人教版必修1 32 彈力 教案.docx

彈力適用學科高中物理適用年級高中二年級適用區(qū)域人教版課時時長（分鐘）60分鐘（一對一）知識點1. 動摩擦因數、滑動摩擦力的定義、產生滑動摩擦力的條件2. 滑動摩擦力乘以相對滑動路程等于產生的內能3. 滑動摩擦力的方向、空氣阻力的方向4. 滑動摩擦力f與壓力n的圖像5. 靜摩擦力的定義、產生靜摩擦力的條件6. 靜摩擦力的方向7. 靜摩擦力的計算的方法8. 最大靜摩擦力9. 滑動摩擦力的計算公式教學目標1、知道滑動摩擦力的產生條件，認識滑動摩擦的規(guī)律知道動摩擦因數與相互接觸的物體的材料和接觸面的粗糙程度有關，會判斷滑動摩擦力的方向2、能運用滑動摩擦力公式來計算滑動摩擦力3、認識靜摩擦的規(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摩擦力。5、會根據物體的平衡條件簡單地計算靜摩擦力的大小。教學重點1、滑動摩擦力大小的計算以及方向的判斷2、靜摩擦力的有無的判斷以及靜摩擦力方向的判斷。3、靜摩擦力產生的條件及規(guī)律，正確理解最大靜摩擦力的概念。教學難點1、滑動摩擦力大小的計算2、靜摩擦力有無的判斷和靜摩擦力方向的判斷。教學過程 一、復習預習初中的時侯大家已經初步學習了摩擦力，現在請同學們來回憶一下，摩擦力是怎么產生的？它有什么特點？通過初中的學習我們已經知道摩擦力是相互接觸的物體，做相對運動時產生的，它跟物體間的壓力以及接觸面的粗糙程度有關。那么，摩擦力的大小應該如何計算呢？相對靜止的物體之間會不會產生摩擦力呢？今天我們就來進行進一步的學習。 二、知識講解考點/易錯點1 滑動摩擦力的定義、產生滑動摩擦力的條件問題、如圖所示，如果用水平向右的外力f1拉木刷，使其滑動,觀察木刷底下鬃毛的形狀，這是為什么？毛刷與桌面接觸，并且相對于桌面滑動，而桌面由于粗糙，在接觸面處產生了一個作用于毛刷上的阻礙其相對于桌面運動的滑動摩擦力.、滑動摩擦力的定義：兩個互相接觸的物體，當一個物體在另一個物體表面上相對于另一個物體滑動時，要受到另一個物體阻礙它相對滑動的力，這種力叫做滑動摩擦力.、滑動摩擦力產生的條件： （）接觸面不光滑（）物體間有彈力（）有相對運動、滑動摩擦力的方向：毛刷的鬃毛向著相對于地面運動的反方向傾斜，說明毛刷受到的摩擦力跟毛刷相對于地面運動的方向相反.如圖中f2所示.滑動摩擦力的方向總跟接觸面相切，并且跟物體的相對運動的方向相反，這里的相對運動是指相對于與之接觸的物體的運動.要注意如何斷定“相對運動方向”，所謂相對運動，指的是兩個物體分別以對方為參照物所表現出來的運動，而不是相對于地面或其它物體的運動考點/易錯點2 滑動摩擦力的計算公式當木塊對木板的壓力越大，表面越粗糙時彈簧秤的示數越大；可知滑動摩擦力的大小于物體間的壓力，以及接觸面的情況有關。接觸面的情況包括粗糙程度，和材料。要特別注意，與接觸面積無關。 進一步的實驗表明，滑動摩擦力的大小跟壓力成正比ffn，其中的是一個比例常數，叫動摩擦因數。它的數值與相互接觸的物體的材料以及接觸面的情況有關,01考點/易錯點3 靜摩擦力的定義、產生靜摩擦力的條件情景一:用手握住粉筆盒。粉筆盒處于靜止狀態(tài)。問題1粉筆盒為什么沒有運動？粉筆盒受到那些力的作用？各個力的方向是怎樣的？講解粉筆盒受力平衡，所以處于靜止狀態(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。 問題2如果手松一些（用力稍微小一些），會出現什么情況？這說明靜摩擦力的產生，需要什么條件呢？ 講解如果松手，粉筆盒就會往下掉，這說明，粉筆盒雖然靜止，但它有一個向下運動的趨勢。而且手和物體之間有彈力，接觸面是不光滑的。 可見，靜摩擦力的產生條件是：相互接觸兩個面不光滑的物體間有彈力并且有相對運動趨勢。 問題3請舉例說明物體受到靜摩擦力的作用。講解（1）用手推桌子，桌子沒有動。桌子受到了地面的靜摩擦力的作用。（2）皮帶運送機在江邊運沙子，沙子受到皮帶的靜摩擦力的作用。（思考若皮帶是水平的，有沒有靜摩擦力作用。）考點/易錯點4 靜摩擦力的方向 問題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，并且跟物體相對運動趨勢方向相反。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用不大的力通過測力計水平拉靜止在桌面上的木塊，木塊雖有相對運動趨勢，但仍靜止，讀出測力計讀數，分析木塊水平方向上受幾個力？,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，這個力是桌面對木塊的靜摩擦力，所謂“靜”，是指木塊相對于桌面靜止.木塊相對于桌面有向右運動的趨勢，木塊受到的靜摩擦力方向向左，即與物體相對于桌面向右運動趨勢的方向相反.靜摩擦力的方向：靜摩擦力的方向總是跟接觸面相切，并且跟物體相對運動趨勢的方向相反.考點/易錯點5 最大靜摩擦力 問題5觀察情景二（如圖1）大家觀察到什么現象？由此說明，靜摩擦力的大小應該如何確定？講解可以觀察到，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊時，在拉力f增大到一定程度之前，木塊不會運動，繼續(xù)用力，當拉力達到某一個數值fmax時木塊開始移動，此時拉力會突然變小到f0。 我們可以得到這樣的結論：一般靜摩擦力沒有一個確定的值，就如上面實驗的情況，當物體不動處于平衡狀態(tài)時，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值后就不再增大了，這時靜摩擦力達到最大值，叫最大靜摩擦力，用fm表示。一般情況下，如果兩個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始運動所需的最小推力。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，這個力是桌面對木塊的靜摩擦力，所謂“靜”，是指木塊相對于桌面靜止.繼續(xù)增大拉力，木塊仍處于靜止狀態(tài)，說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，而與壓力無關.在上面的實驗中，增大拉力，發(fā)現木塊靜止到一定的時候就由“靜”變?yōu)椤皠印绷?說明靜摩擦力有一個限度，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動時的外力，因此，靜摩擦力f的值為0ffmax考點/易錯點6 靜摩擦力的計算的方法1平衡條件法求解靜摩擦力水平面上放一靜止的物體，當人用水平推力推物體時，此物體靜止不動，據二力平衡條件，說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關，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時沿接觸面方向的外力，是靜摩擦力的最大值，大于滑動摩擦力，一般情況認為二者相等，最大靜摩擦力fmax。與正壓力有關，公式為fmax=靜fn，靜為物體間的靜摩擦因數，比動摩擦因數略大滑動摩擦與靜摩擦的關系如圖所示，當外力在小于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，故圖線為過原點的45傾斜直線；當外力等于f0時，物體受最大靜摩擦力fmax=f0，以后物體開始滑動，且受滑動摩擦力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，受到向下的重力和向上的摩擦力而平衡，選項a錯。手與旗桿間不發(fā)生相對滑動，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，但實際靜摩擦力的大小始終等于重力大小，選項b、c錯，d對【例題2】 【題干】用如圖所示的方法可以測定木塊a與長木板b之間的滑動摩擦力的大小。把一個木塊a放在長木板b上，長木板b放在水平地面上，在恒力f作用下，長木板b以速度v勻速運動，水平彈簧秤的示數為ft，下列說法正確的是() a木塊a受到的滑動摩擦力的大小等于ftb木塊a受到的滑動摩擦力的大小等于fc若長木板b以2v的速度勻速運動時，木塊a受到的摩擦力的大小等于2ftd若用2f的力作用在長木板上，木塊a受到的摩擦力的大小等于2f 【答案】a【解析】木塊a受到的摩擦力與長木板b的受力及運動狀態(tài)無關，只要a處于靜止狀態(tài)，長木板b對木塊a的摩擦力都等于ft，故a正確，b、c、d錯誤?！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一起勻速運動，各接觸面間的摩擦力的情況是()aa對c有向左的摩擦力bc對b有向左的摩擦力c物體c受到三個摩擦力的作用d物體c對地有向右的摩擦力【答案】a【解析】以物體a為研究對象，做勻速運動，由二力平衡可知，c對a有向右的摩擦力，a對c有向左的摩擦力，選項a正確。對物體b，因其所受合外力為零，故b、c間沒有摩擦力，選項b錯誤。選a、b、c整體為研究對象，在f作用下向左勻速運動，所受合外力為零，故知地面對c有向右的摩擦力，c對地面有向左的摩擦力，c受到a、地面給它的兩個摩擦力的作用，選項c、d均錯誤。 四、課堂運用【基礎】1、在水平臺上放一物體，物體與平臺間的動摩擦因數為，現用一水平推力f把物體推向臺邊，如圖所示，物體在臺邊翻倒以前的過程中，臺面對物體的摩擦力() 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】翻倒以前物體對平臺的壓力不變，所以滑動摩擦力大小不變。2、關于靜摩擦力，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有相對運動趨勢的相互接觸的物體間有可能產生靜摩擦力c產生靜摩擦力的兩個物體間一定相對靜止d兩個相對靜止的物體間一定有靜摩擦力產生【答案】bc【解析】對照產生靜摩擦力的條件可以看出：選項b、c正確，而d錯誤產生靜摩擦力的兩個物體之間一定“相對靜止”，但物體不一定“靜止”例如當用傳送帶把貨物由低處送往高處時，物體是運動的，但物體和傳送帶間相對靜止，傳送帶對物體的摩擦力是靜摩擦力可見選項a錯誤【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，開始時物體在皮帶上滑動，當它到達位置c后滑動停止，隨后就隨皮帶一起勻速運動，直至傳送到目的地b端，在傳輸過程中，在ac段受水平向左的滑動摩擦力在ac段受水平向右的滑動摩擦力在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段物體相對皮帶向左滑動，受水平向右的滑動摩擦力；在cb段物體沒有相對皮帶滑動，物體隨皮帶一起勻速運動，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、兩項正確。2、關于滑動摩擦力的產生，下列說法正確的是()a只有相互接觸且發(fā)生相對運動的物體間才可能產生滑動摩擦力b只有運動的物體才可能受到滑動摩擦力c受彈力作用的物體一定會受到滑動摩擦力d受滑動摩擦力作用的物體一定會受到彈力作用【答案】ad【解析】對照產生滑動摩擦力的條件可以看出；選項a、d正確，而c錯誤產生滑動摩擦力的條件之一是物體發(fā)生相對滑動，但物體并不一定運動例如物體a用細繩固定在墻上，當把木板b水平向右抽出時(如圖所示)，物體a保持靜止，而此時它卻受到木板b對它的滑動摩擦力可見，選項b錯誤【拔高】1、如圖所示，用水平力f將同種材料不同質量的物體壓到一豎直墻壁上，下列說法正確的是()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，則質量越大，物體所受摩擦力越小c若物體沿墻壁向下滑動，則f越大，物體所受摩擦力越大d若物體沿墻壁向下滑動，則質量越大，物體所受摩擦力越大【答案】c【解析】物體靜止時，物體受靜摩擦力，大小等于其重力，與水平力f無關，物體質量越大，所受摩擦力越大，故a、b錯。物體向下滑動時，受到滑動摩擦力作用，大小為fffnf，故f越大，摩擦力越大，且與物體的質量無關，c對、d錯。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，以下說法正確的是（）a汽車、鋼坯都靜止時，汽車底板對鋼坯a有向左的靜摩擦力b汽車、鋼坯都靜止時，鋼坯a對b無摩擦力作用c汽車向左加速時，汽車與鋼坯相對靜止，鋼坯a受到汽車底板對它的靜摩擦力d汽車向左啟動前后，汽車與鋼坯相對靜止，鋼坯a對b的彈力不變【答案】c【解析】a、當汽車、鋼坯都靜止時，底板與鋼坯a無相對運動趨勢，因此它們之間無摩擦力，故a錯誤；b、當汽車、鋼坯都靜止時，底板與鋼坯a無相對運動趨勢，但鋼坯a與b有相對運動趨勢，因此它們之間有靜摩擦力，故b錯誤；c、汽車向左加速時，雖汽車與鋼坯相對靜止，但鋼坯a受到汽車底板對它有向左靜摩擦力，故c正確；d、向左啟動前后，即為平衡到不平衡的變化，則鋼坯a對b的彈力變大，靜摩擦力變小，故d錯誤；五、課程小結滑動摩