3.2摩擦力 教案—高中物理人教版(2019)必修第一册

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3.2摩擦力 教案—高中物理人教版(2019)必修第一册

资源简介

3.2摩擦力
【教材分析】
《摩擦力》是人教版(2019版)必修第一册第三章第2节的内容,本节内容包括滑动摩擦力、静摩擦力两个方面的知识点。教材第一、二章介绍了运动学知识,但未解释各种运动产生的原因。本章学习有关力的知识,为研究物体运动产生的原因奠定了基础。而本节是安排在重力弹力之后,共点力平衡之前,有利于学生加深对三大性质力的理解,为力学中受力分析奠定了基础,起到了承上启下的作用,是物理学中不可或缺,极其重要的知识点。
【教学目标】
1、知道静摩擦力的产生条件。
2、会判断静摩擦力的方向和计算静摩擦力的大小。
3、通过静摩擦力和滑动摩擦的区别对比,培养学生分析综合能力。
【教学重难点】
(一)重点
1.滑动摩擦力产生的条件及其大小的计算。
2.静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断。
3. 静摩擦力产生的条件及其规律
(二)难点
1.滑动摩擦力产生的条件,以及利用摩擦系数进行计算时对正压力FN的理解。
2.静摩擦力有无、方向的正确判定,以及大小的计算。
【新课导入】
1、滑动摩擦力:F=uN,N为正压力,u为动摩擦因数(取决于接触面的性质)
2、产生条件:
接触面粗糙;有相对运动;接触物体间有挤压
3、方向的判断方法:
判断滑动摩擦力的有无(是否有相对运动);
与相对运动方向相反
【新课讲解】
一.静摩擦力
提出问题:同学们,当老师用力推讲桌时,讲桌在老师的推力作用下没有运动,那是什么力阻碍它运动呢?
学生回答(预设):课桌与地面之间的摩擦力。
提出问题:同学们,当老师用力推动讲桌时,是不是有想往前运动的呢?
总结得出:由于这时相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动,所以这时的摩擦力叫作静摩擦力。
提出问题:同学们在上述实验我们研究了滑动摩擦力产生的条件,下面我们一起来看看静摩擦力产生的条件,请同学们结合滑动摩擦力产生的条件,思考产生静摩擦的条件有哪些呢?
学生回答(预设):接触面粗糙、相互接触,且挤压(有弹力)、相对运动(相对运动的趋势)。
得出产生静摩擦力的条件:接触面粗糙、相互接触,且挤压(有弹力)、相对运动的趋势。
提出问题:静摩擦力的方向怎么判断呢?
学生回答(预设):与相对运动趋势的方向相反。
师生共同实验——探究静摩擦力的方向:用手将牙刷在静止的木板上向左向右推,但没推动。共同体验实验,并分析得出实验结果
牙刷毛弯曲情况 受力方向 牙刷相对木板运动趋势的方向
向左推 向右 向右 向左
向右推 向左 向左 向右
总结得出:静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。
提出问题:那摩擦力的大小如何确定呢?有什么规律呢?请同学们同桌之间合作完成实验并观察有什么现象?
实验三:探究摩擦力的大小随拉力的变化
在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉动木块等物品,逐渐增大拉力F,在增大到一定值之前,木块不会运动,观察弹簧测力计的示数,此种情况下静摩擦力等于拉力。当继续用力,当拉力达到某一数值时木块开始移动,观察弹簧测力计的示数有什么变化?
学生通过实验发现随着运动的趋势增大时,静摩擦也随着增大,但静摩擦力的增大有一个限度。当拉力达到某一数值时木块开始移动的瞬间,此时拉力会突然变小。
引出最大静摩擦力。
提出问题:同学们,当我用力传感器代替弹簧测力计做这个的实验时,得到了拉力随时间变化的图像,请同学们观察一下能看出什么规律吗?
学生回答(预设):两物体之间实际产生的静摩擦力在0与最大静摩擦力之间,即。
二.滑动摩擦力
1定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。
产生条件:接触面粗糙;接触并挤压;有相对运动
汽车车轮打滑
手压着桌子向前移动,感受桌面对手的作用力。
3、滑动摩擦力的方向:
学生:与运动方向相反
演示实验:把水杯放在纸上,抽出纸片
提出相对运动的概念
注意:
①只要发生相对运动,无论静止还是运动的物体都可以受到滑动摩擦力;
②滑动摩擦力既可以动力也可以是阻力,但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动。
4、滑动摩擦力的大小(初中已学,直接给出)
滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小和接触面的粗糙程度、材质等有关。(定性关系)
【板书】
3.2 摩擦力
一、滑动摩擦力
1、定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。
2、产生条件:
①两物体接触;②接触物体间有弹力;③接触面粗糙;④物体间发生相对运动
3、大小:
滑动摩擦力的大小跟压力成正比,即
说明:①动摩擦因数与材料及接触面的粗糙程度有关,与其他因素无关;
②是接触物间的弹力,在数值上不一定等于重力,方向垂直于接触面。
4、方向:摩擦力的方向可能跟运动方向相同或相反,但一定跟相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
二、静摩擦力
1、定义:相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动这时的摩擦力叫作静摩擦力。
2、大小
静摩擦力随外力的增大而增大,一直达到最大静摩擦力为止。即0<F
说明:
①静摩擦力的大小与外部条件有关,其最大值比滑动摩擦力大,有时认为两者相等;
②摩擦力方向平行于接触面。

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