[科目] 物理
[關(guān)鍵詞] 教案/摩擦力
[年級(jí)] 高一
[標(biāo)題] 摩擦力
[內(nèi)容]
摩擦力
一、教學(xué)目標(biāo)
l．在物理知識(shí)方面要求：
（1）知道摩擦力產(chǎn)生的條件。
（2）能在簡(jiǎn)單問題中，根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，判斷靜摩擦力的有無、大小和方向；知道存在著最大靜摩擦力。
（3）掌握動(dòng)磨擦因數(shù)，會(huì)在具體問題中計(jì)算滑動(dòng)磨擦力，掌握判定摩擦力方向的方法。
（4）知道影響到摩擦因數(shù)的因素。
2．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。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。
3．滲透物理學(xué)方法的教育。在分析物體所受摩擦力時(shí)，突出主要矛盾，忽略次要因素及無關(guān)因素，總結(jié)出摩擦力產(chǎn)生的條件和規(guī)律。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1．本節(jié)課的內(nèi)容分滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力兩部分。重點(diǎn)是摩擦力產(chǎn)生的條件、特性和規(guī)律，通過演示實(shí)驗(yàn)得出關(guān)系f=μN。
2．難點(diǎn)是學(xué)生有初中的知識(shí)，往往誤認(rèn)為壓力N的大小總是跟滑動(dòng)物體所受的重力相
等，因此必須指出只有當(dāng)兩物體的接觸面垂直，物體在水平拉力作用下，沿水平面滑動(dòng)時(shí)，壓力N的大小才跟物體所受的重力相等。
3．在教學(xué)中要強(qiáng)調(diào)摩擦力有阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的性質(zhì)。
三、教具
1．演示教具
帶有定滑輪的平板一塊、帶線繩的大木塊、小木塊、玻璃、毛巾、測(cè)力計(jì)、砝碼。
2學(xué)生實(shí)驗(yàn)材料
每?jī)晌粚W(xué)生一組：物塊一塊、測(cè)力計(jì)一只。
3．投影儀、投影片。
四、主要教學(xué)過程
（－）引入新課
力學(xué)中常見的三種力是重力、彈力、摩擦力。對(duì)于每一種力我們都要掌握它產(chǎn)生的條件，會(huì)計(jì)算力的大小，能判斷力的方向。在前面我們已經(jīng)學(xué)過了兩種力：重力和彈力。今天我們學(xué)習(xí)第三種力——摩擦力。在這三種力中摩擦力較難掌握。
（二）教學(xué)過程設(shè)計(jì)
1．靜摩擦力
演示實(shí)驗(yàn)：
當(dāng)定滑輪的繩子下端是掛509破媽時(shí)，物塊保持靜止
提出問題：物塊靜止，它受板的靜摩擦力多大？方向如何？你是根據(jù)什么原理判斷的？
當(dāng)懸掛的破碼增加到1009時(shí)，物塊仍保持靜止?fàn)顟B(tài)。
提出問題：物塊此時(shí)所受的靜摩擦力的大小、方向如何變化？設(shè)想一下，如果將破碼B摘去，靜摩擦力又將如何變化？
在同學(xué)回答的基礎(chǔ)上歸納出：一般靜摩擦力的大小沒有一個(gè)確定的值，類似上述情況，當(dāng)物塊不動(dòng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，靜摩擦力的大小隨拉力大小的變化而變化，總是等于拉力的大小。靜摩擦力的方向，總是沿接觸面切線方向；跟拉力的方向相反，或者說跟物體間相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)方向相反。
提出問題：當(dāng)懸掛在繩子下端的磚碼為1509時(shí)，物塊才剛開始相對(duì)于桌面板滑動(dòng)，這時(shí)物塊所受的靜摩擦力叫什么？它的大小和方向呢？
教師講解：靜摩擦力增大到共數(shù)值后就不再增大了，這時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大值，叫做最大靜摩擦力，用人表示。最大靜摩擦力的方向，也總是沿接觸面切線方向，跟使物體起動(dòng)的外力方向相反，或者說跟物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反。
明確：在一般情況下，如果兩個(gè)相接觸的物體之間存在著靜摩擦力的作用，則并不一定處于最大靜摩擦狀態(tài)，最大靜摩擦力等于使物體將要開始運(yùn)動(dòng)所需的最小推力。
2．滑動(dòng)摩擦力
邊演示邊提問：一旦物塊滑動(dòng)后，我們只要掛1309 ie碼，就能使物塊維持勻速運(yùn)動(dòng)。這時(shí)兩物體之間的滑動(dòng)磨擦力為多大？方向如何？
再做演示實(shí)驗(yàn)，在剛才的大木塊上再放一塊小木塊，發(fā)現(xiàn)要掛140g的法碼，才能使物塊維持勻速運(yùn)動(dòng)。這又說明滑動(dòng)摩擦力的變化遵循什么規(guī)律？
教師講解：這說明了滑動(dòng)摩擦力的大小跟兩物體間的正壓力N成正比。
演示實(shí)驗(yàn)，將木塊依次放在玻璃上，木板上和毛巾上，用測(cè)力計(jì)拉木塊，使木塊勻速運(yùn)動(dòng)，觀察測(cè)力計(jì)的示數(shù)，發(fā)現(xiàn)三種情況下，測(cè)力計(jì)示數(shù)由小到大，說明物體接觸面越粗糙，摩擦力越大。
結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小與摩擦面的材料和光滑程度有關(guān)，與相互之間的壓力（彈力）成正比，可以寫為f一／N廠是動(dòng)摩擦因數(shù)，因摩擦面的材料和光滑程度決定。動(dòng)摩擦因數(shù)是無單位的，它表示摩擦力跟正壓力之比。
滑動(dòng)摩擦力的方向，總是沿接觸面切線方向，且跟物體的相對(duì)滑動(dòng)方向相反。
3．學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)
教師指導(dǎo)一組學(xué)生實(shí)驗(yàn)，其他各組同時(shí)操作：用測(cè)力計(jì)沿水平方向拉住物塊，開始用較小的力拉，記下測(cè)力計(jì)讀數(shù)；慢慢增加拉力，再記下測(cè)力計(jì)讀數(shù)；繼續(xù)增加拉力，使物塊剛好開始滑動(dòng)，記下測(cè)力計(jì)讀數(shù)；然后保持物塊勻速運(yùn)動(dòng)，記下測(cè)力計(jì)讀數(shù)。
用投影儀打出投影片，讓學(xué)生填下表：
| 數(shù)據(jù) | 測(cè)力計(jì)讀數(shù) | 拉力方向 | 摩擦力的大小 | 摩擦力方向 |
| 1 | | | 靜摩擦力1： | |
| 2 | | | 靜摩擦力2： | |
| 3 | | | 最大靜摩擦力： | |
| 4 | | | 滑動(dòng)摩擦力： | |
問題：你是根據(jù)什么原理來確定摩擦力的大小和方向的？
用投影儀打出投影片中的五種情況，組織學(xué)生討論木板對(duì)木塊A有沒有摩擦力？
討論答案：
圖l物塊A與木板接觸，但物塊A與木板沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，因4C木板對(duì)物塊A沒有靜摩擦力。
圖2物塊A與木板接觸，A在重力的作用下相對(duì)木板有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因此木板對(duì)A有向上的靜摩擦力。加大力F時(shí)，靜摩擦力不變，人大小等于重力mg。
圖3物塊A與木板接觸，A由于受到重力的作用，有沿木板向下滑的趨勢(shì)，因此木板對(duì)A有沿斜面向上的靜摩擦力。
圖4物塊A與木板接觸，沿木板向下勻速滑動(dòng)，與木板有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因止b木板對(duì)A有沿著斜面向上的滑動(dòng)摩擦力。f＊大小等于重力的沿斜面向下的分力。
圖 5物塊 A相對(duì)于木板有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，但 A不與木板接觸，因4L木板對(duì) A沒有靜摩擦力。當(dāng)然 B對(duì) A有水平向左的靜摩擦力。
（三）課堂小結(jié)
1．摩擦力產(chǎn)生的條件：有接觸面，不光滑，有壓力，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力；有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)產(chǎn)生靜摩擦力。
2．摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，不一定和物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，不一定是阻力。
3．滑動(dòng)磨擦力可由公式入二pN計(jì)算，或由物體平衡計(jì)算。
4．靜摩擦力不是定值，有一個(gè)范圍，即0～人，由物體運(yùn)動(dòng)和其他受力情況決定。
（四）作業(yè)與思考
圖6中物塊A重10N，A和桌面問的動(dòng)摩擦因數(shù)戶一0．25，當(dāng)懸掛物B重3N時(shí)，開始沿桌面滑動(dòng)。求：（1） B
物體重IN時(shí)A與桌面間的摩擦力多大？（2） B物體重6N時(shí)， A與桌面的摩擦力多大？（ 3）當(dāng) A物體上再加上重 10N的C物體，B物體重6N時(shí)，A與桌面的摩擦力多大？
思考題：
1．請(qǐng)舉一二個(gè)生活中的例子，來說明靜摩擦力為動(dòng)力。
2．人在爬繩的過程中，手受到什么摩擦力？方向怎樣？摩擦力的方向跟人體運(yùn)動(dòng)的方向是一致還是相反？
（五）板書
1．靜摩擦力
靜摩擦力產(chǎn)生的條件：相互接觸的物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，而又保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。
靜摩擦力的方向：跟接觸面相切，跟相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。
靜摩擦力的大?。?/span>0～fm
2．滑動(dòng)摩擦力
滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件：相互接觸的物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)。
滑動(dòng)摩擦力的方向：跟接觸面相切，跟相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。
滑動(dòng)摩擦力的大?。?/span>f滑=μN
3．小結(jié)（略）
（北京鐵路二中 朱寶榮）
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