力的大小？
实验需要哪些器材
弹簧测力计 滑块 长木板（一端带滑轮） 细绳 小桶 钩码 医用输液瓶和皮条 铁架台