摩擦力學(xué)案-教學(xué)設(shè)計(jì)

第三章相互作用（人教版）§摩擦力（同步學(xué)案）一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生的條件及作用。2.實(shí)驗(yàn)探究出滑動(dòng)摩擦力大小的規(guī)律F=μFN，并進(jìn)行計(jì)算。3.知道動(dòng)摩擦因數(shù)與什么有關(guān)并會(huì)測(cè)量。4.知道靜摩擦力的產(chǎn)生條件、大小的影響因素和會(huì)判斷方向。5.知道最大靜摩擦力，知道大小與哪些因素有關(guān)。二、重點(diǎn)難點(diǎn)1.重點(diǎn)：滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律，公式F摩=μFN的應(yīng)用。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。2.難點(diǎn)：最大靜摩擦力的概念。相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的理解。三、學(xué)法指導(dǎo)本節(jié)課通過學(xué)生通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并使用控制變量法對(duì)影響滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力大小的因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、利用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的樂趣，通過探究活動(dòng)培養(yǎng)自己的合作能力。通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的整理過程，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。首先把本節(jié)課的內(nèi)容認(rèn)真的看一遍。最后完成本學(xué)案。四、自主學(xué)習(xí)1.靜摩擦力a．定義當(dāng)物體具有時(shí)，物體間產(chǎn)生的摩擦叫做靜摩擦，這時(shí)產(chǎn)生的摩擦力叫做靜摩擦力。b．產(chǎn)生條件、、。c．方向d、靜摩擦力的大小范圍是________________，最大靜摩擦力隨正壓力的增大而_________________。e．大小計(jì)算方法2．摩擦力a．定義當(dāng)物體具有時(shí)，物體間產(chǎn)生的摩擦叫做滑動(dòng)摩擦，這時(shí)產(chǎn)生的摩擦力叫做滑動(dòng)摩擦力。b．產(chǎn)生條件、、。c．方向d．滑動(dòng)摩擦力的大小計(jì)算公式為_______________。動(dòng)摩擦因數(shù)與____________和______________有關(guān)。e．大小計(jì)算方法五、典型例題例1．關(guān)于靜摩擦力，下列說法正確的是()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．可見選項(xiàng)A錯(cuò)誤．例2．關(guān)于滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生，下列說法正確的是()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，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．例3．2009年3月5日，以色列一支籃球隊(duì)的隊(duì)員在耶路撒冷動(dòng)物園和一頭大象拔河，如圖所示．設(shè)隊(duì)員拉繩的力為2500N，大象始終保持靜止，那么大象受到地面的摩擦力多大？答案：2500N解析：以大象為研究對(duì)象，由于大象始終保持靜止，所以大象受到地面的摩擦力大小等于隊(duì)員拉繩的力的大小，即大象受到地面的摩擦力大小為2500N.例4．滑雪是北方地區(qū)人們喜愛的一種運(yùn)動(dòng)．有的地方，人們用鹿拉滑雪板進(jìn)行滑雪比賽(如圖)．已知滑雪板與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，滑雪板和人的總質(zhì)量為180kg.如果鹿拉著滑雪板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求鹿的拉力大?。鸢福航馕觯河捎诨┌遄鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，可知鹿的拉力F與滑動(dòng)摩擦力的大小相等，即F＝f.同時(shí)，滑雪板與冰面間的壓力N與滑雪板和人所受的重力相等，即N＝G.由滑動(dòng)摩擦力公式，可求出鹿的拉力大小為F＝f＝μN(yùn)＝μG＝μmg＝×180×＝例5．如圖(甲)所示，完全相同的A、B兩物體放在水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝，每個(gè)物體重G＝10N，設(shè)物體A、B與水平面間的最大靜摩擦力均為Ffm＝，若對(duì)A施加一個(gè)向右的由零均勻增大到6N的水平推力F，請(qǐng)將A所受到的摩擦力隨水平推力F的變化情況在圖(乙)中表示出來．(要求寫出作圖過程)解析：(1)當(dāng)推力F由0均勻增大到時(shí)，A、B均未動(dòng)，F(xiàn)fA由0均勻增大到，(2)當(dāng)推力F由增大到5N時(shí)．FfA＝，(3)當(dāng)推力F由5N增大到6N時(shí)，A處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：FfA＝μG＝2N.六、課堂練習(xí)1．關(guān)于摩擦力產(chǎn)生的條件，下列說法正確的是A．相互壓緊粗糙的物體之間總有摩擦力作用B．相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間總有摩擦力作用C．只有相互壓緊并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的粗糙物體間才有摩擦力作用D．只有相互壓緊并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間才有摩擦力作用2．下列說法中正確的是A．相互接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體間必有摩擦力B．兩物體間有摩擦力，則其間必有彈力C．兩物體間有彈力，則其間必有摩擦力D．兩物體間無彈力，則其間必?zé)o摩擦力3．摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，那么摩擦力一定是阻力嗎？4．關(guān)于摩擦力的方向，下列說法正確的是A．滑動(dòng)摩擦力的方向總是和物體運(yùn)動(dòng)的方向相反B．滑動(dòng)摩擦力的方向總是和物體運(yùn)動(dòng)的方向相同C．物體所受摩擦力的方向總是和接觸面相切D．物體所受摩擦力的方向和物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反5.如圖所示，一輛汽車在平直公路上，車上有一木箱，試判斷下列情況中，木箱所受摩擦力的方向：(1)汽車由靜止加速運(yùn)動(dòng)時(shí)(木箱和車面無相對(duì)滑動(dòng))；(2)汽車剎車時(shí)(二者無相對(duì)滑動(dòng))；(3)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)(二者無相對(duì)滑動(dòng))；(4)汽車剎車，木箱在車上向前滑動(dòng)時(shí)；(5)汽車在勻速行駛過程中突然加速，木箱在車上滑動(dòng)時(shí)。6．三個(gè)質(zhì)量相同的物體，與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，由于所受水平拉力不同，A做勻速運(yùn)動(dòng)，B做加速運(yùn)動(dòng)，C做減速運(yùn)動(dòng)，那么它們受到的摩擦力大小關(guān)系應(yīng)是A．FB＞FA＞FCB．FA＜FB＜FCC．FB＝FA＝FCD．不能比較大小7.用手握瓶子，使瓶子在豎直方向處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果握力加倍，則手對(duì)瓶子的摩擦力A．一定加倍B．保持不變C．方向向上D．方向向下8．關(guān)于滑動(dòng)摩擦力公式f＝μFN，下列說法中正確的是A．動(dòng)摩擦因數(shù)μ與摩擦力f成正比，f越大，μ越大B．動(dòng)摩擦因數(shù)μ與正壓力FN成反比，F(xiàn)N越大，μ越小C．動(dòng)摩擦因數(shù)μ與摩擦力f成正比，與正壓力FN成反比D．動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大小由兩物體接觸面的粗糙程度及材料決定9．水平桌面上有一個(gè)重200N的物體，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，當(dāng)依次用15N、30N、80N的水平力拉此物體時(shí)，物體受到的摩擦力依次為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)A．15N、30N、40NB．15N、30N、80NC．0、0、40ND．15N、40N、40N10.如下圖所示，一質(zhì)量為1kg的長(zhǎng)木板放在水平桌面上，木板與桌面間的最大靜摩擦力為N，動(dòng)摩擦因數(shù)為。如果分別用N的水平力和N的水平力推木板，木板受到的摩擦力分別為多大？在木板被水平力推動(dòng)的過程中，當(dāng)木板伸出桌邊三分之一時(shí)，木板受到的摩擦力又為多大？(g取9.8m/s2)11．關(guān)于產(chǎn)生摩擦力的條件，下列說法正確的是A．相互壓緊的粗糙物體之間總有摩擦力存在B．相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體間一定有滑動(dòng)摩擦力存在C．只有相互擠壓和有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的粗糙物體之間才有摩擦力的作用D．只有相互擠壓和發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間才有摩擦力的作用12.如圖所示，人握住旗桿勻速上爬，則下列說法正確的是A．人受的摩擦力的方向是向下的B.人受的摩擦力的方向是向上的C．手握旗桿的力越大，人受的摩擦力越大D．若手握旗桿的力增加，人受的摩擦力仍保持不變13．在下列實(shí)際問題中，關(guān)于摩擦力的說法正確的是A．舉重運(yùn)動(dòng)員比賽前雙手都要擦些白色粉末，目的是為了減小手和杠鈴之間的摩擦力B．所有車輛都用輪子行駛，因?yàn)闈L動(dòng)摩擦力小于滑動(dòng)摩擦力C.磁懸浮列車在行駛時(shí)離開軌道懸空，不受軌道摩擦力作用，所以可以高速行駛D．棉紗可以織成布，是因?yàn)槊藜喼g存在摩擦力14.如圖所示，兩木塊A、B疊放在水平桌面上，現(xiàn)以水平拉力F拉B沒有拉動(dòng)，則以下說法正確的是A．A、B間不存在摩擦力作用B．A、B間有靜摩擦力作用C．B與桌面間有靜摩擦力作用D．若撤去外力F后，則A與B、B與桌面間都沒有摩擦力15．一塊磚置于粗糙水平地面上，按如圖所示的不同方法放置，在水平力F的作用下運(yùn)動(dòng)，設(shè)地面與磚塊各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同，則磚塊受到的摩擦力的大小關(guān)系是A．F甲＞F乙＞F丙B．F丙＞F乙＞F甲C．F甲＞F乙＝F丙D．F甲＝F乙＝F丙16.如圖所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝的水平面上向右運(yùn)動(dòng)的物體，質(zhì)量為20kg，在運(yùn)動(dòng)過程中，還受到一個(gè)水平向左的大小為10N的拉力作用，則物體受到的滑動(dòng)摩擦力為(g取10N/kg)A．10N，向右B．10N，向左C．20N，向右D．20N，向左17.如圖所示，重10N的物體被水平力F壓在豎直墻上。(1)此時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則物體受的摩擦力的大小為多少？(2)當(dāng)壓力F稍微增大后，物體所受摩擦力是否變化？(3)當(dāng)在物體上再放5N的重物時(shí)，物體恰好開始運(yùn)動(dòng)，物體受到的最大靜摩擦力是多大？(4)若減小壓力F，使物體沿墻面勻速下滑，則物體所受的摩擦力是多大？參考答案1．C3．答案：摩擦力是和物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的方向相反，并不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。如果摩擦力和物體的運(yùn)動(dòng)方向相同，那摩擦力就是動(dòng)力。4．CD5．答案：(1)向前(2)向后(3)沒有摩擦力(4)向后(5)向前解析：(1)木箱隨汽車一起由靜止加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，假設(shè)二者的接觸面是光滑的，則汽車加速時(shí)，木箱由于慣性要保持原有的靜止?fàn)顟B(tài)，因此它將相對(duì)于汽車向后滑動(dòng)，說明木箱有相對(duì)汽車向后滑動(dòng)的趨勢(shì)，所以木箱受到向前的靜摩擦力。(2)汽車剎車時(shí)，速度減小，假設(shè)木箱與汽車的接觸面是光滑的，則木箱將相對(duì)汽車向前滑動(dòng)，說明木箱有相對(duì)汽車向前滑動(dòng)的趨勢(shì)，所以木箱受到向后的靜摩擦力。(3)木箱隨汽車一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，二者無相對(duì)滑動(dòng)。假設(shè)木箱與汽車的接觸面光滑，由于慣性木箱仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木箱與汽車間無相對(duì)滑動(dòng)，說明木箱與汽車間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，沒有摩擦力。(4)汽車剎車，木箱相對(duì)于汽車向前滑動(dòng)，易知木箱受到向后的滑動(dòng)摩擦力。(5)汽車在勻速行駛過程中突然加速，木箱相對(duì)于汽車向后滑動(dòng)，易知木箱受到向前的滑動(dòng)摩擦力。6．C10．答案：NNN解析：首先確定木板受到的是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力，由于N＜Fm＝N，故木板受靜摩擦力F1＝F＝N當(dāng)水平力為N時(shí)，由于N>Fm＝N，木板將受滑動(dòng)摩擦力：F2＝μFN＝μmg＝×1×N＝N。當(dāng)木板伸出桌面三分之一時(shí)，木板的重心仍在桌子上，故木板對(duì)桌子壓力不變，滑動(dòng)摩擦力不變，即F3＝F2＝N。11．C12．BD人握住旗桿勻速上爬，豎直方向受兩個(gè)力處于平衡狀態(tài)；重力和向上的靜摩擦力，這兩個(gè)力大小相等。若手握旗桿的力增加，人受的摩擦力仍保持不變。13．BCD舉重運(yùn)動(dòng)員比賽前雙手都要擦些白色粉末，目的是為了增大手和杠鈴之間的摩擦力，A錯(cuò)，B、C、D正確。14．ACD以A為研究對(duì)象，A靜止，不受摩擦力作用；把A、B看做一個(gè)整體，則桌面對(duì)B的靜摩擦力向左，且Ff＝F。15．D磚按圖中三種不同方式放置，磚對(duì)地面的壓力不變，總等于磚塊的重力，即FN＝G，根據(jù)F＝μFN＝μG可知，磚塊受到的摩擦力都相同，D正確。16．D物體受滑動(dòng)摩擦力，其大小為F＝μFN＝μmg＝×20×10N＝20N，方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，即方向向左。17．答案：(1)10N(2)不變(3)15N(4)10N解析：(1)由生活實(shí)際知，當(dāng)物體貼在豎直墻上時(shí)，因?yàn)橹亓ψ饔糜邢蛳逻\(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)；由于水