高中物理第三章相互作用3.2彈力教案12新人教版必修

1、彈力知識點1. 動摩擦因數(shù)、滑動摩擦力的定義、產(chǎn)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(chǎn)生的內(nèi)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(chǎn)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(xué)目標(biāo)1、知道滑動摩擦力的產(chǎn)生條件，認(rèn)識滑動摩擦的規(guī)律知道動摩擦因數(shù)與相互接觸的物體的材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)，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(rèn)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(jù)物體的

2、平衡條件簡單地計算靜摩擦力的大小。教學(xué)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(chǎn)生的條件及規(guī)律，正確理解最大靜摩擦力的概念。教學(xué)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(xué)過程 一、復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)初中的時侯大家已經(jīng)初步學(xué)習(xí)了摩擦力，現(xiàn)在請同學(xué)們來回憶一下，摩擦力是怎么產(chǎn)生的？它有什么特點？通過初中的學(xué)習(xí)我們已經(jīng)知道摩擦力是相互接觸的物體，做相對運動時產(chǎn)生的，它跟物體間的壓力以及接觸面的粗糙程度有關(guān)。那么，摩擦力的大小應(yīng)該如何計算呢？相對靜止的物體之間會不會產(chǎn)生摩擦力呢？今天我們就來進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。 二、知

3、識講解考點/易錯點1 滑動摩擦力的定義、產(chǎn)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(chǎn)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(dāng)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(chǎn)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

4、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(xiàn)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(dāng)木塊對木板的壓力越大，表面越粗糙時彈簧秤的示數(shù)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(guān)。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(guān)。 進(jìn)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(shù)，叫動摩擦因數(shù)。它的數(shù)值與相互接觸的物體的材料以及

5、接觸面的情況有關(guān),01考點/易錯點3 靜摩擦力的定義、產(chǎn)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?fàn)顟B(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?fàn)顟B(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(xiàn)什么情況？這說明靜摩擦力的產(chǎn)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

6、觸面是不光滑的。 可見，靜摩擦力的產(chǎn)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(jī)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(shù)，分析木塊

7、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(xiàn)象？由此說明，靜摩擦力的大小應(yīng)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(dāng)拉力達(dá)到某一個數(shù)值Fmax時木塊開始移動

8、，此時拉力會突然變小到F0。 我們可以得到這樣的結(jié)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(dāng)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(shù)值后就不再增大了，這時靜摩擦力達(dá)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?fàn)顟B(tài)，說明靜摩擦力隨

9、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(guān).在上面的實驗中，增大拉力，發(fā)現(xiàn)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(dāng)人用水平推力推物體時，此物體靜止不動，據(jù)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(guān)，因此不能用公式F=

10、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(rèn)為二者相等，最大靜摩擦力Fmax。與正壓力有關(guān)，公式為Fmax=靜FN，靜為物體間的靜摩擦因數(shù)，比動摩擦因數(shù)略大滑動摩擦與靜摩擦的關(guān)系如圖所示，當(dāng)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(dāng)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

11、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(shù)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

12、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(guān)，只要A處于靜止?fàn)顟B(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

13、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(chǔ)】1、在水平臺上放一物體，物體與平臺間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)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(guān)于靜摩

14、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(chǎn)生靜摩擦力C產(chǎn)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(chǎn)生【答案】BC【解析】對照產(chǎn)生靜摩擦力的條件可以看出：選項B、C正確，而D錯誤產(chǎn)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(dāng)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(dāng)它到達(dá)位置C后滑動停止，隨后就隨皮

15、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(guān)于滑動摩擦力的產(chǎn)生，下列說法正確的是()A只有相互接觸且發(fā)生相對運動的物體間才可能產(chǎn)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

16、作用【答案】AD【解析】對照產(chǎn)生滑動摩擦力的條件可以看出；選項A、D正確，而C錯誤產(chǎn)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(xì)繩固定在墻上，當(dāng)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(zhì)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(zhì)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(zhì)量越大，物體所受摩擦力越大【答案】C【解析】物體靜止時

17、，物體受靜摩擦力，大小等于其重力，與水平力F無關(guān)，物體質(zhì)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(zhì)量無關(guān)，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(dāng)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(dāng)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(jié)