人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力教案

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学科
物理
年级/册
教材版本
课题名称
摩擦力
难点名称
“魔力无穷”的静摩擦力和滑动摩擦力大小和什么有关，通过一系列实验和生活实例说明
难点分析
从知识角度分析为什么难
该节知识既是力学的基础，也是组成整个高中物理知识的一块“基石”，所以这节内容的教学如何引领学生自主积极地探究摩擦力产生的条件和影响因素，体验摩擦力特点规律的发生过程是本节课的重点。
从学生角度分析为什么难
由于摩擦力问题的复杂性，且在具体问题中又表现出“动中有静，静中有动”，尤其静摩擦在许多情形下似乎又是“若有若无”，因此在关于静摩擦力和滑动摩擦力的大小特点上是一个难点。
难点教学方法
通过常见实例和实验在认识摩擦力产生的条件基础上，通过实验探究了解影响静摩擦力的大小的因素和滑动摩擦力的大小因素，在探究过程中提高解决问题的能力。
教学环节
教学过程
导入
本课以“拉不开的书”引入，提出疑问，激发出学生极大的学习兴趣。在学习完减小摩擦力的方法后，再解开疑惑
知识讲解
（难点突破）
摩擦力的定义和产生条件
列举生活实例：人用较小的力拉重物拉不动时；小球在地面上滚动时越滚越慢时
问：这两个实例中都有一种什么作用从而产生这样的现象呢？这个力就是摩擦力
两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力。
问：是不是只要两个物体相互接触就会产生这样的力呢？
通过冰壶的运动和被按在墙面上的物体，让学生体会在什么样的情况下会有摩擦力产生。
即产生摩擦力的条件：第一相互接触的物体间必须有弹力存在；第二两物体之间必须发生相对运动或者有相对运动的趋势；第三接触面必须是粗糙。
静摩擦力的大小影响因素
实验一：将一个小滑块放在粗糙的水平面上，通过弹簧测力计对它施加较小水平拉力时，同学仔细观察示数的变化，发现了什么呢？继续增加拉力，又会有什么现象？
滑块虽然有向前滑动的趋势，仍然保持静止状态，随着拉力的增加，抵抗这种滑动趋势的摩擦力还在增加，滑动还是没有发生。
则我们称抵抗这种相对滑动趋势的作用就是静摩擦力，当水平拉力继续增加，滑块才会移动。当滑块处于马上就要滑动的临界状态时，我们称滑块与界面之间的摩擦力为最大静摩擦力。
问：同学们在知道了静摩擦力的概念后，则静摩擦力的大小和什么因素有关呢？
列举生活实例：用手的两个手指提起一本书，提起两本书，会有什么不同的感受呢？
为了将两本书提起来，同学们必须使劲捏，即增加了手指与书之间的压力，夹在手中的重物由于受到重力会有下滑趋势，则能抵抗这种下滑趋势作用的是手指与滑块之间的竖中方向之间的静摩擦力，而不是横向的压力。
问：那我们为什么会不由自主的增加与书本之间的横向压力呢?它和最大静摩擦力的大小有关系吗？
增加手指与书本之间的压力，可以控制竖直方向的静摩擦力，则通过实验研究说明最大静摩擦力的大小与正压力成正比。一般情况下，静摩擦力的大小：0≤f静≤fmax。其具体的大小我们可以通过受力平衡来求解
练一练：列举生活实例——用手按着墙面上的物体处于静止，此时物体与墙面之间的静摩擦力大小为多少呢？
课堂练习
（难点巩固）
滑动摩擦力的大小影响因素
举例：在水平面上，为了维持小滑块以同一速度相对滑动，需要用力拉动滑块，这个力是为了抵消相对滑动时存在于界面上的摩擦作用，这种摩擦作用称为什么呢？这个力就是滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小和什么有关呢？
和最大静摩擦力相似，大量的实验表明滑动摩擦力的大小它也和正压力成正比，即f=μFN，我们称比例系数为动摩擦因数，它是表征接触面粗糙程度的物理量，没有单位，其大小与相互接触发生摩擦的两种物质相关，这个系数可以通过实验测量出来。
实验二：在静摩擦力学习的实验一中，我们可以通过弹簧测力计的示数发现同一接触面间，滑动摩擦力的大小会比最大静摩擦力小一些，当然大量的实验数据也表明这一特点。
除了压力和接触面的粗糙程度以外，滑动摩擦力的大小还和哪些因素有关呢？接触面积？
实验三：将物块放在水平面上，用弹簧测力计拉动，让物体在水平面上保持匀速运动，读出此时的示数。接着更换物块与水平面的接触面，接触面积变小，匀速运动后，再观察示数，对比之前说明了什么呢？
滑动摩擦力的大小和接触面积大小没有关系。
问：那物块相对于接触面的速度会不会影响滑动摩擦力的大小呢？
实验四：以较慢的速度匀速拉动物块，观察示数，再以较快的速度匀速拉动物块，观察示数，根据平衡条件，比较两种情形下滑动摩擦力的大小。
滑动摩擦力的大小与相对运动的速度大小无关。
则总结以上，得出滑动摩擦力的大小只和接触面的正压力、接触面的粗糙程度及接触面的材料有关，与接触面积大小和相对运动速度大小无关。
小结
这节课我们认识了“静中有动、动中有静、若有若无”的摩擦力，相信你们对摩擦力如何产生以及静摩擦力和滑动摩擦力的大小特点也有了一定的了解。请同学们课下回想那两本分不开的书，为什么会出现这样的现象？怎么样可以让它们更容易分开呢?交给你们解决。