物理高中必修一《摩擦力》教案

1、.?摩擦力?教案一、教學(xué)目的一知識(shí)與技能1知道滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件，認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦的規(guī)律知道動(dòng)摩擦因數(shù)與互相接觸的物體的材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)，會(huì)判斷滑動(dòng)摩擦力的方向。 2能運(yùn)用滑動(dòng)摩擦力公式來(lái)計(jì)算滑動(dòng)摩擦力。 3認(rèn)識(shí)靜摩擦的規(guī)律，知道靜摩擦力的變化范圍及其最大值。 4知道最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力。 5會(huì)根據(jù)物體的平衡條件簡(jiǎn)單地計(jì)算靜摩擦力的大小。二過程與方法1讓學(xué)生學(xué)會(huì)在實(shí)驗(yàn)中控制變量和實(shí)驗(yàn)條件。 2通過自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的才能。三情感態(tài)度與價(jià)值觀1在研究問題時(shí)，要培養(yǎng)突出主要矛盾，忽略次要因素的思維方法。2培養(yǎng)學(xué)生理論認(rèn)識(shí)規(guī)律理論解決實(shí)際問題的思想。二、教學(xué)重點(diǎn)

2、1滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律，并會(huì)用F摩F解決詳細(xì)問題。2靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律，正確理解最大靜摩擦力的概念。三、教學(xué)難點(diǎn)1.正壓力FN確實(shí)定。2.靜摩擦力的有無(wú)、大小的斷定。四、教學(xué)準(zhǔn)備帶繩的木塊、鐵塊、彈簧秤、毛巾。五、教學(xué)過程新課導(dǎo)入：師：舉生活中的例子，也可以用多媒體演示 演示實(shí)驗(yàn)用手握住水杯。 師：水杯為什么沒有運(yùn)動(dòng)？ 生：因?yàn)樗芰ζ胶狻?師：水杯受幾個(gè)力呢？ 生：兩個(gè)，重力和手對(duì)它的摩擦力重力和摩擦力應(yīng)該是平衡力 師：那么摩擦力的方向又是如何呢？ 生：重力的方向豎直向下，摩擦力和重力大小相等，方向相反，所以在這個(gè)問題中摩擦力的方向應(yīng)該豎直向上。 師：這位同學(xué)答復(fù)得很好，今天我

3、們就在初中學(xué)習(xí)的根底上進(jìn)一步學(xué)習(xí)摩擦力。新課講解：一、 靜摩擦力 師：首先看一下什么是摩擦力，大家回憶一下初中所學(xué)的內(nèi)容，表達(dá)一下摩擦力的概念。 生：兩個(gè)互相接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，這個(gè)力叫做摩擦力。 師：舉身邊的例子，用程度推力推課桌時(shí)，課桌沒有運(yùn)動(dòng)當(dāng)我用力推課桌時(shí)，課桌為什么沒有運(yùn)動(dòng)？ 生：因?yàn)檎n桌與地面之間有摩擦力的作用。 師：這種摩擦力發(fā)生在相對(duì)靜止的兩個(gè)物體之間，我們把這種摩擦力叫做靜摩擦力同學(xué)們考慮一下靜摩擦力存在的條件。 生1：首先兩個(gè)物體間的接觸面不光滑。 生2：兩個(gè)物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。 生3：兩個(gè)

4、物體應(yīng)該接觸并且互相擠壓。 師：鼓勵(lì)剛剛幾位同學(xué)分析得非常好，根據(jù)上節(jié)課的知識(shí)，彈力產(chǎn)生的條件是接觸并且有形變，那么把摩擦力產(chǎn)生的條件概括成一句話，這句話應(yīng)該怎樣表達(dá)？ 生：兩個(gè)接觸面不光滑的物體間有彈力并且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。 師：下面我們通過實(shí)驗(yàn)探究一下靜摩擦力的大小和方向。 實(shí)驗(yàn)探究 1用彈簧測(cè)力計(jì)程度地拉靜止在程度桌面上的木塊，逐漸增大拉力，直到木塊運(yùn)動(dòng)為止。觀察在此過程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格中。 2在木塊上增加砝碼，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。 師：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄的表格應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)？生：我設(shè)計(jì)的表格是這樣的。多媒體投影學(xué)生的表格設(shè)計(jì)參考表格實(shí)驗(yàn)次數(shù)木塊的運(yùn)動(dòng)情況

5、木塊或含砝碼的重力GN彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)FNl23師：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，嘗試討論以下問題：木塊在程度桌面上，不用外力去拉，它有沒有受到摩擦力的作用？生：沒有師：用彈簧測(cè)力計(jì)輕輕拉木塊，但它不動(dòng)，木塊有沒有受到摩擦力的作用？生：有。師：其大小和方向如何？根據(jù)是什么？生：大小與拉力大小一樣，方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，即與拉力的方向相反；根據(jù)二力平衡。師：靜摩擦力的大小是一個(gè)固定的值嗎？它與壓力有關(guān)系嗎？如何確定其大??？生：靜摩擦力的大小不是一個(gè)固定值，它與壓力沒有關(guān)系，可以用二力平衡條件來(lái)確定它的大小，在物體靜止時(shí)，物體受到的拉力和物體受到的地面對(duì)它的靜摩擦力相等。師：當(dāng)物塊才剛開場(chǎng)相對(duì)于桌面滑動(dòng)，

6、這時(shí)物塊所受的靜摩擦力叫什么？它的大小和方向呢？生：最大靜止摩擦力；大小等于物塊剛開場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)的最小拉力，方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。師：大家討論歸納一下靜摩擦力的特點(diǎn)。生：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，跟物體間相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)方向相反靜摩擦力增大到某數(shù)值后就不再增大了，這時(shí)靜摩擦力到達(dá)最大值，叫做最大靜摩擦力，用fM表示最大靜摩擦力的方向，也總是沿接觸面切線方向，跟物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反。師：微笑鼓勵(lì)剛剛這位同學(xué)分析得很好，在一般情況下，假如兩個(gè)相接觸的物體

7、之間存在著靜摩擦力的作用，那么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場(chǎng)運(yùn)動(dòng)所需的最小推力。師：對(duì)于靜摩擦力，我們還要討論幾個(gè)問題，首先考慮第一個(gè)問題：靜摩擦力能不能發(fā)生在運(yùn)動(dòng)的物體之間？生1：我看不可以，因?yàn)檫@種摩擦力是靜摩擦力。生2：我不同意剛剛這位同學(xué)的看法，靜摩擦力中的“靜應(yīng)該是指的互相接觸并且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的物體之間的摩擦力，它應(yīng)該是指的相對(duì)靜止。師：對(duì)，靜摩擦力中的“靜是指的相對(duì)靜止第二個(gè)問題是靜摩擦力的大小如何確定？生：可以根據(jù)平衡條件來(lái)做。師：請(qǐng)同學(xué)們閱讀課文，結(jié)合上面的實(shí)驗(yàn)，然后說出什么叫做滑動(dòng)摩擦，什么叫做滑動(dòng)摩擦力。生：從上面的實(shí)驗(yàn)可得出，兩個(gè)互相接觸的物

8、體有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，物體之間存在的摩擦叫做滑動(dòng)摩擦在滑動(dòng)摩擦中，物體間產(chǎn)生的阻礙物體間相對(duì)滑動(dòng)的作用力，叫做滑動(dòng)摩擦力。師：根據(jù)靜摩擦力產(chǎn)生的條件，我們探究一下滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件是怎樣的。生：接觸面粗糙的兩個(gè)物體之間有彈力并且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，“感受摩擦力學(xué)生做身邊的實(shí)驗(yàn)，感受與滑動(dòng)摩擦力有關(guān)的因素，答復(fù)老師提出的問題。參考實(shí)驗(yàn)在桌面上墊一張紙，把手壓在紙上，然后手掌向前推，保持接觸面的材料不變，在大小不同的壓力下朝前推手掌材料可以是紙、塑料、毛巾、木板、橡膠等；然后保持壓力不變，改變接觸面的材料。師：通過比較，感受滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)。生：與正壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)。師：下面

9、我們自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，看一下滑動(dòng)摩擦力到底與正壓力之間的關(guān)系是什么首先大家考慮一下實(shí)驗(yàn)器材的選擇，然后探究如何用這些器材進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，也就是實(shí)驗(yàn)原理是什么，最后我們進(jìn)展實(shí)驗(yàn)。學(xué)生探究如何進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，包括實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)過程的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等等。師：第一個(gè)問題，實(shí)驗(yàn)前你選擇的器材是什么？生：我們可以繼續(xù)剛剛那個(gè)實(shí)驗(yàn)，只不過是讓木塊運(yùn)動(dòng)起來(lái)。師：對(duì)木塊的運(yùn)動(dòng)情況有沒有限制？生：木塊要?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng)或緩慢地挪動(dòng)，因?yàn)橹挥羞@樣才可以保持拉力等于滑動(dòng)摩擦力。師：是的，這一點(diǎn)一定要注意實(shí)驗(yàn)過程中是如何改變木塊對(duì)地面的壓力的呢？生：可以在木塊上添加砝碼師：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是怎樣進(jìn)展處理的？生：我們可以用表格的形式記錄

10、下在不同壓力下物體做勻速運(yùn)動(dòng)的拉力大小，而在程度面上運(yùn)動(dòng)時(shí)物體對(duì)地面的壓力大小等于物體的重力，所以我們要測(cè)量木塊及砝碼的重力從而得到木塊對(duì)地面的壓力為記錄數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的表格如下： 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 壓力FNN 拉力FN 摩擦力fN師：記錄了數(shù)據(jù)以后是如何對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)展處理的呢？生1：可以用每組得到的摩擦力和對(duì)應(yīng)的重力相比生2：可以作摩擦力f隨壓力Fn變化的圖象，假如圖象是一條直線，說明二者成正比師：剛剛兩個(gè)同學(xué)的做法都很好，但是我還是建議用第二種做法，這樣作出來(lái)的圖象一目了然，很容易進(jìn)展判斷假如你在測(cè)量中出現(xiàn)了錯(cuò)誤的點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)可以在作圖中舍去以后大家要多采用圖象的方法處理實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)。師：

11、實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是什么？生：在其他條件不變的情況下物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力與物體對(duì)地面的壓力成正比師：大家猜測(cè)一下滑動(dòng)摩擦力還與什么因素有關(guān)？生1：可能與接觸面的面積有關(guān)。生2：可能與物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)。 生3：可能與物體與接觸面的粗糙程度有關(guān)。師：下面大家就通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下我們的猜測(cè)。師：通過實(shí)驗(yàn)，我們可以得出什么樣的結(jié)論？生：物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力與接觸面積無(wú)關(guān)，跟物體運(yùn)動(dòng)的速度大小無(wú)關(guān)，跟接觸面的粗糙程度有關(guān)。師：總結(jié)更為準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)說明：滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力成正比，也就是跟兩個(gè)物體間的垂直作用力成正比假如用F表示滑動(dòng)摩擦力的大小，用FN表示壓力的大小，那么有F=FN，其中是比例常數(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)值跟互相接觸的兩個(gè)物體的材料有關(guān)，材料不同，兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)也不同動(dòng)摩擦因數(shù)還跟接觸的情況如粗糙程度有關(guān)。師：滑動(dòng)摩擦力的方向是如何規(guī)定的？生：滑動(dòng)摩擦力跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。師：強(qiáng)調(diào)需要注意的是，滑動(dòng)摩擦力的方向雖然是跟相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，但是要把相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向跟運(yùn)動(dòng)方向這兩個(gè)概念區(qū)分開，不能混為一談。師：為了加強(qiáng)對(duì)滑動(dòng)摩擦力的理解，我們看下面一個(gè)例題。注意：在例題講解的過程中