高中物理 第三章第三节33摩擦力教案 新人教版必修1Word格式.docx

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试试看.想想若在外面的柏油路面上用粉笔写字又会有何不同?

为什么？

你认为摩擦力是一种什么样的力？

让学生用自己的语言叙述摩擦力.

推进新课

学生在初中阶段已经学习过摩擦力，通过直接提问使学生回忆并叙述摩擦力的概念.

概念：

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的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力.本节课就来深入研究摩擦力.

请学生做个小实验：

要求学生用逐渐增大的水平力推动在教室中放置的桌子，直到推动一段距离.（设计意图:

让学生体会并分析出桌子受到推力和摩擦力的作用，使学生产生对静摩擦力和滑动摩擦力的感性认识）

学生活动:

学生按老师要求推桌子，并感受推力大小变化.

问题：

为什么用力推桌子而桌子不一定运动？

为什么想让桌子继续运动还要继续推？

初步引出对静摩擦力和滑动摩擦力的感性认识.

一、静摩擦力

由用力推桌子而不动，师生讨论引导出静摩擦力的概念：

两个相互接触的物体之间有相对运动趋势而又保持相对静止时,在接触面间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力.

静摩擦力是一恒定的力吗？

怎样求静摩擦力的大小？

怎样判断静摩擦力的方向？

【实验探究】在水平桌面上放一木块，用弹簧测力计沿水平方向用较小的力拉木块但保持木块不动，并不断缓慢地增大拉力.注意提示学生观察弹簧秤的示数变化.

实验如图3-3-2：

图3-3-2

实验现象：

我们可以看到随着拉力的增大，弹簧秤的示数不断增大.

结论：

由二力平衡的知识可以知道，木块受到的静摩擦力大小等于弹簧秤的拉力，方向和拉力的方向相反.所以静摩擦力不是一固定值，它随外力的变化而变化，总是和外力大小相等、方向相反.

继续试验：

在弹簧测力计指针下轻塞一个小纸团，它可以随指针移动，并作为指针到达最大位置的标志.在刚才实验的基础上继续用力，当拉力达到一定的值时木块开始移动，此时拉力会突然变小.要求学生记下刚才的最大值.

静摩擦力的增大有一个限度，这个限度就是最大静摩擦力Fmax，其值等于物体刚刚开始运动时的拉力.两物体间实际发生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间.

最大静摩擦力的大小和什么因素有关呢？

（教师提出问题，由学生自主设计实验验证最大静摩擦力大小的决定因素）

学生设计实验并探究，整理分析实验数据.

参考设计：

1.装置如上面的实验，在木块上面增加砝码，验证在不同的压力作用下的最大静摩擦力的大小；

保持压力不变，分别在桌面上、棉布面上、毛巾面上验证最大静摩擦力的值.

2.用手握一油瓶，手的握力恰好使得油瓶不下落，此时最大静摩擦力等于瓶的重力.不断增加瓶中的油，要想瓶恰不滑落，应该增加手的握力即压力,由此判断最大静摩擦力和压力的关系.换用不同粗糙程度的瓶子做实验，验证最大静摩擦力和接触面的粗糙程度的关系.

活动:

学生交流讨论并得出结论:

1.静摩擦力大小值并不唯一；

2.最大静摩擦力与压力和接触面有关系.

引导学生说一下生活中和生产中利用静摩擦力的事例.

（课件展示）图片示例：

图3-3-3

课堂训练（课件展示）

1.有关静摩擦力的说法中正确的是（）

A.只有静止的物体才受静摩擦力B.静摩擦力与压力成正比

C.静摩擦力可能与运动方向垂直D.静摩擦力的方向与物体运动方向一定相反

解析：

受静摩擦力作用的物体不一定静止，故A错.静摩擦力的大小与压力无关，而与物体的运动状态及所受其他力的情况有关，故B错.静摩擦力的方向可与运动方向成任意角度，故C正确.静摩擦力的方向与运动方向无关，但一定与相对运动方向相反，故D错.

答案：

C

2.如图3-3-4所示，用外力F水平压在质量为m的物体上（设受力F的面绝对光滑），恰好使物体静止，此时物体与墙之间的摩擦力为______；

如果F增大为3F，物体与墙之间的摩擦力为______.

图3-3-4

物体受向下的重力为mg，由二力平衡条件知静摩擦力大小也为mg，方向向上，当推力增为3F时，物体重力不变，则静摩擦力也不变.

mgmg

二、滑动摩擦力

当一个物体在另一个物体表面上滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力.滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动方向相反.（可以通过复习回忆得出，或者通过演示实验总结得出，也可以直接给出）

（提出要求）利用教材演示实验仪器设计实验，定量研究影响滑动摩擦力大小的因素.（设计意图：

使学生意识到应采用控制变量法进行多变量的研究；

使学生体会摩擦力的大小的影响因素）

1.引导学生进行实验原理的探究.

（学生活动:

思考并交流讨论得出利用二力平衡定量测量滑动摩擦力的大小）

2.引导学生进行实验方法的探究

思考并交流讨论得出控制变量法）

3.组织学生利用已有器材进行实验探究

学生进行分组实验探究）

4.要求学生设计表格记录数据，并通过对数据的分析初步得出自己的结论.

展示自己的数据，并对数据进行分析，最终定量得出压力与滑动摩擦力的关系，对动摩擦因数有定性的认识）（设计意图：

培养学生实验数据的分析处理能力）

小结：

滑动摩擦力的计算公式f=μN.（设计意图：

训练学生语言表达及逻辑推理能力）

介绍动摩擦因数的物理意义及常见材料间的动摩擦因数.

课件展示：

几种材料间的动摩擦因数

材料

动摩擦因数

钢—钢

0.25

钢—冰

0.02

木—木

0.30

木头—冰

0.03

木—金属

0.20

橡胶轮胎—路面（干）

0.71

皮革—铸铁

0.28

例题.滑雪是北方地区人们喜爱的一种运动.有的地方人们用鹿拉滑雪板进行滑雪比赛.已知滑雪板与冰面间的动摩擦因数为0.02，滑雪板和人的总质量为180kg.如果鹿拉着滑雪板做匀速直线运动，求鹿的拉力大小.

由于滑雪板做匀速直线运动，可知鹿的拉力F与滑动摩擦力的大小相等，即F=f.同时，滑雪板与冰面的压力N与滑雪板和人的重力相等，即N=G.

由滑动摩擦力公式，可求出鹿的拉力大小为

F=f=μN=μMg=0.02×

180×

9.8N=35.3N.

答案:

35.3N

课堂训练

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大？

（2）当拉力大小变为12N时，地面对物体的摩擦力是多大？

（3）此后若将拉力又减小为5N（物体仍在滑动），地面对物体的摩擦力是多大？

（4）若撤去拉力，在物体继续滑动的过程中，地面对物体的摩擦力是多大？

（取g=10N/kg）

（1）当拉力F=5N时，F＜fmax,物体没有滑动，地面对物体的摩擦力为静摩擦力,f=F=5N；

（2）当拉力F=12N时，F＞fmax,物体滑动起来，地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力F滑=μN=μmg=0.5×

2×

10N=10N；

（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力仍是滑动摩擦力，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.

（1）5N

（2）10N（3）10N（4）10N

知识拓展

增大有益摩擦：

1.增加物体表面的粗糙程度.如：

鞋底、车轮胎、各种旋钮表面都有花纹.

2.增大压力.如：

电动机的皮带拉得很紧，以便增大压力来增大摩擦力，防止皮带打滑.

减小有害摩擦：

1.用滚动摩擦代替滑动摩擦：

用滚动轴承代替滑动轴承.

2.减小表面粗糙程度：

加润滑油.

六、课堂小结

1.两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，在接触面上产生一种阻碍物体间相对运动的力，叫摩擦力.

静摩擦力

滑动摩擦力

符号及单位

产生原因

表面粗糙有挤压作用的物体间具有相对运动趋势时

表面粗糙有挤压作用的物体间发生相对运动时

摩擦力用f表示

单位:

牛顿

简称:

牛

符号:

N

大小

始终与外力沿着接触面的分量相等

f=μN

方向

与相对运动趋势相反

与相对运动方向相反

2.摩擦力的大小与压力大小有关，跟物体间接触面的粗糙程度有关.

常用增大压力和使接触面更粗糙的方法增大有益摩擦.减小有害摩擦的方法有:

使摩擦面光滑，用滚动代替滑动，使摩擦面脱离接触（加润滑油、气垫）这三种方法.

2019-2020年高中物理第三章第二节3.2弹力教案新人教版必修1

七、教材分析

弹力是力学中最经常遇到的力之一，对弹力认识清楚与否，会直接影响到今后的学习。

本节课的重点是弹力产生的原因及弹力的方向，难点是常见的弹力方向的确定。

教材用实例引出了形变、弹性形变和弹力的概念，后又对常见弹力（压力、支持力、拉力、提力、举力等）的方向进行了分析和说明。

这种先从感性认识出发，上升到理性认识，再通过实验检验并进行具体运用的研究办法十分重要，在教学过程中应注意渗透。

八、教学目标

知识与技能：

1、理解弹力的概念，知道弹力产生的原因和条件.

2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向，能正确画出弹力的示意图.

3、理解形变概念，了解放大法显示微小形变.

4.能说出胡克定律的内容并应用。

过程与方法：

1、通过观察微小变化的实例，初步接触“放大的方法”

情感态度与价值观：

1、通过探究弹力与形变的关系以及数据的准确记录，培养学生锲而不舍的探究的精神和求真务实的科学精神。

九、教学重点

弹力产生的条件、弹力的方向

一十、教学难点

1．在接触的物体间是否有弹力

2．弹力方向的确定

一十一、教学过程

一、导入新课

在运动场上跳远时要用踏跳板，撑杆跳高运动员的杆，都是利用他们弹性形变时的弹力，同学们还可以举出许多利用弹力得力子，谁来说？

学生回答拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板……

那弹力是怎样产生的呢？

二、新课教学

（一）用投影片出示本节课的学习目标

1．知道形变的概念

2．理解弹力是因为形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用

3．会判断弹力的方向

4．知道形变的种类

（二）学习目标完成过程

1．弹力是怎样产生的？

（1）实验演示：

压缩弹簧、海绵、用手弯曲竹片

观察到什么现象？

学生：

看到形状或体积改变

老师：

对，这就是形变。

板书：

物体的形状或体积的改变叫形变

（2）被压缩的弹簧上放一黑板擦，放手，黑板擦被弹起；

被弯曲的竹片上放一粉笔头，放手，粉笔头被弹起。

提问：

为什么黑板擦、粉笔头被弹起？

引导学生回答：

形变的物体要恢复原状，对和它接触的物体有力的作用，就被弹起。

如果粉笔头、黑板擦与形变物不接触，会受到这个力吗？

引导回答：

不接触一定不会受到这个力

学生总结什么是弹力？

发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生地的作用，这种力叫弹力。

可见，弹力的产生需两个条件：

直接接触并发生形变。

2．任何物体都会发生形变

实验操作：

显示微小形变的装置向学生作一简单介绍。

（1）入射光的位置不变，将光线经M、N两平面镜两次反射，射到一个刻度尺上，形成一光亮点。

用力压桌面，同学会看到什么现象？

学生：

光点在刻度尺上移动？

学生分析：

桌面有了形变，使M、N平面镜的位置发生了微小的变化。

总结：

我们通常用眼看到一些物体发生形变，还有一些物体眼睛根本观察不到它的形变，比如一些比较坚硬的物体，但是这些物体都有形变，只不过形变很微小。

所以，一切物体都在力的作用下会发生形成。

3．弹力的方向

一般情况下，凡是支持物对物体的支持力，都是支持物因发生形变而对物体产生弹力。

所以支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。

例1：

放在水平桌面上的书由于重力的作用而压迫桌面，使书和桌面同时发生微小形变，要恢复原状，对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1，这就是书对桌面的压力；

桌面由于发生微小的形变，对书产生垂直于书面向上的弹力F2，这就是桌面对书的支持力。

学生分析：

静止地放在倾斜木板上的书，书对木板的压力和木板对书的支持力。

并画出力的示意图。

压力、支持力都是弹力。

压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。

引导学生分析静止时，悬绳对重物的拉力及方向。

引导得出：

悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳，使重物、悬绳同时发生微小的形变。

重物由于发生微小的形变，对悬绳沉重竖直向下的弹力F1，这是物对绳的拉力；

悬绳由于发生微小形变，对物产生竖直向上的弹力F2，这就是绳对物体的拉力。

拉力是弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。

4．巩固训练（出示投影片）

（1）画出下列各静止物体的弹力（接触面光滑）

（2）师生共评：

弹力的方向总跟接触的面垂直，面与面接触，点与面接触，都是垂直于面；

点与点的接触要找两接触点的公切面，弹力垂直于这个共切面指向被支持物。

强调：

象B图中，斜面与球间有无弹力？

对小球状态进行分析：

如果小球受到斜面弹力，小球在水平方向上不会静止，会向右运动。

由此可判定小球不受斜面的弹力。

这是判定相接触的物体间是否有弹力得基本方法，说明两接触物体接触但没有发生形变。

5．形变的种类

请同学阅读P6，看形变的种类有哪些，举例说明。

形变分为拉伸形变、弯曲形变、扭转形变。

比如弹簧的伸长或缩短为拉伸形变，弓、跳板的形变为弯曲形变，金属丝被扭转为扭转形变。

产生弹力的大小与形变程度有关，形变程度越大，产生的弹力就越大。

一十二、课堂小结

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。