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高一物理优秀教案《摩擦力》


高一物理优秀教案《摩擦力》

一、教学目标 1.在物理知识方面要求: (1)知道摩擦力产生的条件。 (2)能在简单问题中,根据物体的运动状态,判断静摩擦力的有 无、大小和方向;知道存在着最大静摩擦力。 (3)掌握动摩擦因数,会在具体问题中计算滑动摩擦力,掌握判 定摩擦力方向的方法。 (4)知道影响动摩擦因数的因素。 2.通过观察演示实验,概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特 点,培养学生的观察、概括能力。通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比,培养学生分析综 合能力。 3.渗透物理学方法的教育。在分析物体所受摩擦力时,突出主 要矛盾,忽略次要因素及无关因素,总结出摩擦力产生的条件和规律。 二、重点、难点分析 1.本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力两部分。重点是摩擦 力产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系 f=μN。 2.难点是学生有初中的知识,往往误认为压力 N 的大小总是跟 滑动物体所受的重力相等, 因此必须指出只有当两物体的接触面垂直, 物体在水平拉力作用 下,沿水平面滑动时,压力 N 的大小才跟物体所受的重力相等。 3.在教学中要强调摩擦力有阻碍相对运动和相对运动趋势的性 质。 三、教具 1.演示教具 带有定滑轮的平板一块、 带线绳的大木块、 小木块、 玻璃、 毛巾、 测力计、砝码。 2.学生实验材料 每两位学生一组:物块一块、测力计一只。 3.投影仪、投影片。 四、主要教学过程 (一)引入新课 力学中常见的三种力是重力、弹力、摩擦力。对于每一种力我们 都要掌握它产生的条件, 会计算力的大小, 能判断力的方向。 在前面我们已经学过了两种力: 重力和弹力。今天我们学习第三种力——摩擦力。在这三种力中摩擦力较难掌握。 (二)教学过程设计 1.静摩擦力 演示实验: javascript :if(this.width>screen.width-333)this.width=screen.width-333"> 当定滑轮的绳子下端悬挂 50g 砝码时,物块保持静止状态。 提出问题: 物块静止, 它受板的静摩擦力多大?方向如何?你是

根据什么原理判断的? 当悬挂的砝码增加到 100g 时,物块仍保持静止状态。 提出问题: 物块此时所受的静摩擦力的大小、 方向如何变化?设 想一下,如果将砝码 B 摘去,静摩擦力又将如何变化? 在同学回答的基础上归纳出: 一般静摩擦力的大小没有一个确定 的值,类似上述情况,当物块不动处于平衡状态时,静摩擦力的大小随拉力大小的变化而变 化,总是等于拉力的大小。静摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向;跟拉力的方向相反, 或者说跟物体间相对滑动趋势方向相反。 提出问题:当悬挂在绳子下端的砝码为 150g 时,物块才刚开始 相对于桌面板滑动,这时物块所受的静摩擦力叫什么?它的大小和方向呢? 教师讲解: 静摩擦力增大到某数值后就不再增大了, 这时静摩擦 力达到最大值,叫做最大静摩擦力,用 fm 表示。最大静摩擦力的方向,也总是沿接触面切 线方向,跟使物体起动的外力方向相反,或者说跟物体间相对运动趋势相反。 明确: 在一般情况下, 如果两个相接触的物体之间存在着静摩擦 力的作用, 则并不一定处于最大静摩擦状态, 最大静摩擦力等于使物体将要开始运动所需的 最小推力。 2.滑动摩擦力 边演示边提问:一旦物块滑动后,我们只要挂 130g 砝码,就能 使物块维持匀速运动。这时两物体之间的滑动摩擦力为多大?方向如何? 再做演示实验,在刚才的大木块上再放一块小木块,发现要挂 140g 的砝码,才能使物块维持匀速运动。这又说明滑动摩擦力的变化遵循什么规律? 教师讲解:这说明了滑动摩擦力的大小跟两物体间的正压力 N 成正比。 演示实验,将木块依次放在玻璃上,木板上和毛巾上,用测力计 拉木块,使木块匀速运动,观察测力计的示数,发现三种情况下,测力计示数由小到大,说 明物体接触面越粗糙,摩擦力越大。 结论: 滑动摩擦力的大小与摩擦面的材料和光滑程度有关, 与相 互之间的压力(弹力)成正比,可以写为 f=μN μ是动摩擦因数, 因摩擦面的材料和光滑程度决定。 动摩擦因数 是无单位的,它表示摩擦力跟正压力之比。 滑动摩擦力的方向, 总是沿接触面切线方向, 且跟物体的相对滑 动方向相反。 3.学生分组实验 教师指导一组学生实验, 其他各组同时操作: 用测力计沿水平方 向拉住物块,开始用较小的力拉,记下测力计读数;慢慢增加拉力,再记下测力计读数;继 续增加拉力,使物块刚好开始滑动,记下测力计读数;然后保持物块匀速运动,记下测力计 读数。 用投影仪打出投影片,让学生填下表: 数据测力计读数拉力方向摩擦力的大小摩擦力方向 1 静摩擦力 1: 2 静摩擦力 2: 3 最大静摩擦力: 4 滑动摩擦力:

问题:你是根据什么原理来确定摩擦力的大小和方向的? 用投影仪打出投影片中的五种情况, 组织学生讨论木板对木块 A 有没有摩擦力? javascript :if(this.width>screen.width-333)this.width=screen.width-333"> javascript :if(this.width>screen.width-333)this.width=screen.width-333"> javascript :if(this.width>screen.width-333)this.width=screen.width-333"> 讨论答案: 图 1 物块 A 与木板接触,但物块 A 与木板没有相对运动趋势, 因此木板对物块 A 没有静摩擦力。 图2 物块 A 与木板接触,A 在重力的作用下相对木板有向下运动的 趋势,因此木板对 A 有向上的静摩擦力。加大力 F 时,静摩擦力不变,f 静大小等于重力 mg。 图 3 物块 A 与木板接触, 由于受到重力的作用, A 有沿木板向 下滑的趋势,因此木板对 A 有沿斜面向上的静摩擦力。 图4 物块 A 与木板接触,沿木板向下匀速滑动,与木板有相对运动, 因此木板对 A 有沿着斜面向上的滑动摩擦力。f 滑大小等于重力的沿斜面向下的分力。 图5 物块 A 相对于木板有向右运动的趋势,但 A 不与木板接触,因 此木板对 A 没有静摩擦力。当然 B 对 A 有水平向左的静摩擦力。 (三)课堂小结 1.摩擦力产生的条件:有接触面,不光滑,有压力,有相对运 动或相对运动趋势。有相对运动时产生滑动摩擦力;有相对运动趋势时产生静摩擦力。 2.摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反,不一定 和物体的运动方向相反,不一定是阻力。 3.滑动摩擦力可由公式 f 滑=μN 计算,或由物体平衡计算。 4.静摩擦力不是定值,有一个范围,即 0~fm,由物体运动和 其他受力情况决定。 (四)作业与思考 习题: javascript :if(this.width>screen.width-333)this.width=screen.width-333"> 图 6 中物块 A 重 10N,A 和桌面间的动摩擦因数μ=0.25,当悬 挂物 B 重 3N 时,开始沿桌面滑动。求:(1)B 物体重 1N 时 A 与桌面间的摩擦力多大?(2)B 物体重 6N 时,A 与桌面的摩擦力多大?(3)当 A 物体上再加上重 10N 的 C 物体,B 物体重 6N 时,A 与桌面的摩擦力多大? 思考题: 1.请举一二个生活中的例子,来说明静摩擦力为动力。 2.人在爬绳的过程中,手受到什么摩擦力?方向怎样?摩擦力 的方向跟人体运动的方向是一致还是相反?

(五)板书 1.静摩擦力 静摩擦力产生的条件: 相互接触的物体间有相对运动的趋势, 而 又保持相对静止状态。 静摩擦力的方向:跟接触面相切,跟相对运动趋势的方向相反。 静摩擦力的大小:0~fm 2.滑动摩擦力 滑动摩擦力产生的条件:相互接触的物体间发生相对运动时。 滑动摩擦力的方向:跟接触面相切,跟相对运动的方向相反。 滑动摩擦力的大小:f 滑=μN 1. 小结(略)


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