高中物理《研究摩擦力》教案4 粵教版必修1（通用）

1、研究摩擦力 教學(xué)流程提出問題實(shí)驗(yàn)探究靜動(dòng)摩擦力的大小得出結(jié)論舉例反饋練習(xí)教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)與技能目標(biāo)(1)知道靜摩擦力產(chǎn)生的條件，會(huì)判斷靜摩擦力的方向和大小，知道最大靜摩擦力。(2)知道滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件，會(huì)判斷滑動(dòng)摩擦力的方向。(3)知道滑動(dòng)摩擦力的大小與正壓力成正比，知道動(dòng)摩擦因數(shù)。二、過程與方法目標(biāo)通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題，解決問題的能力。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求地是的科學(xué)態(tài)度，和在研究問題時(shí)要突出主要矛盾忽略次要因素的思維方法。教學(xué)重點(diǎn)用實(shí)驗(yàn)探究摩擦力的大小與方向，并且判斷動(dòng)靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的大小方向。教學(xué)難點(diǎn)靜摩擦力與壓力無關(guān)的理解就更感困難靜摩擦力的方向判斷。教

2、學(xué)方法本課以實(shí)驗(yàn)探索法為主要教學(xué)方法。教學(xué)過程一、引入新課教師將甲、乙兩本高中物理課本的書頁依次疊在一起，壓一下書頁提起乙書，甲書沒有從乙書中滑落。請(qǐng)一男生盡其力拉兩書背也不能在乙書中拉動(dòng)甲書。在剛才的實(shí)驗(yàn)中，使甲書不能在乙書中拉動(dòng)的直接原因是什么？（說明：用設(shè)疑法引起學(xué)生的好奇心。指出是因?yàn)槲锢硎艿侥Σ亮Φ脑?，再提出為什么?huì)有這么大的摩擦力使一個(gè)男同學(xué)都分不開兩書呢？進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的探索欲望。）對(duì)學(xué)生的答案進(jìn)行總結(jié)得出：二、進(jìn)行新課摩擦力：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們之間發(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)的力，這種力就叫做摩擦力。摩擦力分為：靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力

3、和滾動(dòng)摩擦力。（說明：這是由初中知識(shí)知道的）靜摩擦力：、概念：兩個(gè)互相接觸的物體，當(dāng)接觸面存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)但沒有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接觸面上就會(huì)產(chǎn)生一種障礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，這種力就是靜摩擦力。演示實(shí)驗(yàn)：探索靜摩擦力的大小和方向如圖：當(dāng)定滑輪的繩子下端懸掛50砝碼時(shí)，物塊保持靜止?fàn)顟B(tài)。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？（說明：讓學(xué)生知道根據(jù)二力平衡分析物體受板的靜摩擦力大小和方向。）當(dāng)懸掛的砝碼增加到100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，如果將砝碼摘去，靜摩擦力又將如何變化？（說明：此問指出產(chǎn)生靜摩擦

4、力的條件，即只有有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的時(shí)候才可能產(chǎn)生靜摩擦力。同時(shí)再討論一下還要有什么條件？）當(dāng)懸掛的砝碼保持100不變而增加物體的質(zhì)量時(shí)，提出問題：物體現(xiàn)在受到的靜摩擦力的大小方向是否發(fā)生發(fā)變化？（說明：此問承接上一問指出影響靜摩擦力的大小的因素只與使物體產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的外力有關(guān)。）當(dāng)懸掛在繩子下端的砝碼為150時(shí)，物塊才剛開始相對(duì)于桌面板滑動(dòng)，提出問題：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：靜摩擦力增大到某數(shù)值后就要滑動(dòng)了，這時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大值，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。在

5、同學(xué)回答的基礎(chǔ)上總結(jié)歸納出：（1）靜摩擦力的產(chǎn)生條件：兩相對(duì)靜止的物體直接接觸，在接觸面上存在壓力；兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)；接觸面不是光滑的表面。（2）靜摩擦力的方向：相切于接觸面，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反（3）靜摩擦力的大小：由外部因素決定。范圍在m之間。（解說：如剛才的實(shí)驗(yàn)中，如果砝碼的質(zhì)量大于，那么物體就會(huì)運(yùn)動(dòng)起來，而且速度越來越快。當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)起來之后，我們可以試著減少砝碼的質(zhì)量，會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)用較少質(zhì)量的砝碼就可以使物體勻速運(yùn)動(dòng)起來。此物體受到摩擦力叫滑動(dòng)摩擦力，大小等于砝碼的重力。）用圖象表示物體受到的摩擦力和它受到的外力之間的關(guān)系如圖：反饋練習(xí)1用手握住水杯，使水杯在空中保持不動(dòng)，討論一

6、下水杯是否受摩檫力。若受，則其大小、方向怎樣？2猴子在向上爬桿的過程中受到哪些力作用？大小方向如何？3手壓黑板擦靜止在黑板上，黑板擦受摩擦力否？松手后黑板擦向下滑動(dòng)，又受多大摩擦力？（答案：開始?jí)鹤『诎宀習(xí)r受到摩擦力，松手后由于接觸面上沒有了正壓力，故不受摩擦力作用。）4放在勻速運(yùn)動(dòng)的水平傳送帶上的物體。（答案：因?yàn)闆]有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故不受靜摩擦力作用。）5在現(xiàn)實(shí)生活中靜摩擦力有哪些應(yīng)用？（答案：紗線之間靠靜摩擦力作用織成布；輪胎上的花紋是為了與地面之間有良好的接觸；皮帶運(yùn)輸機(jī)把貨物送到高處是靠它們之間的靜摩擦力作用；粉筆寫字是因?yàn)橛心Σ亮ψ饔茫坏?。）最后分析?dǎo)課實(shí)驗(yàn)：兩本課本書頁依次疊在一起

7、，頁面之間有微小的壓力，所以當(dāng)用力拉書時(shí)，在每個(gè)小頁面上產(chǎn)生的靜摩擦力的合力等于拉力，故需要用很大的力才有可能把兩本書分開。在兩本書分開的過程中，你會(huì)感覺到所用的力變小了，這是因?yàn)榇藭r(shí)頁面之間的摩擦力變?yōu)榱嘶瑒?dòng)摩擦力，一般小于最大靜摩擦力。下面再來研究一下滑動(dòng)摩擦力。6滑動(dòng)摩擦力：概念：當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)是，會(huì)受到另一個(gè)物體阻礙它滑動(dòng)的力，這個(gè)力叫做滑動(dòng)摩擦力。產(chǎn)生條件：兩相對(duì)靜止的物體直接接觸，在接觸面上存在壓力；兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)；接觸面不是光滑的表面。、方向：與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反、大小：公式探究實(shí)驗(yàn)：利用變量控制法探究影響滑動(dòng)摩擦力在小的因素（說明：先讓同學(xué)們根據(jù)自己已有的知

8、道結(jié)合生活實(shí)踐推測(cè)一下滑動(dòng)摩擦力可能與壓力和接觸面有關(guān)。再根據(jù)所提供的器材自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分組驗(yàn)證，教師巡回指導(dǎo)。有很多種組合：可木塊、木板組合，可木塊、毛巾組合，也可木塊與玻璃組合；測(cè)力可以用砝碼，也可用彈簧稱。可通過在大木塊上添加鉤碼而改變壓力。）備用器材：帶有定滑輪的平板、帶線繩的大木塊、小木塊、玻璃、毛巾、測(cè)力計(jì)、砝碼、鉤碼。請(qǐng)同學(xué)們自己選擇實(shí)驗(yàn)器材探究一下小木塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)，每組測(cè)五次并填下列表：12345重力壓力摩擦力結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力與壓力南成正比，也就是跟一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體表面的垂直作用力成正比。（必須指出，滑動(dòng)摩擦力是與壓力成正比，而不是與物體的重力成

9、正比，在上面的實(shí)驗(yàn)中壓力與重力大小相等只是特例，在很多情況下，壓力并不等于重力，例如斜面上的物體。同時(shí)，滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積以及相對(duì)速度大?。ǎo關(guān)。）而對(duì)每組實(shí)驗(yàn)來說五次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是一個(gè)值，這個(gè)比值叫做動(dòng)摩擦因數(shù)比較各不同組的數(shù)據(jù)結(jié)果發(fā)現(xiàn)動(dòng)摩擦因數(shù)與每次不同，說明跟相互接觸的兩個(gè)物體的材料有關(guān)，材料不同，兩物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不同。學(xué)生閱讀教材幾種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)表。動(dòng)摩擦因數(shù)還與接觸面的粗糙程度有關(guān)。例題 在東北的冬天冬季伐木工作中，伐下的木料常裝在雪橇上，馬拉著雪橇在冰道上滑行，將木料運(yùn)出。一個(gè)有鋼制滑板的雪橇，連同木料總重量為.。在水平的冰道上，馬要在水平方向用多大的力，才能夠拉著雪橇勻速前進(jìn)？分析：如課本。反饋練習(xí)：馬拉雪橇在水平雪地上前進(jìn)，若馬對(duì)雪橇拉力突然增大，雪橇所受滑動(dòng)摩擦力如何變化？物體與豎直墻壁的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體的質(zhì)量為，當(dāng)物體沿著墻壁自由下落時(shí)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力大小為。如圖所示，物體重，物體重，與、與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.4。當(dāng)用水平力向右拉動(dòng)物體時(shí)，試求：（）物體所受的滑