人教版高一物理必修一第三章教案

全章概述本章學習力的基本知識，是學習整個力學的基礎和準備。內容包括重力、彈力、摩擦力、力的合成、力的分解。本章的內容與初中學過的有關力學知識聯(lián)系密切，是初中知識的擴展和深化，是今后學好其它力學知識的基礎。在新課程標準下本章突出了以下特點：l、和過去教材相比，突出介紹了自然界中的四種相互作用，四種相互作用之間的關系沒有定論的說法激起了有志者的熱情與探索欲望。2、注重從生活走向物理。從我們熟悉的生活現(xiàn)象引入教學內容或回應教學內容，比如足球運動、重心改變、摩擦力的產生等等，源于生活的實例激發(fā)了大家探索的熱情。3、強調實驗的作用，鍛煉動手能力。每節(jié)課都設計了若干實驗，比如微小形變的演示，彈簧彈力規(guī)律的探索，滾動摩擦的研究等等。在實驗過程中 體會和感悟實驗方法對物理學習的重要性，激發(fā)學習物理的興趣。4、密切聯(lián)系生活實際，源于生活并且最終服務于生活。新課標要求1、通過實驗認識滑動摩擦、靜摩擦的規(guī)律，能用動摩擦因數(shù)計算摩擦力。2、知道常見的形變，通過實驗了解物體的彈性，知道胡克定律3、通過實驗，理解力的合成與分解，知道共點力的平衡條件，區(qū)分矢量和標量，用力的合成與分解分析日常生活中的問題3.1重力 基本相互作用 【教學目標】1、 知識與技能知道力的作用效果可分為兩類。理解力產生的條件，知道力的測量工具、單位、量性、力的圖示。知道重力是由于物體受到地球的吸引而產生的。知道重力的大小和方向。會用公式Gmg（g9.8N/kg）計算重力。知道用懸繩掛著的靜止物體、用水平支持物支持的靜止物體，對豎直懸繩的拉力或對水平支持物的壓力，大小等于物體受到的重力。知道重心的概念以及質量分布均勻的物體重心的位置。了解力的幾種基本相互作用，會對不同的力進行分類。2、過程與方法讓學生自己動手，找不規(guī)則薄板的中心培養(yǎng)學生動手的能力。通過“重心”的概念，讓學生知道等效替代是物理學研究的一種方法。3、情感、態(tài)度價值觀通過課本內容的完成，讓學生自己動手、動腦、觀察，教育學生在日常生活當中多觀察、多分析，看問題不能片面?！窘虒W重點】重點：重力的大小和方向。重心的概念。 教學策略：實驗探索、觀察思考、實際演練加深對問題的理解。【教學難點】難點：重心概念的理解。g值因在地球的不同緯度而不同。教學策略：通過講解、對問題的討論，引導學生解決問題?！窘虒W方法】實驗、與啟發(fā)式講練相結合?！窘叹邷蕚洹繌椈沙?、鉤碼、質量均勻的不規(guī)則薄板、細繩、木圓環(huán)、直角三角尺、重錘線新課教學引入：同學們都平時都習慣這樣說，我們班要數(shù)某某同學的力量最大，某某同學腳部的力量最強，一腳可以把足球開出五、六十米。這種對力的說法符合物理角度對力的定義嗎？本節(jié)課我們將著手研究這個問題，并學習幾種簡單的力學問題。一 力概念的引入和力的性質問題叫學生看書51葉第一段話回答物體的運動狀態(tài)說明物體什么量在發(fā)生改變：總結：物體的速度改變物體的運動狀態(tài)改變例：在足球場上，守門員大腳開球，球由靜止變?yōu)檫\動；守門員接住球時，球由運動變?yōu)殪o止；運動員用頭頂球，球的方向改變了。這些都是什么現(xiàn)象，是什么原因造成的呢？（學生老師談論）這些都是球運動狀態(tài)改變的現(xiàn)象；球運動狀態(tài)改變都是運動員對球作用的結果。例：演示1、用手壓鋸條、拉皮筋等 ，學生觀察現(xiàn)象，是什么原因導致這種變化呢？演示2、扔掉手中的粉筆，拖動桌面上的書等，又有什么現(xiàn)象，又是什么原因引起這樣的變化呢？鋸條、皮筋的形狀發(fā)生了改變，球，粉筆、書的運動狀態(tài)發(fā)生了改變，這些都是由于這些物體受到了其他物體的力的作用的結果。在物理學中，人們把改變物體的運動狀態(tài)，產生形變的原因，即物體與物體之間的相互作用稱作力。1、 力的定義：物體與物體之間的相互作用。問題：你們初中學國的力有什么性質呢？舉例：我們用手拍打桌子時，是手給桌子一個力，可為什么我們的手也會感到疼痛呢？（讓學生用力打桌子，體會手的感覺）舉例：不小心兩人碰頭，誰頭先痛?（1）、相互性力是物體間的相互作用，甲對乙有作用力，同時乙對甲也有力的作用，力的作用是相互的。（2）、力的物質性力是物體對物體的作用，有力就有受力物體和施力物體，兩者是同時存在的，不分先后。在研究某物體時，我們把它叫做受力物體，對它作用的物體叫做施力物體。不是有生命的物體才能作為施力物體，施力物體和受力物體不是絕對的，在研究不同問題時，同一物體有時是受力物體，有時是施力物體。問題：用大小相等的力沿不同的方向拖動桌面上的書，書的運動一樣嗎？ （3）、矢量性力是有大小和方向的物理量（矢量），力的大小可以用測力計或彈簧稱測量，力的單位：牛頓 符號N。1N到底有多大？1千克的物體受的重力是9.8N。一斤是500克受到的重力是4.9N。一本書大約是290到300克重約3N問題：力的作用效果有那些？舉例說明。2、力的作用效果力可以使物體發(fā)生形變和運動狀態(tài)發(fā)生改變（包括速度的大小和方向）。演示：關門時，在不同的地方施加不同方向和大小的力，產生的效果不一樣，說明了力的作用效果與那些因素有關？3力的三要素大小、作用點、方向問題：我們可以怎樣把力的三要素完整的表示出來呢？4力的圖示和示意圖例：一個重150N的物體靜止放在水平地面上，叫學生上黑板上畫出物體重力的圖示和示意圖。老師總結：力的圖示：按一定的比例作出的帶有箭頭的線段。線段的長短代表力的大小，箭頭的方向代表力的作用方向，箭頭或箭尾代表力的作用點。有時只需要畫出力的示意圖，即只畫出力的作用點和方向，表示這個物體在這個方向上受到了力。二、 重力提問：重力是怎樣產生的？學生在預習后回答：地球上的一切物體都要受到地球的吸引，所以人跳起來總會落在地上，扔出去的東西總要落回地面。提問：有的同學說物體的重力就是地球的吸引力，到底是不是呢？學生猜疑：有的說是，有的說不是。教師釋疑：嚴格地說，重力并不是地球的吸引力，而是吸引力的一部分，以后才會學到這些知識，現(xiàn)在知道就行了。所以說重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，而不能說地球的吸引力就是物體的重力。由于兩者相差很小，通?？梢杂弥亓Υ嫖?。概念：由于地球對物體的吸引而使物體受到的力，叫做重力。重力就是重量。一個物體受到10N的重力，可以說這個物體的重量是10N。提問：重物受到的重力的施力物體和受力物體各是誰？學生：施力物體是地球，受力物體是重物。強調：地球上的任何物體在任何狀態(tài)下都受到重力的作用。因此，在今后的受力分析中重力肯定有。在月球上，物體也會由于月球的吸引而受到相應的重力，到其他星球表面也一樣。產生條件：是由于地球的吸引。重力的大小和方向提問：重力的大小可以用彈簧秤來測量，為什么？學生：物體靜止時對彈簧秤的拉力大小等于其重力。實驗：手提彈簧稱及其下掛的鉤碼，測出鉤碼的重力；在豎直方向上用不同的方式運動，觀察彈簧稱示數(shù)及其變化。(引導學生根據(jù)實驗，并結合二力平衡知識得出結論)重力的大?。褐亓Φ拇笮】梢杂脧椈沙訙y出。在靜止的情況下，物體對豎直懸繩的拉力或對水平支持物的壓力，在數(shù)值上等于物體重力的大小。問：以上的這種情況這樣說對不對：懸繩的拉力就是重力？動手實驗：用彈簧秤測量一個鉤碼、兩個鉤碼、三個鉤碼的重力的大小，觀察計算重力G與鉤碼的質量m的關系。學生馬上得到：G與m成正比。重力大小與物體質量關系： Gmg（g9.8N/kg）強調：g值在地球的不同位置取值不同，一般情況下忽略這個差異，可認為g值是恒定的。實驗：從靜止釋放的小石塊總是豎直下落，重錘線的方向總是豎直向下。歸納：從靜止釋放的小石塊總是豎直下落，分析重錘線下重物的受力情況，可知重力的方向豎直向下。重力的方向：總是豎直向下。強調：豎直向下不能說成垂直向下，豎直向下指的是與水平地面相垂直，不能籠統(tǒng)指垂直方向。l 鞏固訓練（叫學生上黑板上畫此圖的重力示意圖）物體靜止在水平桌面上，物體對水平桌面的壓力（B D）GA、就是物體的重力B、大小等于物體的重力C、這壓力是由于地球的吸引產生的D、這壓力是豎直向下的物體靜止在斜面上，物體所受重力的方向如圖所示，這樣表示對嗎？（請學生分析）重心概念物體的各部分都受到重力的作用。從效果上看，可以認為物體各部分受到的重力作用集中于一點，或各部分重力的等效作用點，或各部分所受到的重力的合力的作用點，叫物體的重心。通俗點講，重心就是重力的作用點。把物體的全部質量集中到一點將不影響研究結果，這就是物理學的一種等效替代的思想。與重心位置有關的因素：與物體的形狀有關；與物體的質量分布有關。質量分布均勻的物體的重心，跟物體的形狀有關。質量分布均勻的有規(guī)則形狀的物體，其重心在此幾何中心上。同學們在初中知識的基礎上，找出這些質量分布均勻的物體的重心（投影分析） 質量分布均勻的形狀不規(guī)則的薄板形物體的重心可用二次懸掛法或尋找支點法找到。CC學生動手找自己的不規(guī)則薄板的中心，并且說出其原理。教師演示：木圓環(huán)，不規(guī)則形狀薄木板的重心。（參照課本中P5的實驗）驗證：用懸掛法確定重心之后，在板上固定一條細線，讓其穿過重心C點，再在其重心C處拴上細繩提拉，驗證薄板可以水平平衡。也可以重心C為支點，讓薄板水平平衡。演示講解：不倒翁的制作就是改變橢圓空腔的重心，增強對重心概念的印象。演示：將一段均勻的直鐵絲，做成直角、四邊形、圓形等不同的形狀，用懸掛法尋找其重心的位置。歸納：物體的重心可在物體之上，也可在物體之外。物體的穩(wěn)定程度與重心的高低及支承面的大小等有關。簡單介紹一下不倒翁的原理，讓學生有一種印象，為以后學習平衡的種類奠定基礎。鞏固練習：用卡車運輸一些有的輕、有的重物體，將這些物體怎樣堆放到卡車上較為合理。(盡量將重的物體放在車的底部，整體的重心較低，行駛較安全) 一、 基本相互作用引力相互作用是是所有物體之間都存在的一種相互作用。對于通常大小的物體，它們之間的引力非常微弱，常被忽略不計。電磁相互作用包括靜止電荷之間以及運動電荷之間的相互作用。電和磁是密切相關的，在一個參考系中觀察到的磁力可以和另一個參考系中的電力聯(lián)系起來，電力和磁力可統(tǒng)一為電磁相互作用。引力和電磁力能在宏觀世界里顯示其作用。這兩種力是長程力，從理論上說，它們的作用范圍是無限的。但是，電磁力要比引力強得多。宏觀物體之間的相互作用，除引力外，所有接觸力都是大量原子、分子之間電磁相互作用的宏觀表現(xiàn)。強相互作用和弱相互作用都是短程力。短程力的作用范圍在原子核尺度內。強作用力只在10-15m范圍內有顯著作用，弱作用力的作用范圍不超過10-16m。這兩種力只有在原子核內部和基本粒子的相互作用中才顯示出來，在宏觀世界里不能覺察它們的存在。核子（質子、中子）、電子和中微子等參與弱相互作用。強相互作用是介子和重子（包括質子、中子）之間的相互作用，因為這種力將核子束縛在一起，核物理學家們把它稱為核相互作用。三、小 結 本節(jié)課在初中知識的基礎上學習了重力的概念、產生的條件以及重力與引力的區(qū)別。知道了重力大小的測量和用Gmg來確定，知道了重力的方向；學習了重心的概念，知道了與重心有關的因素及重心的確定方法。3-2.彈力教學目標：知識與技能： 1、理解彈力的概念，知道彈力產生的原因和條件. 2、知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，會分析彈力的方向，能正確畫出彈力的示意圖.3、理解形變概念，了解放大法顯示微小形變.過程與方法：通過觀察微小變化的實例，初步接觸“放大的方法”情感態(tài)度與價值觀：通過探究彈力與形變的關系以及數(shù)據(jù)的準確記錄，培養(yǎng)學生鍥而不舍的探究的精神和求真務實的科學精神。二、重點難點判斷彈力的有無以及彈力的方向既是本節(jié)的重點，也是難點.正確畫出物體所受彈力的示意圖是突破難點的標志.三、教學方法觀察、推理、分析、綜合、總結規(guī)律 教學用具： 彈簧、海綿、薄竹片、微小形變演示儀 教學步驟： 一、導入新課 在運動場上跳遠時要用踏跳板，撐桿跳高運動員的桿，都是利用他們彈性形變時的彈力，同學們還可以舉出許多利用彈力得力子，誰來說？ 學生回答拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板 那彈力是怎樣產生的呢？ 二、新課教學 （一）用投影片出示本節(jié)課的學習目標 1、知道形變的概念 2、理解彈力是因為形變的物體由于要恢復原狀，對與它接觸的物體會產生力的作用 3、會判斷彈力的方向 4、知道形變的種類 （二）學習目標完成過程 1、彈力是怎樣產生的？ （1）實驗演示： 壓縮彈簧、海綿、用手彎曲竹片 觀察到什么現(xiàn)象？ 學生：看到形狀或體積改變 老師：對，這就是形變。 板書：物體的形狀或體積的改變叫形變 （2）被壓縮的彈簧上放一黑板擦，放手，黑板擦被彈起；被彎曲的竹片上放一粉筆頭，放手，粉筆頭被彈起。 提問：為什么黑板擦、粉筆頭被彈起？ 引導學生回答：形變的物體要恢復原狀，對和它接觸的物體有力的作用，就被彈起。 提問：如果粉筆頭、黑板擦與形變物不接觸，會受到這個力嗎？ 引導回答：不接觸一定不會受到這個力 學生總結什么是彈力？ 板書：發(fā)生形變的物體，由于要恢復原狀，對跟它接觸的物體產生地的作用，這種力叫彈力。 可見，彈力的產生需兩個條件：直接接觸并發(fā)生形變。 2、任何物體都會發(fā)生形變 實驗操作：顯示微小形變的裝置向學生作一簡單介紹。 （1）入射光的位置不變，將光線經M、N兩平面鏡兩次反射，射到一個刻度尺上，形成一光亮點。用力壓桌面，同學會看到什么現(xiàn)象？學生：光點在刻度尺上移動？ 學生分析：桌面有了形變，使M、N平面鏡的位置發(fā)生了微小的變化。 總結：我們通常用眼看到一些物體發(fā)生形變，還有一些物體眼睛根本觀察不到它的形變，比如一些比較堅硬的物體，但是這些物體都有形變，只不過形變很微小。所以，一切物體都在力的作用下會發(fā)生形成。 3、彈力的方向 一般情況下，凡是支持物對物體的支持力，都是支持物因發(fā)生形變而對物體產生彈力。所以支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體。 例1：放在水平桌面上的書書由于重力的作用而壓迫桌面，使書和桌面同時發(fā)生微小形變，要恢復原狀，對桌面產生垂直于桌面向下的彈力F1，這就是書對桌面的壓力；桌面由于發(fā)生微小的形變，對書產生垂直于書面向上的彈力F2，這就是桌面對書的支持力。學生分析：靜止地放在傾斜木板上的書，書對木板的壓力和木板對書的支持力。并畫出力的示意圖。 結論：壓力、支持力都是彈力。壓力的方向總是垂直于支持面而指向被壓的物體，支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體。引導學生分析靜止時，懸繩對重物的拉力及方向。 引導得出：懸掛物由于重力的作用而拉緊懸繩，使重物、懸繩同時發(fā)生微小的形變。重物由于發(fā)生微小的形變，對懸繩沉重豎直向下的彈力F1，這是物對繩的拉力；懸繩由于發(fā)生微小形變，對物產生豎直向上的彈力F2，這就是繩對物體的拉力。 結論：拉力是彈力，方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向。 4、鞏固訓練（出示投影片）（1） 畫出下列各靜止物體的彈力（接觸面光滑） （2）師生共評：彈力的方向總跟接觸的面垂直，面與面接觸，點與面接觸，都是垂直于面；點與點的接觸要找兩接觸點的公切面，彈力垂直于這個共切面指向被支持物。 強調：象B圖中，斜面與球間有無彈力？ 對小球狀態(tài)進行分析：如果小球受到斜面彈力，小球在水平方向上不會靜止，會向右運動。由此可判定小球不受斜面的彈力。這是判定相接觸的物體間是否有彈力得基本方法，說明兩接觸物體接觸但沒有發(fā)生形變。 5、形變的種類 請同學閱讀P6，看形變的種類有哪些，舉例說明。 學生：形變分為拉伸形變、彎曲形變、扭轉形變。比如彈簧的伸長或縮短為拉伸形變，弓、跳板的形變?yōu)閺澢巫?，金屬絲被扭轉為扭轉形變。 總結：產生彈力的大小與形變程度有關，形變程度越大，產生的彈力就越大。 三、小結 1、彈力產生的條件 2、彈力方向的確定 3、形變的種類 四、作業(yè) 練習二、3、4、5 3.2 彈 力（2）3、對“胡克定律”的學習教師活動：指導學生進行實驗研究，從感性認識出發(fā)，上升到理性認識。學生活動：學生實驗探究，討論交流，得出結論。點評：感受彈簧彈力的大小與彈簧形變的關系。教師活動：利用傳感器，通過計算機實時測量，處理試驗數(shù)據(jù)，分析買驗結果。學生活動：學生觀察思考，通過計算機演示物理量之間的關系。點評：實驗研究胡克定律，使學生了解科學的研究問題的方法。教師活動：指導學生如何對數(shù)據(jù)進行處理（利用圖象處理），如何分析圖象找出規(guī)律。學生活動：學生討論交流，總結現(xiàn)津，得出結論。點評：培養(yǎng)學生進行數(shù)據(jù)分析、探索和尋找數(shù)據(jù)之間的關系，發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的能力。教師活動：指導學生做F-x圖象，利用數(shù)學知識確定F和x的關系，找出物理規(guī)律。學生活動：學生利用用實驗數(shù)據(jù)做圖象，進一步體驗用圖象處理數(shù)據(jù)的方法。點評：掌握用圖象處理實驗數(shù)據(jù)的方法。注意事項：1.本實驗要求定量測量，因此要盡可能減小實驗誤差。標尺要豎直且緊靠指針以減小讀數(shù)帶來的誤差，每次改變懸掛鉤碼個數(shù)后，要待系統(tǒng)穩(wěn)定后再讀數(shù)。2.實驗中所提供的米尺精確度為1mm，應估讀一位。3.彈簧組的說明書已經說明每個彈簧的彈性限度，注意不要超過它的彈性限度使用。通過以上實驗能得出什么結論？胡克定律：在彈性限度內，彈性物體的彈力和彈性物體的伸長（或壓縮）的長度成正比，即，其中是勁度系數(shù)，單位是N/m。例題：有一根彈簧原長為，在下面掛上0.5的重物后長度變成了18cm，求彈簧的勁度系數(shù)。解答：已知彈簧的原長為，后來的長度為，彈簧的彈力為5N，伸長量為，由胡克定律可知，=166.7N/s.說明：不同材料的彈簧勁度系數(shù)是不一樣的，同一種材料的彈簧形狀和長度不相同時，其勁度系統(tǒng)也是不一樣的。訓練：豎直懸掛的彈簧下端，掛一重為4N的物體時彈簧長度為12cm;掛重為6N的物體時彈簧長度為13cm，則彈簧原長為 cm，勁度系數(shù)為 N/s。解析：彈簧上懸掛物體時彈簧在伸長，由胡克定律可知：彈簧的拉力與彈簧的伸長量成正比，即，其中為勁度系數(shù)，在數(shù)值上等于伸長后總長度減去原長，即，改變懸掛重物的重力，伸長量變化，這樣可以列出兩個方程，通過方程組可求出彈簧原長和勁度系數(shù)。設彈簧的原長為，勁度系數(shù)為，設掛的重物時彈簧的長度為，掛的重物時彈簧的長度為，則，由胡克定律得：代入數(shù)據(jù)解得： 課堂小結：在彈力的教學過程中，在這樣幾個難點需要突破，一是任何相接觸的物體間都可能有彈力，彈力的產生條件是接觸并且有形變，但是有些物體的形變量很小，不容易觀察到，就會使學生產生這樣的疑問：這種情況下彈力到底有沒有？例如物體放在桌面上，壓力和支持力不通過 形變來判斷，解決這個問題的方法是微小形變的演示，通過演示，使學生確信任何兩個接觸的物體間都可以有彈力。另外一個難點是彈力有無的判斷，解決這個問題可以用假設判斷的方法，不僅讓學生知道判斷的訪求，更應該讓學生學會這些方法的遷移，例如假設的判斷方法，也可以用到摩擦力的有無的判斷中去。一般彈力大小的判斷要根據(jù)物體的實際情況 判斷，而彈簧彈力的判斷可以根據(jù)胡克定律進行判斷，讓學生通過實驗“發(fā)現(xiàn)”胡克定律，在發(fā)現(xiàn)中鍛煉探究物理規(guī)律的能力。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m3.3 摩擦力教學目標(一) 知識與技能1. 知道摩擦力的概念及分類，知道這兩種摩擦力的分類2. 知道靜摩擦力產生的條件，會判斷靜摩擦力的大小和方向3. 知道滑動摩擦力產生的條件，會判斷滑動摩擦力的大小和方向4. 知道最大靜摩擦力與滑動摩擦力的關系。5. 了解動摩擦因數(shù)的決定因素，會用實驗測量計算6. 知道日常生活中如何防止和利用摩擦力。(二) 過程與方法7. 通過觀察演示實驗，概括出摩擦力產生的條件及摩擦力的特點，培養(yǎng)學生的觀察、概括能力。8. 通過靜摩擦力與滑動摩擦力的區(qū)別對比，培養(yǎng)學生分析綜合能力。9. 在研究影響滑動摩擦力因素問題中學會運用控制變量的方法(三) 情感態(tài)度與價值觀10. 從探究中獲得積極的情感體驗和認真、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和科學精神11. 通過對生活中有益摩擦和有害摩擦的分析,對學生進行辯證唯物主義的教育教學重點1. 靜摩擦力的有無，大小及方向的判斷2. 滑動摩擦力的有無，大小及方向的判斷教學難點1. 靜摩擦力的有無，大小及方向的判斷。教學過程師：上節(jié)課學習彈力時曾提到，彈力是接觸力，接觸力從性質上分為彈力和摩擦力，今天我們的學習任務就是學習了解摩擦力。一、討論探究滑動摩擦力的特點師：對于摩擦力，我們在初中的時候已經接觸過了，而且知道摩擦力可以分為滑動摩擦力、靜摩擦力和滾動摩擦力。大家都試著回想一下，你還記得哪些知識。(不需要學生回答出來，學生自己明白就好)現(xiàn)在請同學們利用你們的課桌和書本做一個簡單的實驗：把書平放在桌面上，給書本一個初速度，仔細觀察書本滑出后在桌面的滑行情況是怎樣的？生：書本在滑動過程中速度會逐漸減小并最終停止下來。師：是什么原因導致書本的速度越來越慢呢？生：是因為受到了桌面給書本的摩擦力。師：桌面給書本的摩擦力是三類摩擦力中的哪一類呢？生：是滑動摩擦力。師：對，當一個物體在另一個物體表面滑動時，會受到另一個物體阻礙它滑動的力，這個力叫做滑動摩擦力。我們也可以用手掌在桌面上滑動來感受滑動摩擦力。師：當我們用手掌壓著桌面滑動時，桌面給手掌的摩擦力向什么方向？生：與手掌的運動方向相反，阻礙物體的運動。師：手掌在桌面滑動時，桌面對手掌有摩擦力作用，那手掌對桌面有摩擦力作用嗎？為什么？生：根據(jù)力的作用是相互的，我知道桌面給手掌摩擦力的同時手掌也會給桌面以摩擦力。師：那手掌給桌面的摩擦力向什么方向？生：跟手掌的運動方向相同。師：對！從這里也要看到作用力與反作用力是方向相反的（解釋）。師：那桌面受到的摩擦力是三種摩擦力中的哪一種？生：是靜摩擦力！生：不是，應該是滑動摩擦力！師：是滑動摩擦力！有同學不明白了，桌面沒有滑動啊，怎么會是滑動摩擦力，這就要涉及到滑動摩擦力的概念了。什么樣的力是滑動摩擦力？如果產生摩擦力的兩個物體是相對運動的，那它們之間產生的摩擦力就是滑動摩擦力。什么意思？就是說看一個力是不是滑動摩擦力不是看這個物體是不是運動的（我們平時講一個物體是否運動是選擇地面為參考系的），而是看產生摩擦力的兩個物體間是不是相對運動的。剛才我們研究的是手掌與桌面之間的摩擦力，而手掌與桌面是相對滑動的，所以手掌與桌面間的摩擦力是滑動摩擦力。手掌相對于桌面是滑動的，所以桌面給手的是滑動摩擦力，桌面相對于手也是運動的，所以手給桌面的摩擦力也是滑動摩擦力。師：大家應該還記得什么是相對運動吧？所謂的相對運動就是兩個物體分別以對方為參考系所表現(xiàn)出來的運動，而不是相對于地面或其它參考系得出來的運動。比如手掌在桌面上向正北方向運動，那手掌相對于桌面的運動是怎樣的？生：手掌相對于桌面是向北運動的。師：桌面相對于手掌的運動是怎樣的？生：桌面相對于手掌向南運動。師：大家還可以再做一個實驗體會一下：左手壓在一本書上，右手將書抽走，整個過程中要保持左手不動，由于書本與左手間是相對滑動的，所以無論是書給手的摩擦力還是手給書的摩擦力均是滑動摩擦力?！纠斡洝浚阂粋€力是不是滑動摩擦力，看產生這個摩擦力的兩個物體間是不是相對滑動的。師：下面我們來討論滑動摩擦力產生的條件。請同學們思考一下，怎樣才能產生滑動摩擦力？生：首先兩物體一定要相互接觸，再者相互接觸的兩物體間一定要有相對運動。生：還有地面不能是光滑的。師：很好！能歸納出這幾點已經很不錯的，其實還差一個條件，就是兩物體間不但要接觸，而且要擠壓。這個結論我們也可以通過剛才的實驗體會出來。第二個實驗中，左手壓書，右手抽書，如果左手壓書的力越小，右手抽書需要克服的摩擦力就越小，我們可以想象當左手壓書的力小到接近于0時，手與書之間的摩擦力也將小到接近于0，說明光接觸還不行，還得擠壓?；瑒幽Σ亮Ξa生的條件：1、接觸并擠壓2、兩物體間有相對運動。3、接觸面都不光滑。【牢記】：有摩擦力必有彈力，有彈力不一定有摩擦力?；瑒幽Σ亮Φ姆较颍簬煟合旅嫖覀儊須w納滑動摩擦力的方向。師：手掌在桌面上滑動時，手掌受到桌面給它的作用力有幾個？生：有兩個，一個是桌面給手掌的支持力，一個是桌面給手掌的滑動摩擦力。師：支持力的方向向什么方向？摩擦力的方向向什么方向？生：支持力的方向垂直于桌面向上，摩擦力方向與手滑動方向相反。師：這兩個力的方向有什么關系？同一直線還是成一角度？角度是多大？生：這兩力是垂直的，因為支持力垂直于接觸面，而摩擦力與接觸面相切。【牢記】：彈力與摩擦力相互垂直。師：現(xiàn)在我們已經知道摩擦力與接觸面相切，但具體是向哪個方向呢？有沒有同學能不說一說？我們可以以第一實驗為例，大家根據(jù)手掌受到的摩擦力和桌面受到的摩擦力來對比總結。生：是不是與運動方向相反??？生：不能這樣說，因為桌面也受到的摩擦力，但桌面沒有運動，當然也無法談起與運動方向相同或相反的說法。生：我想應該是與相對運動方向有一定的關系，因為剛才我們已經了解到：如果兩個物體有相對滑動，那它們之間產生的摩擦力叫做滑動摩擦力。師：經過大家的努力，摩擦力方向的真面目就快要露出來了，滑動摩擦力的根本是兩物體間的相對滑動，所以研究滑動摩擦力的方向我們要從它與物體的相對運動方向的關系著手。板書：（手掌在桌面上向正北方向滑動）手受到的滑動摩擦力方向：正南 桌面受到的滑動摩擦力的方向：正北手相對于桌面的運動方向：正北 桌面相對于手的運動方向：正南?！纠斡洝浚夯瑒幽Σ亮Ψ较蚺c相對運動方向相反。師：我們同樣可以結合第二個例子體會。師：現(xiàn)在我引入滑動摩擦力的下定義，相信經過剛才的一番探究討論，我們一定對能定義有更深刻的理解二、滑動摩擦力【定義】：當兩個物體彼此接觸擠壓且有相對運動時，接觸面上會產生一種阻礙相對運動的力，該力叫做滑動摩擦力。大?。簬煟捍蠹也孪牖瑒幽Σ亮Φ拇笮男┮蛩赜嘘P呢？生：我想可能與兩物體間的擠壓力、相對運動速度、接觸面面積、接觸面粗糙程度等因素有關。師：既然有這么因素可能影響滑動摩擦力的大小，我們該如何著手進行研究呢？生：我們只能一個一個地來，比如我們可以先研究摩擦力大小于兩物體間擠壓力的有關系，研究出這兩個量之間的關系后，再研究摩擦力大小與相對運動速度的關系，就這樣一個個在進行研究。不可能同時研究摩擦力大小與所有因素的關系，因為你不會知道摩擦力變化了究竟是由哪個因素的變化引起的。師：好！如果我準備研究摩擦力大小與兩物體擠壓力關系時，如何保證摩擦力的變化就是因為壓力變化引起的。生：很簡單，只要在研究壓力變化對摩擦力大小變化影響的實驗中保持其它所有因素不變就行了。師：這位同學回答得非常好！如果一個物理量與多個因素有關，我們在研究某一個因素對該物理量的影響時，應控制其它與該物理量有關的因素不變，這種研究方法在物理上叫做“控制變量法”。師：實驗表明，滑動摩擦力的大小與兩物體之間的壓力成正比，即。其中是比例常數(shù)（它是兩個力的比值，沒有單位）。叫做動摩擦因數(shù)。它的數(shù)值與兩物體的材料和接觸面粗糙程度（現(xiàn)在研究表明并非越光滑阻力越小）有關。N是物體之間的彈力，因為彈力與接觸面垂直，所以又叫做正壓力。觀看滑動摩擦力的視頻文件師：我這邊有些簡單的實驗儀器：木塊、長木板、彈簧秤、布面、砝碼等，課后同學們可以利用這些儀器設計實驗來驗這個結論。例1：磚橫放和豎放在地面移動時受到的滑動摩擦力哪一個大？【牢記】：f與接觸面積無關。例2：那物體分別做勻速直線運動和勻加速直線運動時的滑動摩擦力大小關系如何呢？【牢記】：f與相對運動速度無關。例3、下列說法正確的是（AD）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滑動摩擦力。C. 受彈力的物體一定受滑動摩擦力D. 受滑動摩擦力的物體一定受到彈力。方向：師：前面已經學過，滑動摩擦力的方向與物體相對運動方向相反。FvFv實例分析例4、(1)FvFvff(2)汽車啟動時，車上貨物向后滑動，分析貨物受到的滑動摩擦力的方向。解：可以用書本上拉黑板擦來示范，讓學生明白，雖然貨物相對車是后退了，但相對于地面是前進了，其實常識也可以告訴我們：貨物從靜止到跟車一起以相同的速度向前運動，說明車啟動的過程中貨物也在加速啟動，那是誰給它這個動力的呢？很明顯是摩擦力??；(3)汽車剎車時， 車上貨物向前滑動，試分析貨物受到的沒動摩擦力的方向。解：貨物相對車向前， 是受到的摩擦力向后；車相對于貨物向后，則受到的滑動摩擦力向前。（4）接觸面均不光滑。ABABB與地面之間的摩擦力與剛才一樣，先略過去，主要看AB之間的摩擦力。AB之間接觸擠壓，有相對運動，接觸面不光滑，所有條件滿足，所以AB之間有摩擦力的存在。A相對于B向右運動，所以B給它一個向左的摩擦力來阻礙它的這個相對運動。B相對于A向左運動，所以A給B一個向右的摩擦力來阻礙B的這個相對運動。（其實大家也可以想得到，系在墻上的繩子被拉緊了，肯定有一個力把A向左拉，那就是摩擦力了）（5）已知：傳送帶靜止時，將物體輕輕放上，物體將由靜止開始下滑，若傳送帶反向轉動時，會不會減緩物體下落速度甚至物體不下落呢？ （6）看圖，斜面光滑，傳送帶不光滑。若帶子不動時，物體從高處下來后會沖出帶子，若帶子反向轉動呢？例5、一物體正在水平桌面上沿正東方向做直線運動，物體與桌面間的動摩擦因數(shù)=0.2，物體的質量為m=10kg，g=10m/s2，此時物體正受一個沿正西方向的水平拉力F=20N的水平拉力的作用，求此時物體受到的滑動摩擦力。 解：物體相對于桌面向東運動，所以受到的滑動摩擦力方向向西，大小為=0.21010=20N 三、靜摩擦力：日常生活中我們常常見到這樣一種現(xiàn)象，一個大木箱停放在地面上，你用力推，沒推動，什么原因呢？有人會講：“你力氣太小唄”。那你們有沒有想過，是什么阻礙木箱的運動呢？我們先來對物體進行受力分析看看。NGFfNGF根據(jù)以前所學，我們知道物體受重力G、拉力F和支持力N。由于你沒有推動，物體是靜止的，根據(jù)牛頓第一定律，物體應該受力平衡即所受的力相互抵消?？磮D：圖中N和G相互抵消，但還剩下一個拉力F無法被消去，所以物體必然還受到一個我們以前沒有接觸過的力，該力與F等大反向。那么這個力是什么力呢？是誰施給物體呢？該力肯定是接觸力，而跟物體接觸的只有地面，難道也是地面給的？不錯！這個力就是地面給物體的，叫做靜摩擦力。大家想一想，如果地面是光滑的，那么推動這個物體還有那么難嗎？沒有，這說明這個力也是因為接觸在粗糙有摩擦造成的。由于這個力產生在相對靜止的兩個物體的接觸面上，所以叫做靜摩擦力。師：剛才你向右推沒推動，理論分析受到的靜摩擦力向左，那如果你從右面向左推也沒有推動，那此時受到靜摩擦力應該向哪個方向呢？生：理論分析應該向右。師：學習滑動摩擦力時，我們知道滑動摩擦力是阻礙相對運動，那你們知道靜摩擦力阻礙的是什么嗎？生：雖然物體間沒有相對運動，但在推力作用下物體有相對運動趨勢，所以我想靜摩擦力阻礙的是相對運動趨勢吧？師：回答得很好 ，下面我們來學習靜摩擦力的定義：靜摩擦力：兩物體接觸擠壓且有相對運動趨勢時，接觸面上會產生一種阻礙相對運動趨勢的力，該力叫做靜摩擦力。產生條件：1、接觸并擠壓（彈力產生的條件）2、有相對運動趨勢。3、接觸面都不光滑。大?。哼€是推箱子的問題，如果你用10N的力推箱子沒有推動，理論分析說明此時的靜摩擦力大小是10N，如果你用100N還沒有推動，理論分析說明此時靜摩擦力的大小是100N，如果你用500N還是沒有推動，靜摩擦力就是500N。但我們知道，隨著推力的增大，物體總有被推動的時候，當推力增大到某一個值時物體就要滑動，此時靜摩擦力達到最大值。所以叫做最大靜摩擦力。那最大靜摩擦力與哪些因素有關呢？我們在日常生活中也經?？吹竭@們的事實：在越粗糙的地面上想把箱子從靜止推動需要的力越大，同時在同一地面上，如果在箱子上坐一個人時與不坐人時需要的力要大些。那么從這些現(xiàn)象大家覺得應該與哪些因素有關呢？當推力達到最大靜摩擦力時，物體開始滑動，物體將受滑動摩擦力，那么滑動摩擦力與最大靜摩擦力的大小關系如何呢？演示實驗：實驗裝置如右圖在彈簧測力計的指針下輕塞一個紙團，它可以隨指針移動，并作為指針到達最大位置的標記。繼續(xù)用力，當拉力達到某一數(shù)值時木塊開始移動，此時測力計拉力示數(shù)突然減小，并且從此在拉力的作用下勻速直線運動。分析：物體開始由于靜摩擦力作用保持靜止，該過程中靜摩擦力始終等于拉力，所以圖象斜率等于1。當拉力達到時物體開始由靜止到運動，此后物體受到的摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮ΑＳ捎谠谖矬w開始運動的一瞬間測力計示數(shù)突然減小，說明物體受到的阻力突然減小，這就是說大于滑動摩擦力。又因為物體能在的作用下勻速直線運動，說明物體受到的滑動摩擦力大小是。結論：1、 靜摩擦力的大小由外部因素決定 ，一般可由物體的運動狀態(tài)進行受力分析中得出。（比如推箱子中，由于物體是靜止的，所以合外力是零，從而知道靜摩擦力隨推力的增大而增大）與N無關，N只決定最大靜摩擦力。2、 ，一般情況下大于滑動摩擦力，無特殊說明情況下，近似認為等于滑動摩擦力。帶領學生觀看視頻文件及動畫文件，加深印象。方向：與相對運動趨勢相反。如何判斷物體間是否有相對運動趨勢以及相對運動趨勢的方向1、假設不存在法什么叫做運動趨勢呢？就是有運動的動向卻沒有付諸行動，大家想一想，為什么物體間有相對運動的動向卻沒有付諸行動呢？就是因為有靜摩擦力阻礙了這個相對運動趨勢，使它沒有變成現(xiàn)實。那如果沒有靜摩擦力，物體的相對運動趨勢就應該能變成行動了，所以如果我們假設摩擦力不存在，那么我們從物體間運動狀態(tài)不同和物體受力分析中可以看出物體間是否有相對運動趨勢以及相對運動趨勢的方向。如下圖：人推木箱沒推動，那木箱與地面之間有沒有摩擦力呢？假設摩擦力不存在，則木箱將會向右運動，說明存在靜摩擦力，且木箱相對于地面有向右運動的趨勢。 2、牛頓定律其實大多情況下，我們并不是看物體的相對運動趨勢，我們只要綜合受力分析和牛頓定律，就可以判斷出靜摩擦力了。比如下圖，求AB間摩擦力和B地間摩擦力。FABF勻速因為A勻速，所以A應該受力平衡，A豎直方向受兩個力：重力；B對A的支持力，這兩力相互抵消。水平方向如果受摩擦力，則A不可能受力平衡，說明A肯定不受摩擦力。舉例：1、人用F力向右推箱子沒有推動解：很明顯，如果沒有摩擦力，物體受到重力G、支持力N和推力F，物體是不能保持靜止的，將向右運動，所以箱子相對于地面有向右運動的趨勢，它受到的靜摩擦力方向向左。根據(jù)力的作用是相互的，所以箱子對地面的靜摩擦力是向右的。2、三角斜面上靜止的木塊解：如果不存在摩擦力，則物體受到重力G和支持力N是不能保持靜止的，將向下滑，所以木塊相對于斜面的運動趨勢是向下滑的，它受到的靜摩擦力沿斜面向上，斜面的受到的靜摩擦力沿斜面向下。3、放在汽車里的箱子隨汽車由靜止啟動過程中與汽車沒有相對滑動。解：如果不存在摩擦力，箱子只受重力G和支持力N，而且這兩個力相互抵消，由于物體本來是靜止的，所以物體應該仍然保持靜止，而汽車啟動了，則汽車相對于箱子向前了，箱子相對于汽車落后了，所以箱子受到向前的靜摩擦力，汽車受到向后的靜摩擦力。4、人行走時，腳與地面間的摩擦力是靜摩擦力還是滑動摩擦力，方向如何？解：帶領學生看動畫演示知：腳與地面的摩擦力是靜摩擦力，地面對腳的摩擦力方向向前。5、自行車前后輪與地面的摩擦是靜摩擦還是滑動摩擦，前后輪所受摩擦力方向如何？解：是靜摩擦力，前輪所受摩擦力方向向后；后輪所受的摩擦力方向向前。例6、判斷靜摩擦力方向1、人緊握瓶子水平移動2、 3、 4、VFABF靜止FABF靜止四、難點：1、摩擦力（不管是靜摩擦力還是動摩擦力）可以動力也可以是阻力動力和阻力是從效果上來講的：動力：促進物體運動的力（暫時理解為該力與速度同向）阻力：阻礙物體運動的力（暫時理解為該力與速度反向）舉例：一個正在下落的物體，它受到重力G和空氣阻力f的作用，重力方向與速度同向，該力是動力，促進物體下落?？諝庾枇εc速度反向，阻礙物體下落，是阻力。師：那摩擦力是動力還是阻力呢？生：阻力！師：為什么呢？生：因為摩擦力方向與速度方向相反！師：你怎么知道的呢？生：概念講的??？師：概念怎么講的?。吭僮屑毧纯?！注意：摩擦力是與相對運動或相對運動趨勢相反，并不是與物體運動相反。（運動和相對運動不是一回事，無特殊說明的情況下我們講的運動通常是指物體相對于地面的運動，而摩擦力看的是產生摩擦力的兩個物體之間的相對運動）舉例：1、汽車啟動時，放在車里的箱子相對于汽車向后滑，這里箱子受到的摩擦力是動力還是阻力呢？箱子對汽車的摩擦力是動力還是阻力呢？AB解：是動力。箱子相對于汽車向后滑，所以箱子受到汽車向前的滑動摩擦力。有一點容易弄錯的是，雖然箱子相對于汽車向后，但其實箱子和汽車都是向前運動的（以文具盒壓在書本上然后抽來例），所以是動力。箱子對汽車的摩擦力是阻力。2、緩慢（以接近0的速度勻速）拉動物體B，AB相對靜止，彈簧伸長。這段過程中B對A的靜摩力是動力還是阻力？A對B的摩擦力是動力還是阻力呢？解：B對A的摩擦力是動力。這里A相對于B有向后的運動趨勢，所以A受到B向前的靜摩擦力（從彈簧的伸長可以知道），同時A是向前運動，所以這里靜摩擦力是動力；A對B的摩擦力是阻力,因為A對B的靜摩擦力是向后的，而B是向前的，所以是阻力。3、經典例子：兩塊木板間夾一木塊，任意方向勻速運動，受到靜摩擦力始終豎起向上，該力可以是動力或阻力看你向哪個方向勻速。2、靜摩擦力還是滑動摩擦力看物體間是相對靜止還是相對運動靜止的物體可以受到滑動摩擦力在地面上推箱子，箱子對地面的摩擦力是滑動摩擦力，但地面卻是靜止的。運動的物體也能受到靜摩擦力物體在傳送帶上勻速度上升，它是運動的，但它卻受到靜摩擦力。五、滾動摩擦：除了滑動摩擦外，還有滾動摩擦。滾動摩擦是一個物體在另一個物體表面滾動時產生的摩擦。當壓力相同時，滾動摩擦比滑動摩擦小很多。滾動軸承就是根據(jù)這一點制成的。六、生活中的摩擦在生產、生活中，我們有時需要加大物體之間的摩擦力，有時又需要減小物體之間的摩擦力。鉆木取火利用了摩擦生熱，古埃及金字塔以滾動摩擦代替滑動摩擦、磁懸浮列車。 有利:鞋底做得越粗糙就越不容易打滑,是因為增加了鞋與地面的摩擦,因此要將鞋底做得更粗糙,才使人不易滑倒;木匠把木板打磨光滑,是用砂紙與木板的摩擦將木板打磨光滑的;洗衣機洗衣服是經過轉動使衣服與水產生摩擦,才能將衣服洗干凈的;等等,這些有利摩擦我們都要多多利用. 有害:機器運轉是會相互摩擦發(fā)熱,造成無謂的能量損失和有害與零部件,縮短了機械使用壽命,因此要把接觸面造得更加光滑;在泥濘的道路或雪地里,汽車容易打滑,易發(fā)生事故.所以要盡量將車輪造得更加粗糙或加鐵環(huán);等等這些都是有害摩擦.3.4 力的合成三維目標（一）知識與技能1、掌握力的平行四邊形定則，知道它是力的合成的基本規(guī)律。2、初步運用力的平行四邊形定則求解共點力的合力；能從力的作用效果理解力的合成、合力與分力的概念。3、會用作圖法求解兩個共點力的合力；并能判斷其合力隨夾角的變化情況，掌握合力的變化范圍，會用直角三角形知識求合力。（二）過程與方法1、能夠通過實驗演示歸納出互成角度的兩個共點力的合成遵循平行四邊形定則；2、培養(yǎng)學生動手操作能力、物理思維能力和科學態(tài)度、觀察能力、分析能力、協(xié)作能力、創(chuàng)新思維能力、表達能力。3、培養(yǎng)學生設計實驗、觀察實驗現(xiàn)象、探索規(guī)律、歸納總結的研究問題的方法的能力。（三）情感、態(tài)度與價值觀1、培養(yǎng)學生的物理思維能力和科學研究的態(tài)度。2、培養(yǎng)學生熱愛生活、事實求是的科學態(tài)度，激發(fā)學生探索與創(chuàng)新的意識。3、培養(yǎng)學生合作、交流、互助的精神。教學重點1、通過實驗歸納出力的平行四邊形定則2、力的平行四邊形定則的理解和應用。教學難點1、對物體進行簡單的受力分析、通過作圖法確定合力2、合力與分力間的等效替代關系，尤其是合力的大小與兩個分力間夾角的關系。教學方法1、創(chuàng)設情景，引導啟發(fā)，讓學生體會并接納等效觀點，從而得出合力、分力的概念。2、實踐體驗，實驗探索，歸納總結，從而得出平行四邊形定則。教學用具：多媒體、總重力為200N的一桶水（依情況而定）、合力與分力關系模擬演示器（磁性黑板、帶磁鐵的滑輪、鉤碼、橡皮筋（帶細繩套）、實驗器材（學生分組實驗用）；方木塊1塊、彈簧秤2個、橡皮筋1條，20cm細線1條（兩端打好套）、白紙1張、圖釘幾個、三角板一對教學過程（一）引入新課教師活動：請兩位同學到講臺前，讓一位同學提起重為200N的一桶水，請下面同學分析該同學施加的提水的力為多大？然后請兩同學一起提起水桶，請同學們一起分析提水桶的有幾個力？從效果上看跟剛才用一個力提一樣嗎？學生活動：學生觀看兩位同學的操作，