人教版必修1 32 彈力 教案.docx

彈力適用學(xué)科高中物理適用年級(jí)高中二年級(jí)適用區(qū)域人教版課時(shí)時(shí)長(zhǎng)（分鐘）60分鐘（一對(duì)一）知識(shí)點(diǎn)1. 動(dòng)摩擦因數(shù)、滑動(dòng)摩擦力的定義、產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件2. 滑動(dòng)摩擦力乘以相對(duì)滑動(dòng)路程等于產(chǎn)生的內(nèi)能3. 滑動(dòng)摩擦力的方向、空氣阻力的方向4. 滑動(dòng)摩擦力f與壓力n的圖像5. 靜摩擦力的定義、產(chǎn)生靜摩擦力的條件6. 靜摩擦力的方向7. 靜摩擦力的計(jì)算的方法8. 最大靜摩擦力9. 滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式教學(xué)目標(biāo)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)與相互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。教學(xué)重點(diǎn)1、滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算以及方向的判斷2、靜摩擦力的有無(wú)的判斷以及靜摩擦力方向的判斷。3、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。教學(xué)難點(diǎn)1、滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算2、靜摩擦力有無(wú)的判斷和靜摩擦力方向的判斷。教學(xué)過(guò)程 一、復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)初中的時(shí)侯大家已經(jīng)初步學(xué)習(xí)了摩擦力，現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們來(lái)回憶一下，摩擦力是怎么產(chǎn)生的？它有什么特點(diǎn)？通過(guò)初中的學(xué)習(xí)我們已經(jīng)知道摩擦力是相互接觸的物體，做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的，它跟物體間的壓力以及接觸面的粗糙程度有關(guān)。那么，摩擦力的大小應(yīng)該如何計(jì)算呢？相對(duì)靜止的物體之間會(huì)不會(huì)產(chǎn)生摩擦力呢？今天我們就來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。 二、知識(shí)講解考點(diǎn)/易錯(cuò)點(diǎn)1 滑動(dòng)摩擦力的定義、產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件問(wèn)題、如圖所示，如果用水平向右的外力f1拉木刷，使其滑動(dòng),觀察木刷底下鬃毛的形狀，這是為什么？毛刷與桌面接觸，并且相對(duì)于桌面滑動(dòng)，而桌面由于粗糙，在接觸面處產(chǎn)生了一個(gè)作用于毛刷上的阻礙其相對(duì)于桌面運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)摩擦力.、滑動(dòng)摩擦力的定義：兩個(gè)互相接觸的物體，當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對(duì)于另一個(gè)物體滑動(dòng)時(shí)，要受到另一個(gè)物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力，這種力叫做滑動(dòng)摩擦力.、滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件： （）接觸面不光滑（）物體間有彈力（）有相對(duì)運(yùn)動(dòng)、滑動(dòng)摩擦力的方向：毛刷的鬃毛向著相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的反方向傾斜，說(shuō)明毛刷受到的摩擦力跟毛刷相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的方向相反.如圖中f2所示.滑動(dòng)摩擦力的方向總跟接觸面相切，并且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，這里的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是指相對(duì)于與之接觸的物體的運(yùn)動(dòng).要注意如何斷定“相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向”，所謂相對(duì)運(yùn)動(dòng)，指的是兩個(gè)物體分別以對(duì)方為參照物所表現(xiàn)出來(lái)的運(yùn)動(dòng)，而不是相對(duì)于地面或其它物體的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)/易錯(cuò)點(diǎn)2 滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式當(dāng)木塊對(duì)木板的壓力越大，表面越粗糙時(shí)彈簧秤的示數(shù)越大；可知滑動(dòng)摩擦力的大小于物體間的壓力，以及接觸面的情況有關(guān)。接觸面的情況包括粗糙程度，和材料。要特別注意，與接觸面積無(wú)關(guān)。 進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明，滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力成正比f(wàn)fn，其中的是一個(gè)比例常數(shù)，叫動(dòng)摩擦因數(shù)。它的數(shù)值與相互接觸的物體的材料以及接觸面的情況有關(guān),01考點(diǎn)/易錯(cuò)點(diǎn)3 靜摩擦力的定義、產(chǎn)生靜摩擦力的條件情景一:用手握住粉筆盒。粉筆盒處于靜止?fàn)顟B(tài)。問(wèn)題1粉筆盒為什么沒(méi)有運(yùn)動(dòng)？粉筆盒受到那些力的作用？各個(gè)力的方向是怎樣的？講解粉筆盒受力平衡，所以處于靜止?fàn)顟B(tài)；粉筆盒受到重力和摩擦力的作用，重力豎直向上，而摩擦力豎直向下，兩力大小相等，方向相反，作用在同一條直線。所以相對(duì)靜止的物體之間也可能存在摩擦力，這種摩擦力，叫靜摩擦力。 問(wèn)題2如果手松一些（用力稍微小一些），會(huì)出現(xiàn)什么情況？這說(shuō)明靜摩擦力的產(chǎn)生，需要什么條件呢？ 講解如果松手，粉筆盒就會(huì)往下掉，這說(shuō)明，粉筆盒雖然靜止，但它有一個(gè)向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。而且手和物體之間有彈力，接觸面是不光滑的。 可見(jiàn)，靜摩擦力的產(chǎn)生條件是：相互接觸兩個(gè)面不光滑的物體間有彈力并且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。 問(wèn)題3請(qǐng)舉例說(shuō)明物體受到靜摩擦力的作用。講解（1）用手推桌子，桌子沒(méi)有動(dòng)。桌子受到了地面的靜摩擦力的作用。（2）皮帶運(yùn)送機(jī)在江邊運(yùn)沙子，沙子受到皮帶的靜摩擦力的作用。（思考若皮帶是水平的，有沒(méi)有靜摩擦力作用。）考點(diǎn)/易錯(cuò)點(diǎn)4 靜摩擦力的方向 問(wèn)題4擦力的方向是怎樣的呢？講解 靜摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。如果接觸面是曲面，靜摩擦力的方向與接觸面相切情景二：如圖1用不大的力通過(guò)測(cè)力計(jì)水平拉靜止在桌面上的木塊，木塊雖有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，但仍靜止，讀出測(cè)力計(jì)讀數(shù)，分析木塊水平方向上受幾個(gè)力？,圖1由二力平衡可知，木塊除受到拉力以外，還受到了與拉力等大反向的作用力，這個(gè)力是桌面對(duì)木塊的靜摩擦力，所謂“靜”，是指木塊相對(duì)于桌面靜止.木塊相對(duì)于桌面有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，木塊受到的靜摩擦力方向向左，即與物體相對(duì)于桌面向右運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反.靜摩擦力的方向：靜摩擦力的方向總是跟接觸面相切，并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反.考點(diǎn)/易錯(cuò)點(diǎn)5 最大靜摩擦力 問(wèn)題5觀察情景二（如圖1）大家觀察到什么現(xiàn)象？由此說(shuō)明，靜摩擦力的大小應(yīng)該如何確定？講解可以觀察到，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊時(shí)，在拉力f增大到一定程度之前，木塊不會(huì)運(yùn)動(dòng)，繼續(xù)用力，當(dāng)拉力達(dá)到某一個(gè)數(shù)值fmax時(shí)木塊開(kāi)始移動(dòng)，此時(shí)拉力會(huì)突然變小到f0。 我們可以得到這樣的結(jié)論：一般靜摩擦力沒(méi)有一個(gè)確定的值，就如上面實(shí)驗(yàn)的情況，當(dāng)物體不動(dòng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，靜摩擦力的大小隨著拉力大小的變化而變化，總是等于拉力的大小。靜摩擦力增大到某數(shù)值后就不再增大了，這時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大值，叫最大靜摩擦力，用fm表示。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力狀態(tài)，最大靜摩擦力等于使物體將要開(kāi)始運(yùn)動(dòng)所需的最小推力。由二力平衡可知，木塊除受到拉力以外，還受到了與拉力等大反向的作用力，這個(gè)力是桌面對(duì)木塊的靜摩擦力，所謂“靜”，是指木塊相對(duì)于桌面靜止.繼續(xù)增大拉力，木塊仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明靜摩擦力隨外力的增大而增大.靜摩擦力的大?。红o摩擦力總等于沿接觸面方向物體受到的外力，而與壓力無(wú)關(guān).在上面的實(shí)驗(yàn)中，增大拉力，發(fā)現(xiàn)木塊靜止到一定的時(shí)候就由“靜”變?yōu)椤皠?dòng)”了.說(shuō)明靜摩擦力有一個(gè)限度，靜摩擦力的最大值fmax叫做最大靜摩擦力，最大靜摩擦力等于使物體剛要運(yùn)動(dòng)時(shí)的外力，因此，靜摩擦力f的值為0ffmax考點(diǎn)/易錯(cuò)點(diǎn)6 靜摩擦力的計(jì)算的方法1平衡條件法求解靜摩擦力水平面上放一靜止的物體，當(dāng)人用水平推力推物體時(shí)，此物體靜止不動(dòng)，據(jù)二力平衡條件，說(shuō)明靜摩擦力的大小等于推力的大小， 2靜摩擦力是一種被動(dòng)力，它隨外力的變化而變化，靜摩擦力的取值范圍：offmax，與物體間的正壓力無(wú)關(guān)，因此不能用公式f=fn求解3最大靜摩擦力fmax。：大小等于物體剛剛滑動(dòng)時(shí)沿接觸面方向的外力，是靜摩擦力的最大值，大于滑動(dòng)摩擦力，一般情況認(rèn)為二者相等，最大靜摩擦力fmax。與正壓力有關(guān)，公式為fmax=靜fn，靜為物體間的靜摩擦因數(shù)，比動(dòng)摩擦因數(shù)略大滑動(dòng)摩擦與靜摩擦的關(guān)系如圖所示，當(dāng)外力在小于f0以前，木箱受靜摩擦力作用，靜摩擦力的大小與外力f相等，故圖線為過(guò)原點(diǎn)的45傾斜直線；當(dāng)外力等于f0時(shí)，物體受最大靜摩擦力fmax=f0，以后物體開(kāi)始滑動(dòng)，且受滑動(dòng)摩擦力f=fn=mg不變，故圖線為水平直線 三、例題精析【例題1】 【題干】人握住旗桿勻速上爬，則下列說(shuō)法正確的是()a受的摩擦力的方向是向下的b受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力c手握旗桿的力越大，人受的摩擦力也越大d手握旗桿的力增加，人受的摩擦力保持不變 【答案】d【解析】人握住旗桿勻速上爬時(shí)，受到向下的重力和向上的摩擦力而平衡，選項(xiàng)a錯(cuò)。手與旗桿間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，所以人受的是靜摩擦力。手握旗桿的力越大，只是人受到的最大靜摩擦力也越大，但實(shí)際靜摩擦力的大小始終等于重力大小，選項(xiàng)b、c錯(cuò)，d對(duì)【例題2】 【題干】用如圖所示的方法可以測(cè)定木塊a與長(zhǎng)木板b之間的滑動(dòng)摩擦力的大小。把一個(gè)木塊a放在長(zhǎng)木板b上，長(zhǎng)木板b放在水平地面上，在恒力f作用下，長(zhǎng)木板b以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，水平彈簧秤的示數(shù)為ft，下列說(shuō)法正確的是() a木塊a受到的滑動(dòng)摩擦力的大小等于ftb木塊a受到的滑動(dòng)摩擦力的大小等于fc若長(zhǎng)木板b以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊a受到的摩擦力的大小等于2ftd若用2f的力作用在長(zhǎng)木板上，木塊a受到的摩擦力的大小等于2f 【答案】a【解析】木塊a受到的摩擦力與長(zhǎng)木板b的受力及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，只要a處于靜止?fàn)顟B(tài)，長(zhǎng)木板b對(duì)木塊a的摩擦力都等于ft，故a正確，b、c、d錯(cuò)誤?！纠}3】如圖所示，物體a、b放在物體c上，水平力f作用于a，使a、b、c一起勻速運(yùn)動(dòng)，各接觸面間的摩擦力的情況是()aa對(duì)c有向左的摩擦力bc對(duì)b有向左的摩擦力c物體c受到三個(gè)摩擦力的作用d物體c對(duì)地有向右的摩擦力【答案】a【解析】以物體a為研究對(duì)象，做勻速運(yùn)動(dòng)，由二力平衡可知，c對(duì)a有向右的摩擦力，a對(duì)c有向左的摩擦力，選項(xiàng)a正確。對(duì)物體b，因其所受合外力為零，故b、c間沒(méi)有摩擦力，選項(xiàng)b錯(cuò)誤。選a、b、c整體為研究對(duì)象，在f作用下向左勻速運(yùn)動(dòng)，所受合外力為零，故知地面對(duì)c有向右的摩擦力，c對(duì)地面有向左的摩擦力，c受到a、地面給它的兩個(gè)摩擦力的作用，選項(xiàng)c、d均錯(cuò)誤。 四、課堂運(yùn)用【基礎(chǔ)】1、在水平臺(tái)上放一物體，物體與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用一水平推力f把物體推向臺(tái)邊，如圖所示，物體在臺(tái)邊翻倒以前的過(guò)程中，臺(tái)面對(duì)物體的摩擦力() a逐漸減少到零 b保持不變c先增大后不變 d先增大后減小【答案】b【解析】翻倒以前物體對(duì)平臺(tái)的壓力不變，所以滑動(dòng)摩擦力大小不變。2、關(guān)于靜摩擦力，下列說(shuō)法正確的是()a只有靜止的物體才可能受靜摩擦力b有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的相互接觸的物體間有可能產(chǎn)生靜摩擦力c產(chǎn)生靜摩擦力的兩個(gè)物體間一定相對(duì)靜止d兩個(gè)相對(duì)靜止的物體間一定有靜摩擦力產(chǎn)生【答案】bc【解析】對(duì)照產(chǎn)生靜摩擦力的條件可以看出：選項(xiàng)b、c正確，而d錯(cuò)誤產(chǎn)生靜摩擦力的兩個(gè)物體之間一定“相對(duì)靜止”，但物體不一定“靜止”例如當(dāng)用傳送帶把貨物由低處送往高處時(shí)，物體是運(yùn)動(dòng)的，但物體和傳送帶間相對(duì)靜止，傳送帶對(duì)物體的摩擦力是靜摩擦力可見(jiàn)選項(xiàng)a錯(cuò)誤【鞏固】1、水平的皮帶傳輸裝置如圖4所示，皮帶的速度保持不變，物體被輕輕地放在a端皮帶上，開(kāi)始時(shí)物體在皮帶上滑動(dòng)，當(dāng)它到達(dá)位置c后滑動(dòng)停止，隨后就隨皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，直至傳送到目的地b端，在傳輸過(guò)程中，在ac段受水平向左的滑動(dòng)摩擦力在ac段受水平向右的滑動(dòng)摩擦力在cb段不受靜摩擦力在cb段受水平向右的靜摩擦力a bc d【答案】c【解析】在ac段物體相對(duì)皮帶向左滑動(dòng)，受水平向右的滑動(dòng)摩擦力；在cb段物體沒(méi)有相對(duì)皮帶滑動(dòng)，物體隨皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，受到的是平衡力，如果有靜摩擦力，則物體不能處于平衡狀態(tài)，所以不受靜摩擦力。故、兩項(xiàng)正確。2、關(guān)于滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生，下列說(shuō)法正確的是()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)的物體才可能受到滑動(dòng)摩擦力c受彈力作用的物體一定會(huì)受到滑動(dòng)摩擦力d受滑動(dòng)摩擦力作用的物體一定會(huì)受到彈力作用【答案】ad【解析】對(duì)照產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件可以看出；選項(xiàng)a、d正確，而c錯(cuò)誤產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件之一是物體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但物體并不一定運(yùn)動(dòng)例如物體a用細(xì)繩固定在墻上，當(dāng)把木板b水平向右抽出時(shí)(如圖所示)，物體a保持靜止，而此時(shí)它卻受到木板b對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力可見(jiàn)，選項(xiàng)b錯(cuò)誤【拔高】1、如圖所示，用水平力f將同種材料不同質(zhì)量的物體壓到一豎直墻壁上，下列說(shuō)法正確的是()a若物體保持靜止，則f越大，物體所受摩擦力越大b若物體保持靜止，則質(zhì)量越大，物體所受摩擦力越小c若物體沿墻壁向下滑動(dòng)，則f越大，物體所受摩擦力越大d若物體沿墻壁向下滑動(dòng)，則質(zhì)量越大，物體所受摩擦力越大【答案】c【解析】物體靜止時(shí)，物體受靜摩擦力，大小等于其重力，與水平力f無(wú)關(guān)，物體質(zhì)量越大，所受摩擦力越大，故a、b錯(cuò)。物體向下滑動(dòng)時(shí)，受到滑動(dòng)摩擦力作用，大小為fffnf，故f越大，摩擦力越大，且與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)，c對(duì)、d錯(cuò)。2、如圖2所示，截面為三角形的鋼坯a、b疊放在汽車的水平底板上，汽車底板和鋼坯表面均粗糙，以下說(shuō)法正確的是（）a汽車、鋼坯都靜止時(shí)，汽車底板對(duì)鋼坯a有向左的靜摩擦力b汽車、鋼坯都靜止時(shí)，鋼坯a對(duì)b無(wú)摩擦力作用c汽車向左加速時(shí)，汽車與鋼坯相對(duì)靜止，鋼坯a受到汽車底板對(duì)它的靜摩擦力d汽車向左啟動(dòng)前后，汽車與鋼坯相對(duì)靜止，鋼坯a對(duì)b的彈力不變【答案】c【解析】a、當(dāng)汽車、鋼坯都靜止時(shí)，底板與鋼坯a無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，因此它們之間無(wú)摩擦力，故a錯(cuò)誤；b、當(dāng)汽車、鋼坯都靜止時(shí)，底板與鋼坯a無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，但鋼坯a與b有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，因此它們之間有靜摩擦力，故b錯(cuò)誤；c、汽車向左加速時(shí)，雖汽車與鋼坯相對(duì)靜止，但鋼坯a受到汽車底板對(duì)它有向左靜摩擦力，故c正確；d、向左啟動(dòng)前后，即為平衡到不平衡的變化，則鋼坯a對(duì)b的彈力變大，靜摩擦力變小，故d錯(cuò)誤；五、課程小結(jié)滑動(dòng)摩