高中物理 3.3摩擦力教案 新人教版必修1

1、一、 教材分析摩擦力是力學中的三大性質(zhì)力之一，正確認識摩擦力對后面知識的學習有著至關(guān)重要的作用.在摩擦力這節(jié)課中，要求會計算滑動摩擦力的大小和判斷其方向，以及靜摩擦力的大小和方向的判斷.教師在教學過程中要將學生在初中所學過的相關(guān)概念與本節(jié)內(nèi)容相結(jié)合，與生活中的實例相結(jié)合，逐步引導(dǎo)、循循善誘，對兩種摩擦力的大小和方向判定有個清晰的認識.在探究過程中要充分利用初中二力平衡的知識，在物體從靜止到運動的過程中認識靜摩擦力和滑動摩擦力大小變化情況，使學生的認識從感性到理性發(fā)生質(zhì)的變化.對于動摩擦因數(shù)的教學最好通過實驗讓學生探究得出.由于本節(jié)課的特點，在整個教學過程中要充分體現(xiàn)新課標的探究精神，讓學生多用

2、所學知識揭示生活中的相關(guān)現(xiàn)象本質(zhì).二、 教學目標知識與技能 1.知道什么是靜摩擦力、最大靜摩擦力、滑動摩擦力. 2.能計算靜摩擦力、滑動摩擦力的大小并會判斷它們的方向. 過程與方法 1.學生通過設(shè)計實驗，并使用控制變量法對影響滑動摩擦力和靜摩擦力大小的因素進行實驗探究. 生的邏輯思維能力,培養(yǎng)學生利用知識解決實際問題的能力. 情感態(tài)度與價值觀通過靜摩擦力的探究過程，培養(yǎng)學生科學的思想方法.三、 教學重點1. 靜摩擦力和滑動摩擦力的大小和方向及有無的判斷.2.靜摩擦力和滑動摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律.四、 教學難點及其大小的計算.五、 教學過程活動導(dǎo)入 準備兩只碗，分別放入數(shù)量較多的玻璃小球，一只碗

3、內(nèi)是光滑干凈的，另一只碗內(nèi)是粘有灰塵的.請兩個同學把玻璃球從碗中用筷子夾出來，比賽看誰夾得快.然后讓兩位同學分別說出自己的感想,從而引出摩擦力的問題.推進新課 學生在初中階段已經(jīng)學習過摩擦力，通過直接提問使學生回憶并敘述摩擦力的概念. 概念：兩個相互接觸的物體，當它們發(fā)生相對運動或具有相對運動的趨勢時，就會在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力，這種力叫做摩擦力.本節(jié)課就來深入研究摩擦力. 請學生做個小實驗：要求學生用逐漸增大的水平力推動在教室中放置的桌子，直到推動一段距離.(設(shè)計意圖:讓學生體會并分析出桌子受到推力和摩擦力的作用，使學生產(chǎn)生對靜摩擦力和滑動摩擦力的感性認識) 學生活動:

4、學生按老師要求推桌子，并感受推力大小變化. 問題：為什么用力推桌子而桌子不一定運動？為什么想讓桌子繼續(xù)運動還要繼續(xù)推？ 初步引出對靜摩擦力和滑動摩擦力的感性認識. 一、靜摩擦力 由用力推桌子而不動，師生討論引導(dǎo)出靜摩擦力的概念：兩個相互接觸的物體之間有相對運動趨勢而又保持相對靜止時,在接觸面間所產(chǎn)生的阻礙相對運動趨勢的力叫靜摩擦力. 問題：靜摩擦力是一恒定的力嗎？怎樣求靜摩擦力的大??？怎樣判斷靜摩擦力的方向？ 【實驗探究】 在水平桌面上放一木塊，用彈簧測力計沿水平方向用較小的力拉木塊但保持木塊不動，并不斷緩慢地增大拉力.注意提示學生觀察彈簧秤的示數(shù)變化. 實驗如圖3-3-2：圖3-3-2 實驗

5、現(xiàn)象：我們可以看到隨著拉力的增大，彈簧秤的示數(shù)不斷增大. 結(jié)論：由二力平衡的知識可以知道，木塊受到的靜摩擦力大小等于彈簧秤的拉力，方向和拉力的方向相反.所以靜摩擦力不是一固定值，它隨外力的變化而變化，總是和外力大小相等、方向相反. 繼續(xù)試驗：在彈簧測力計指針下輕塞一個小紙團，它可以隨指針移動，并作為指針到達最大位置的標志.在剛才實驗的基礎(chǔ)上繼續(xù)用力，當拉力達到一定的值時木塊開始移動，此時拉力會突然變小.要求學生記下剛才的最大值. 結(jié)論：靜摩擦力的增大有一個限度，這個限度就是最大靜摩擦力Fmax，其值等于物體剛剛開始運動時的拉max之間. 問題：最大靜摩擦力的大小和什么因素有關(guān)呢？（教師提出問題

6、，由學生自主設(shè)計實驗驗證最大靜摩擦力大小的決定因素） 學生活動:學生設(shè)計實驗并探究，整理分析實驗數(shù)據(jù). 參考設(shè)計： 1.裝置如上面的實驗，在木塊上面增加砝碼，驗證在不同的壓力作用下的最大靜摩擦力的大??；保持壓力不變，分別在桌面上、棉布面上、毛巾面上驗證最大靜摩擦力的值. 2.用手握一油瓶，手的握力恰好使得油瓶不下落，此時最大靜摩擦力等于瓶的重力.不斷增加瓶中的油，要想瓶恰不滑落，應(yīng)該增加手的握力即壓力,由此判斷最大靜摩擦力和壓力的關(guān)系.換用不同粗糙程度的瓶子做實驗，驗證最大靜摩擦力和接觸面的粗糙程度的關(guān)系. 活動:學生交流討論并得出結(jié)論: 1.靜摩擦力大小值并不唯一； 2.最大靜摩擦力與壓力和

7、接觸面有關(guān)系. 引導(dǎo)學生說一下生活中和生產(chǎn)中利用靜摩擦力的事例. （課件展示）圖片示例：圖3-3-3課堂訓練（課件展示） 1.有關(guān)靜摩擦力的說法中正確的是（ ） A.只有靜止的物體才受靜摩擦力 解析：受靜摩擦力作用的物體不一定靜止，故A錯.靜摩擦力的大小與壓力無關(guān)，而與物體的運動狀態(tài)及所受其他力的情況有關(guān)，故B錯.靜摩擦力的方向可與運動方向成任意角度，故C正確.靜摩擦力的方向與運動方向無關(guān)，但一定與相對運動方向相反，故D錯. 答案：C 3-3-4所示，用外力F水平壓在質(zhì)量為m的物體上（設(shè)受力F的面絕對光滑），恰好使物體靜止，此時物體與墻之間的摩擦力為_；如果F增大為3F，物體與墻之間的摩擦力為

8、_.圖3-3-4 解析：物體受向下的重力為mg，由二力平衡條件知靜摩擦力大小也為mg，方向向上，當推力增為3F時，物體重力不變，則靜摩擦力也不變. 答案：mg mg 二、滑動摩擦力 概念：當一個物體在另一個物體表面上滑動的時候，會受到另一個物體阻礙它滑動的力，這種力叫做滑動摩擦力.滑動摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體的相對運動方向相反.（可以通過復(fù)習回憶得出，或者通過演示實驗總結(jié)得出，也可以直接給出） （提出要求）利用教材演示實驗儀器設(shè)計實驗，定量研究影響滑動摩擦力大小的因素.（設(shè)計意圖：使學生意識到應(yīng)采用控制變量法進行多變量的研究；使學生體會摩擦力的大小的影響因素） 1.引導(dǎo)學生進行實

9、驗原理的探究. (學生活動:思考并交流討論得出利用二力平衡定量測量滑動摩擦力的大小) (學生活動:思考并交流討論得出控制變量法) (學生活動:學生進行分組實驗探究) 4.要求學生設(shè)計表格記錄數(shù)據(jù)，并通過對數(shù)據(jù)的分析初步得出自己的結(jié)論. (學生活動:展示自己的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行分析，最終定量得出壓力與滑動摩擦力的關(guān)系，對動摩擦因數(shù)有定性的認識)（設(shè)計意圖：培養(yǎng)學生實驗數(shù)據(jù)的分析處理能力） 小結(jié)：滑動摩擦力的計算公式f=N.（設(shè)計意圖：訓練學生語言表達及邏輯推理能力） 介紹動摩擦因數(shù)的物理意義及常見材料間的動摩擦因數(shù). 課件展示：幾種材料間的動摩擦因數(shù)材料動摩擦因數(shù)材料動摩擦因數(shù)鋼鋼鋼冰木木木頭冰

10、木金屬橡膠輪胎路面（干）皮革鑄鐵 例題.滑雪是北方地區(qū)人們喜愛的一種運動.有的地方人們用鹿拉滑雪板進行滑雪比賽.已知滑雪板與冰面間的動摩擦因數(shù)為0.02，滑雪板和人的總質(zhì)量為180 kg.如果鹿拉著滑雪板做勻速直線運動，求鹿的拉力大小. 解析：由于滑雪板做勻速直線運動，可知鹿的拉力F與滑動摩擦力的大小相等，即F=f.同時，滑雪板與冰面的壓力N與滑雪板和人的重力相等，即N=G. 由滑動摩擦力公式，可求出鹿的拉力大小為 F=f=N=×180×9.8 N=35.3 N. 答案:35.3 N課堂訓練 質(zhì)量為2 kg的物體，靜止在水平面上.物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦

11、力與滑動摩擦力大小視為相等.給物體一水平拉力. (1)當拉力大小變?yōu)? N時，地面對物體的摩擦力是多大？ (2)當拉力大小變?yōu)?2 N時，地面對物體的摩擦力是多大？ (3)此后若將拉力又減小為5 N（物體仍在滑動），地面對物體的摩擦力是多大？ (4)若撤去拉力，在物體繼續(xù)滑動的過程中，地面對物體的摩擦力是多大？（取g=10 N/kg） 解析：（1）當拉力F=5 N時，F(xiàn)fmax,物體沒有滑動，地面對物體的摩擦力為靜摩擦力,f=F=5 N； （2）當拉力F=12 N時，F(xiàn)fmax,物體滑動起來，地面對物體的摩擦力為滑動摩擦力F滑=N=×2×10 N=10 N； （3）當拉力又

12、減小為5 N時，由于物體仍在地面上滑動，所以物體受到地面的摩擦力仍是滑動摩擦力，所以仍是10 N； （4）當拉力撤去后，由于物體繼續(xù)在地面上滑動，物體受到地面的摩擦力仍是滑動摩擦力，所以仍為10 N. 答案：（1）5 N （2）10 N （3）10 N （4）10 N 知識拓展 增大有益摩擦： 1.增加物體表面的粗糙程度.如：鞋底、車輪胎、各種旋鈕表面都有花紋. 2.增大壓力.如：電動機的皮帶拉得很緊，以便增大壓力來增大摩擦力，防止皮帶打滑. 減小有害摩擦： 1.用滾動摩擦代替滑動摩擦：用滾動軸承代替滑動軸承. 2.減小表面粗糙程度：加潤滑油.六、 課堂小結(jié) 1.兩個互相接觸的物體，當它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運動時，在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙物體間相對運動的力，叫摩擦力.靜摩擦力滑動摩擦力符號及單位產(chǎn)生原因表面粗糙有擠壓作用的物體間具有相對運動趨