3.3 摩擦力教案

摩擦力 【教学目标】 1．通过实验认识静摩擦力，知道静摩擦力产生的原因和方向，认识静摩擦力的规律，知道最大静摩擦力． 2．知道通过实验如何探究滑动摩擦力大小相关因素，并培养学生的观察概括能力． 3．知道滑动摩擦力的概念及产生的条件，学会判断滑动摩擦力的方向并熟练应用公式F =μFN计算滑动摩擦力的大小． 4．知道生产和生活中增大和减小摩擦的方法，有将物理知识应用于生产和生活的意识． 【教学重、难点】 对于摩擦力的方向是阻碍物体相对运动或相对运动趋势的理解． 【课时分配】1课时 【教具准备】 弹簧测力计，钩码（一盒），小木块，木板一块，带毛巾的木板一块，刷子一个． 【教学设计】 课前预学 【预学内容】 1．摩擦力的概念： 2．静摩擦力的概念： 3．结合课本图3.3-1说出静摩擦力产生的条件： 4．思考：静摩擦力是否就是物体静止时产生的摩擦力？ 5．静摩擦力的三要素： ⑴方向： ⑵大小： ⑶作用点： 6．滑动静摩擦力的概念： 7．滑动摩擦力产生的条件： 8．思考：是否只有运动的物体才受滑动摩擦力？ 9．滑动摩擦力的三要素： ⑴方向： ⑵大小： ⑶作用点： 【预学疑难】 课内互动 【新课导入】 前面我们已经单独学习过重力及弹力，并且知道弹力是一种接触力．今天我们再一起学习另外一种接触力——摩擦力，这种力相信大家都不陌生，因为大家在初中阶段已经接触过．那么大家是否还记得什么是摩擦力吗？ 摩擦力定义：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者相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力． 【新课教学】 摩擦力在我们身边随处可见．我们能切身的感受摩擦力． 演示实验：推桌子，桌子相对地面具有相对运动的趋势；刷子刷动的时候能看到刷毛弯曲，并和相对运动趋势的方向相反． 提出问题：我们发现这两个实验中，互相接触的物体是相对静止的，那么互相接触的物体相对静止时，要怎样能产生摩擦力呢？ 教师讲解：我们可以根据初中所学的二力平衡的知识发现，这时一定有一个力与推力平衡，这个力与推力大小相等，方向相反，这个力就是箱子与地面之间的摩擦力．（准确的讲，推力与摩擦力并不作用在同一直线上，但在讨论这个问题时，可以讲桌子看作质点，这样就可以认为二者作用在同一直线上）这样对于两个相互接触而保持相对静止的物体，当它们之间存在相对运动趋势时,在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动趋势的力，这种摩擦力我们称为静摩擦力． 1．静摩擦力 提出问题：现在，我们来分析下静摩擦力产生的条件有哪些？ 师生探究：首先，既然静摩擦力是一种接触力，那么第一个条件就是，两物体之间要相互接触；接下来，如果接触面光滑的话，物体之间还会存在摩擦力吗？显然不可能，于是它的第二个条件就是接触面不光滑即粗糙；从静摩擦的定义我们来分析，一个放在水平地面静止不动的物体与地面之间有摩擦力吗？也不会有，因为二者之间没有相对运动的趋势，所以要产生静摩擦力，二者之间还必须有相对运动的趋势；除了这些就足够了么？放在斜面上的物体，如果把它提起刚好对斜面没有压力，二者之间会产生静摩擦力吗？两物体间有弹力． 探究结论：我们会发现静摩擦力的产生条件有以下四点（或者说是三点）： ①两物体之间要相互接触． ②接触面不光滑即粗糙． ③二者之间还必须有相对运动的趋势． ④两物体间有弹力． 我们说，力有三要素，大小，方向与作用点．静摩擦力是阻碍物体的相对运动趋势的，那么它的方向总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动趋势方向相反． 提出问题：那么静摩擦力它的大小呢？ 学生探究：我们来看，稍微加大推动桌子的力，桌子还是不动，同样根据二力平衡的知识，这时的桌子与地面之间的静摩擦力还跟推力的大小相等，只要二者之间没有产生相对运动，静摩擦力的大小就随推力的增大而增大，并与推力保持大小相等． 演示实验：实验探究静摩擦力大小的规律：（书本P57演示） 把木板放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，在拉力F增大到一定值之前，木块不会运动．在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团，可以随指针移动，并作为到达最大位置的标记，会发现当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小． 师生探究：怎样让摩擦力的测量更准确？具体说说实验操作的改进措施． 将这个实验进行操作方面的重新设计，将木块放在带毛巾的水平木板上，用弹簧测力计钩在木块上并固定测力计不动，用手去拉动木块下面的木板，发现：弹簧测力计示数不受木板被拉动时的速度的影响，并可以比较准确的读出它的示数，测出摩擦力大小．这样就大大降低实验操作的难度，减小实验误差．如图：
换做力的传感器代替弹簧测力计来做这个实验． 探究结论：通过实验我们发现静摩擦力的增大有一个限度．静摩擦力达到的最大值Fmax叫最大静摩擦力，两物体间的静摩擦力F静在0与最大静摩擦力Fmax之间，即0< F静≤Fmax． 思考：静摩擦力的大小与正压力有关吗？ 结论：静摩擦力大小与正压力无关，但最大静摩擦力的大小与正压力成正比． 思考：静摩擦力一定是阻力吗？ 结论：静摩擦力可以是阻力，也可以是动力．但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动趋势．观看视频—“人走路”． 思考：静止的物体一定有静摩擦力吗？运动的物体一定没有静摩擦力？ 结论：静止的物体不一定有静摩擦力，运动的物体也可能有静摩擦力． 思考：静摩擦力的方向跟运动方向有关系吗？ 结论：静摩擦力的方向和接触面平行与相对运动趋势的方向相反． 2．滑动摩擦力 演示实验：实验目的是探究滑动摩擦力大小相关因素和探究在接触面性质不变时，滑动摩擦力大小与正压力的关系． 实验器材：滑动摩擦演示仪（含滑块，砝码，测力计等） 实验方法：控制变量法 实验结论：滑动摩擦力的大小跟压力成正比．如果用F表示摩擦力的大小，用FN表示压力的大小．则会发现F =μFN，,其中μ是比例常数叫做动摩擦因数，没有单位，它的值与接触面的性质：材料，粗糙程度等有关． 滑动摩擦力的方向与接触面平行，与相对运动方向相反． 思考：滑动摩擦力的大小与重力成正比吗？ 结论：滑动摩擦力的大小与正压力成正比 思考：滑动摩擦力一定是阻力吗？ 结论：滑动摩擦力可以是阻力，也可以是动力．但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动． 【典例导学】 例1．判断静摩擦力方向 ①人紧握瓶子水平移动 ② 点评：静摩擦力的方向和接触面平行与相对运动趋势的方向相反．有时也可以借助二力平衡辅助分析． 解答：①瓶子受到的静摩擦力的方向是竖直向上，人手受到的静摩擦力的方向是竖直向下．②见下图．
例2．如图所示，一根质量为M、长为L的均匀长方体木料放在水平桌面上，木料与桌面间的动摩擦因数为μ现用一水平力F推木料，当木料经过图示位置时，桌面对它的滑动摩擦力大小为________．
点评：滑动摩擦力的大小跟压力成正比，与接触面积没有关系． 解答：μMg 【课堂小结】 1． 静摩擦力定义：两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动，这时的摩擦力叫做静摩擦力． 2． 静摩擦力产生的条件为：物体接触并挤压；物体间有相对运动的趋势；两接触面不光滑． 3．方向：跟接触面相切且与物体相对运动趋势方向相反． 4．最大静摩擦力：静摩擦力的最大值，其最大值等于物体刚要开始运动时所受的静摩擦力． 5．滑动摩擦力定义：当一个物体在另一个物体的表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫滑动摩擦力． 6．产生条件：接触面粗糙；两物体之间存在弹力的作用；两物体之间存在相对运动 7．方向：滑动摩擦力的方向跟接触面相切，并且跟物体相对运动的方向相反． 8．大小：滑动摩擦力跟正压力成正比． 即Ff＝μFN 【板书设计】 第3节 摩擦力 静摩擦力 1．静摩擦力的定义 2．产生条件 3．大小： 4．方向： 滑动摩擦力 1．滑动摩擦力的定义 2．产生条件 3．方向 4．大小：Ff＝μFN 【随堂训练】 1．关于摩擦力与弹力的关系，下列说法中正确的是 　 A．有弹力一定有摩擦力 　B．有弹力不一定有摩擦力 　C．有摩擦力一定有弹力 　D．同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定垂直 2．物体静止，F力作用处光滑，求静摩擦力．当力F变为3F时，再求静摩擦力． 3．G=400N的木箱放在水平地面上， EMBED Equation.3 
=120N，μ=0.25，若分别用70N、110N及180N力推，求摩擦力． 课后提升 1．关于摩擦力，下列说法中正确的是： 　 A．摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同 　 B．摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直 　 C．运动的物体可以受静摩擦力作用 　 D．静摩擦力可以是动力，也可以是阻力，动摩擦力一定是阻力 2．关于摩擦力的有关说法，正确的是 　 A．摩擦力的大小一定与接触面上的压力成