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2019-2020年高一物理教案摩擦力資料 一、教學(xué)目標(biāo) 1．在物理知識方面要求： (1)知道摩擦力產(chǎn)生的條件。 (2)能在簡單問題中，根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，判斷靜摩擦力的有無、大小和方向；知道存在著最大靜摩擦力。 (3)掌握動(dòng)摩擦因數(shù)，會(huì)在具體問題中計(jì)算滑動(dòng)摩擦力，掌握判定摩擦力方向的方法。 (4)知道影響動(dòng)摩擦因數(shù)的因素。 2．通過觀察演示實(shí)驗(yàn)，概括出摩擦力產(chǎn)生的條件及摩擦力的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。通過靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的區(qū)別對比，培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力。 3．滲透物理學(xué)方法的教育。在分析物體所受摩擦力時(shí)，突出主要矛盾，忽略次要因素及無關(guān)因素，總結(jié)出摩擦力產(chǎn)生的條件和規(guī)律。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1．本節(jié)課的內(nèi)容分滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力兩部分。重點(diǎn)是摩擦力產(chǎn)生的條件、特性和規(guī)律，通過演示實(shí)驗(yàn)得出關(guān)系f=μN(yùn)。 2．難點(diǎn)是學(xué)生有初中的知識，往往誤認(rèn)為壓力N的大小總是跟滑動(dòng)物體所受的重力相等，因此必須指出只有當(dāng)兩物體的接觸面垂直，物體在水平拉力作用下，沿水平面滑動(dòng)時(shí)，壓力N的大小才跟物體所受的重力相等。 3．在教學(xué)中要強(qiáng)調(diào)摩擦力有阻礙相對運(yùn)動(dòng)和相對運(yùn)動(dòng)趨勢的性質(zhì)。 三、教具 1．演示教具 帶有定滑輪的平板一塊、帶線繩的大木塊、小木塊、玻璃、毛巾、測力計(jì)、砝碼。 2．學(xué)生實(shí)驗(yàn)材料 每兩位學(xué)生一組：物塊一塊、測力計(jì)一只。 3．投影儀、投影片。 四、主要教學(xué)過程 (一)引入新課 力學(xué)中常見的三種力是重力、彈力、摩擦力。對于每一種力我們都要掌握它產(chǎn)生的條件，會(huì)計(jì)算力的大小，能判斷力的方向。在前面我們已經(jīng)學(xué)過了兩種力：重力和彈力。今天我們學(xué)習(xí)第三種力——摩擦力。在這三種力中摩擦力較難掌握。 (二)教學(xué)過程設(shè)計(jì) 1．靜摩擦力 演示實(shí)驗(yàn)： 當(dāng)定滑輪的繩子下端懸掛50g砝碼時(shí)，物塊保持靜止?fàn)顟B(tài)。 提出問題：物塊靜止，它受板的靜摩擦力多大？方向如何？你是根據(jù)什么原理判斷的？ 當(dāng)懸掛的砝碼增加到100g時(shí)，物塊仍保持靜止?fàn)顟B(tài)。 提出問題：物塊此時(shí)所受的靜摩擦力的大小、方向如何變化？設(shè)想一下，如果將砝碼B摘去，靜摩擦力又將如何變化？ 在同學(xué)回答的基礎(chǔ)上歸納出：一般靜摩擦力的大小沒有一個(gè)確定的值，類似上述情況，當(dāng)物塊不動(dòng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，靜摩擦力的大小隨拉力大小的變化而變化，總是等于拉力的大小。靜摩擦力的方向，總是沿接觸面切線方向；跟拉力的方向相反，或者說跟物體間相對滑動(dòng)趨勢方向相反。 提出問題：當(dāng)懸掛在繩子下端的砝碼為150g時(shí)，物塊才剛開始相對于桌面板滑動(dòng)，這時(shí)物塊所受的靜摩擦力叫什么？它的大小和方向呢？ 教師講解：靜摩擦力增大到某數(shù)值后就不再增大了，這時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大值，叫做最大靜摩擦力，用fm表示。最大靜摩擦力的方向，也總是沿接觸面切線方向，跟使物體起動(dòng)的外力方向相反，或者說跟物體間相對運(yùn)動(dòng)趨勢相反。 明確：在一般情況下，如果兩個(gè)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狀態(tài)，最大靜摩擦力等于使物體將要開始運(yùn)動(dòng)所需的最小推力。 2．滑動(dòng)摩擦力 邊演示邊提問：一旦物塊滑動(dòng)后，我們只要掛130g砝碼，就能使物塊維持勻速運(yùn)動(dòng)。這時(shí)兩物體之間的滑動(dòng)摩擦力為多大？方向如何？ 再做演示實(shí)驗(yàn)，在剛才的大木塊上再放一塊小木塊，發(fā)現(xiàn)要掛140g的砝碼，才能使物塊維持勻速運(yùn)動(dòng)。這又說明滑動(dòng)摩擦力的變化遵循什么規(guī)律？ 教師講解：這說明了滑動(dòng)摩擦力的大小跟兩物體間的正壓力N成正比。 演示實(shí)驗(yàn)，將木塊依次放在玻璃上，木板上和毛巾上，用測力計(jì)拉木塊，使木塊勻速運(yùn)動(dòng)，觀察測力計(jì)的示數(shù)，發(fā)現(xiàn)三種情況下，測力計(jì)示數(shù)由小到大，說明物體接觸面越粗糙，摩擦力越大。 結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小與摩擦面的材料和光滑程度有關(guān)，與相互之間的壓力(彈力)成正比，可以寫為f=μN(yùn) μ是動(dòng)摩擦因數(shù)，因摩擦面的材料和光滑程度決定。動(dòng)摩擦因數(shù)是無單位的，它表示摩擦力跟正壓力之比。 滑動(dòng)摩擦力的方向，總是沿接觸面切線方向，且跟物體的相對滑動(dòng)方向相反。 3．學(xué)生分組實(shí)驗(yàn) 教師指導(dǎo)一組學(xué)生實(shí)驗(yàn)，其他各組同時(shí)操作：用測力計(jì)沿水平方向拉住物塊，開始用較小的力拉，記下測力計(jì)讀數(shù)；慢慢增加拉力，再記下測力計(jì)讀數(shù)；繼續(xù)增加拉力，使物塊剛好開始滑動(dòng)，記下測力計(jì)讀數(shù)；然后保持物塊勻速運(yùn)動(dòng)，記下測力計(jì)讀數(shù)。 用投影儀打出投影片，讓學(xué)生填下表： 數(shù)據(jù) 測力計(jì)讀數(shù) 拉力方向 摩擦力的大小 摩擦力方向 1 靜摩擦力1： 2 靜摩擦力2： 3 最大靜摩擦力： 4 滑動(dòng)摩擦力： 問題：你是根據(jù)什么原理來確定摩擦力的大小和方向的？ 用投影儀打出投影片中的五種情況，組織學(xué)生討論木板對木塊A有沒有摩擦力？ 討論答案： 圖1 物塊A與木板接觸，但物塊A與木板沒有相對運(yùn)動(dòng)趨勢，因此木板對物塊A沒有靜摩擦力。 圖2 物塊A與木板接觸，A在重力的作用下相對木板有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢，因此木板對A有向上的靜摩擦力。加大力F時(shí)，靜摩擦力不變，f靜大小等于重力mg。 圖3 物塊A與木板接觸，A由于受到重力的作用，有沿木板向下滑的趨勢，因此木板對A有沿斜面向上的靜摩擦力。 圖4 物塊A與木板接觸，沿木板向下勻速滑動(dòng)，與木板有相對運(yùn)動(dòng)，因此木板對A有沿著斜面向上的滑動(dòng)摩擦力。f滑大小等于重力的沿斜面向下的分力。 圖5 物塊A相對于木板有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢，但A不與木板接觸，因此木板對A沒有靜摩擦力。當(dāng)然B對A有水平向左的靜摩擦力。 (三)課堂小結(jié) 1．摩擦力產(chǎn)生的條件：有接觸面，不光滑，有壓力，有相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢。有相對運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力；有相對運(yùn)動(dòng)趨勢時(shí)產(chǎn)生靜摩擦力。 2．摩擦力的方向與相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反，不一定和物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，不一定是阻力。 3．滑動(dòng)摩擦力可由公式f滑=μN(yùn)計(jì)算，或由物體平衡計(jì)算。 4．靜摩擦力不是定值，有一個(gè)范圍，即0～fm，由物體運(yùn)動(dòng)和其他受力情況決定。 (四)作業(yè)與思考 習(xí)題： 圖6中物塊A重10N，A和桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，當(dāng)懸掛物B重3N時(shí)，開始沿桌面滑動(dòng)。求：(1)B物體重1N時(shí)A與桌面間的摩擦力多大？(2)B物體重6N時(shí)，A與桌面的摩擦力多大？(3)當(dāng)A物體上再加上重10N的C物體，B物體重6N時(shí)，A與桌面的摩擦力多大？ 思考題：1．請舉一二個(gè)生活中的例子，來說明靜摩擦力為動(dòng)力。 2．人在爬繩的過程中，手受到什么摩擦力？方向怎樣？摩擦力的方向跟人體運(yùn)動(dòng)的方向是一致還是相反？ (五)板書 1．靜摩擦力 靜摩擦力產(chǎn)生的條件：相互接觸的物體間有相對運(yùn)動(dòng)的趨勢，而又保持相對靜止?fàn)顟B(tài)。 靜摩擦力的方向：跟接觸面相切，跟相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反。 靜摩擦力的大?。?～fm 2．滑動(dòng)摩擦力 滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件：相互接觸的物體間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí)。 滑動(dòng)摩擦力的方向：跟接觸面相切，跟相對運(yùn)動(dòng)的方向相反。 滑動(dòng)摩擦力的大?。篺滑=μN(yùn) 3．小結(jié)(略)