暑期预科辅导班必备高中物理必修一教案：3.3 摩擦力

3.3 摩擦力

【教学目标】

一、知识与技能

1. 知道滑动摩擦力概念及产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向。

2. 知道滑动摩擦力概念及产生条件，知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，知道滑动摩擦力跟压力成正比。

3. 知道静摩擦力概念及产生的条件，会判决静摩擦力的方向，知道最大静降擦力的概念。

4. 了解滚动摩擦力和流体阻力。

二、过程与方法

1. 培养学生利用物理语言分析，思考，描述摩擦力概念和规律的能力；

2. 培养学生实验探究能力；

3. 让学生学会在实验中如何控制变量和实验条件。

三、情感、态度与价值观

1. 利用实验和生活实例激发学生学习兴趣；

2. 培养学生实践——认识（规律）——实践（解决实际问题）的思想。

【教学重点】

1. 滑动摩擦力产生的条件及规律，并会用F摩＝μFn解决具体问题；

2. 静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念。

【教学难点】

静摩擦力有无、大小的判定

【课时安排】

2课时

【教学过程】

一、引入新课

教师活动：指导学生实验，提问学生复习摩擦力概念。

学生活动：将手放在桌面上，由静止开始向前移动，体会手受到的阻力。建立摩擦力概念。

点评：通过实验建立静摩擦力概念。

二、进行新课

1. 静摩擦力

教师活动：指导学生完成实验，提出问题：为什么弹簧秤有读数？得出静摩擦力概念

提出问题：什么情况下产生静摩擦力？让学生思考讨论。

让学生重复刚才实验，注意观察弹簧秤读数，发现问题，得出最大静摩擦力概念和静摩擦力范围。（0＜F≤Fmax）

学生活动：将木块置于水平桌面上，用细线连接木块和弹簧秤，用力水平拉弹簧秤，不要使木块移动，并读数。回答问题：桌面对木块有阻力作用。

思考讨论静摩擦力产生的条件：接触，弹性形变，相对运动趋势。

重复实验，慢慢拉动木块，注意观察弹簧秤读数（木块刚开始移动时读数最大）。

点评：通过实验得到静摩擦力的概念，分析出静摩擦力的产生条件，再得到最大静摩擦力的概念。

教师活动：给学生出示课堂练习：

（1）如图1所示，各接触面光滑，墙壁对小球有无静摩擦力     

（2）如图2所示，人用力推木箱，但没有推动。地面对木箱有无摩擦力？

学生活动：完成练习：注意学习假设法和二力平衡法在分析静摩擦力时的运用。

点评：由实验分析静摩擦力有无，教给学生分析判定静摩擦力的方法。

教师活动：指导学生完成实验和分析皮带传送问题，总结出静摩擦力的方向。

学生活动：将毛刷放置于水平桌面上，用手按住向前推（不要移动），观察毛的变化（弯曲）回答老师问题（摩擦力方向与运动方向相反）

观察皮带传送问题，判定物体所受摩擦力的方向。（与运动方向相向）

总结：与相对运动趋势方向相反

点评：通过实验分析静摩擦力的方向。

2. 滑动摩擦力

教师活动：让学生重复实验，提问学生：木块移动时弹簧秤有无读数，得到滑动摩擦力概念。

提问学生：滑动摩擦力的大小与什么有关？让学生讨论回答。

用实验探究滑动摩擦力与压力的关系（控制实验条件：接触面不变）

得到：                           F∝FN

 F=μFN

让学生再次实验：讨论滑动摩擦力与接触面的关系。（控制实验条件：压力不变）

讲解：动摩擦因数μ，大小与材料和接触面的粗糙程度有关。参看课本第62页表。

学生活动：重复弹簧拉木块的实验，在木块匀速运动的条件下，观察弹簧秤的读数。讨论滑动摩擦力与什么有关（压力和接触面的粗糙程度）

（l）用弹簧秤分别拉一个，两个，三个木块（叠放），将每次的读数填在设计的表格中，分析比较：摩擦力与压力的关系。（成正比）

（2）分别在桌面，玻璃板和毛巾上用弹簧秤拉动木块。观察记录弹簧秤读数。（接触面粗糙的摩擦力大）

（3）在光滑桌面上和粗糙木板上分别拉动同一木块，并读数。

点评：通过实验得到滑动摩擦力概念，探究滑动摩擦力与什么因素有关，得到滑动摩擦力公式。

教师活动：让学生完成实验，总结滑动摩擦力方向。

学生活动：将毛刷放在桌面上，用力水平拉动，观察毛变弯的方向。总结滑动摩擦力的方向。并将静摩擦力和滑动摩擦力方向合起来总结。

点评：通过实验，分析滑动摩擦力的方向。培养学生归纳能力。

教师活动：指导学生完成课本第63页例题。

学生活动：完成训练。

点评：训练学生解决问题的能力。

教师活动：提问学生：在我们身边有哪些地方在增大摩擦力？那些地方在减小摩擦？

用滚动摩擦代替滑动摩擦力。

学生活动：思考回答。

实验：用弹簧秤在桌面上拉木块，记下弹簧秤读数；在木块下放两支铅笔，再用弹簧秤来拉，记下弹簧秤读数．比较两种情况下弹簧秤读数的大小。

点评：通过实际事例说明摩擦力的利害以及增大和减小摩擦力的方法。

教师活动：指导学生阅读课本第64页“流体的阻力”

学生活动：阅读“流体的阻力”

点评：培养学生阅读能力。

教师活动：出示课堂练习。

学生活动：完成练习。

点评：培养解决问题的能力。

三、课堂总结、点评

判断弹力的方向及计算弹力的大小是这节课学习的重点。只有掌握了弹力方向的判断方法，确定了弹力的方向，才能为今后的受力分析打下良好的基础。弹力大小的计算在今后也将有许多实际的应用，方法有多种，主要有：利用平衡条件及动力学规律，利用公式F=kx来计算。

四、实例探究

例  质量为2Kg的物体，静止在水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，给物体一水平拉力

（1）当拉力大小变为5N时，地面对物体的摩擦力是多少？

（2）当拉力大小变为12N时，地面对物体的摩擦力是多少？

（3）此后若拉力又减小为5N（物体仍在滑动），地面对物体的摩擦力是多少？

（4）若撤去拉力，在物体继续滑动过程中，地面对物体的摩擦力是多少？

解析：

（1）当拉力时，，物体没有运动，地面对物体的摩擦力为静摩擦力，

（2）当拉力时，，物体滑动起来，地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力，

（3）当拉力又减小为5N时，由于物体仍在地面上滑动，所以物体受到地面的摩擦为仍为滑动摩擦力，所以仍是10N。

（4）当拉力撤去后，由于物体继续在地面上滑动，物体受到地面的摩擦力仍是滑动摩擦力，所以仍为10N。

答案：（1）5N    （2）10N    （3）10N    （4）10N