資源簡介

3.2摩擦力
一、教學目標
1.物理觀念:知道滑動摩擦力產生的條件，掌握在簡單情況下從二力平衡條件去判斷滑動摩擦力是否存在及其大小和方向。
2.科學思維：探究滑動摩擦力的大小與兩物體間的壓力、接觸面的粗糙程度的關系。
3.科學探究：探究滑動摩擦力在生活的應用與聯系
4.科學態度與責任：提高實事求是的科學態度，鍛煉思維能力、抽象能力，運用物理知識解釋生活現象。
二、重難點
教學重點：理解滑動摩擦力產生條件。
靜摩擦力的有無及方向的判定
靜摩擦力產生的條件及規律
教學難點：滑動摩擦力存在及方向判斷。
靜摩擦力的有無及方向的判定
靜摩擦力產生的條件及規律
教學過程
導入：用手將物塊按壓在豎直墻壁上，使物塊始終順著豎直墻壁向下滑動。
問題1：滑動摩擦力在什么情況下才會出現
問題2：滑動摩擦力大小如何計算？
滑動摩擦力的計算公式為：
思考：如下圖，動摩擦因數為μ的粗糙地面上放置了A、B兩物塊，A物塊質量為m，放置在B物塊上方，且A物塊在外力作用下靜止不動，B物塊質量為M，在水平向右力F作用下向右運動。（當地重力加速度為g）
問題3：A、B兩物塊所受滑動摩擦力的方向如何判斷
問題4：B物塊所受地面的滑動摩擦力如何計算？
問題5：生活中有哪些滑動摩擦力的應用 舉例說明。
例1.把木塊放在水平桌面上，用彈簧測力計沿水平方向向右拉木塊，如圖所示。當測力計的示數為1 N時，物塊剛好做勻速直線運動，此時物塊所受摩擦力大小為______N，逐漸增大拉力到2N 時，物塊所受摩擦力大小為______N。
例2.物體A、B一起向右做勻速直線運動
速度分別為vA＝2 m/s，vB＝1 m/s。
速度分別為vA＝1m/s，vB＝2 m/s。請分別分析兩種情況下,A物體受到的滑動摩擦力的方向。
1.靜摩擦力產生的條件
（探究實驗1）學生推桌子，木箱欲動而未動。
問題1、學生對桌子施加了哪個方向的力？
問題2、桌子有朝哪個方向運動的趨勢？
問題3、這種趨勢為何沒有表現出來？
問題4、若學生不推桌子，桌子與地面之間還有靜摩擦力嗎？
結論1：靜摩擦力產生的第一個條件是兩物體間有相對運動的趨勢。
（探究實驗2）學生手捏筆，使筆靜止在空中不動。
問題1：筆受重力，為何不下落？
問題2：是手對壓力在阻礙筆下落嗎？
問題3：手若輕輕松開，會出現什么現象？有何啟示？
結論2：靜摩擦力產生的第二個條件是兩物體間必須有彈力。
是不是滿足這兩個條件就能產生靜摩擦力，還需要其他條件嗎？
（探究實驗3）讓兩同學分別用竹筷和塑料筷夾相同的橡皮，看誰先夾起來。
結論3：靜摩擦力產生的第三個條件是接觸面粗糙。
2.靜摩擦力的方向
（探究實驗1）學生推桌子
問題1：桌子運動趨勢的方向朝哪？
問題2：桌子受到的靜摩擦力的方向朝哪？
問題3：這兩個方向有何關系？
（探究實驗2）手指捏筆，使筆處于豎直狀態
問題1：筆的運動趨勢的方向朝哪？
問題2：筆受到的靜摩擦力的方向朝哪？
問題3：這兩個方向有何關系？
結論：靜摩擦力的方向沿著接觸面，與相對運動趨勢方向相反。
理解1：相對靜止又有相對運動趨勢是一種欲動而未動的狀態
理解2：相對運動的趨勢可用假設法來判斷
假設法：即假設兩個物體接觸面光滑無摩擦，則當物體放在接觸面上時就會將相對運動的趨勢暴露出來，而這時的相對運動方向就是原來不光滑時相對運動趨勢的方向。
利用假設法判斷下列情形的靜摩擦力方向：
靜摩擦力的大小
（探究實驗1）學生推桌子，隨著推力的增大，桌子并沒有發生移動。
方法點撥：二力平衡法
結論1：推力增大物體始終靜止說明：靜摩擦力是變化的，它隨推力的增大而增大。
問題1：靜摩擦力是否能夠無限的增大？
結論2：靜摩擦力變化是有范圍的：，（表示最大靜摩擦力）
問題2：靜摩擦力的大小還可能與哪些因素有關？
舉例：走路 夾菜 手握瓶子等等
結論3：靜摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度、正壓力、接觸面積無關。
二、最大靜摩擦力
問題1、最大靜摩擦力出現在什么時候？此時物體處在什么狀態？
物體處于將動而未動的狀態。
問題2：最大靜摩擦力的大小與這些因素是否有關呢？
方法點撥：控制變量法
結論：最大靜摩擦力大小是由接觸面的粗糙程度、正壓力來決定的。接觸面越粗糙，正壓力越大，最大靜摩擦力也越大。
手用不同的壓力握住瓶子，使瓶靜止在空中，手對瓶的壓力越大，最大靜摩擦力越大，但靜摩擦力值不變。
三、生活中的靜摩擦力
實例1： 兩書交疊頁數多時，不易分開；交疊頁數少時，易分開，這是為何？
實例2：生活中吃飯夾菜，穿衣步行都離不開靜摩擦力。
討論靜摩擦力與我們生活的聯系
課堂練習：
1.如圖所示，在μ＝0.1的水平面上向右運動的物體，質量為20 kg，在運動過程中，還受到一個水平向左大小為10 N的拉力F作用，則物體受到滑動摩擦力為(g取10 N/kg)(　　)
A．10 N，水平向右 B．10 N，水平向左
C．20 N，水平向右 D．20 N，水平向左
2．一架梯子靠在光滑的豎直墻壁上，下端放在水平的粗糙地面上，有關梯子的受力情況，下列描述正確的是 （ ）
A．受兩個豎直的力，一個水平的力 B．受一個豎直的力，兩個水平的力
C．受兩個豎直的力，兩個水平的力 D．受三個豎直的力，三個水平的力
3．如圖所示，物體A重40N，物體B重20N，A與B、B與地的動摩擦因數相同，
物體B用細繩系住，當水平力F= 32N時，才能將A勻速拉出，求接觸面間的動摩擦因數。
4.下列說法中正確的是 （ ）
①滑動摩擦力的方向總是和物體運動方向相反
②靜摩擦力的大小與物體對接觸面的正壓力成正比
③運動的物體可能受到靜摩擦力作用
④物體受到摩擦力作用時，也一定受到彈力作用，且這兩個力一定互相垂直
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
5.如圖所示，用手握住杯子使其豎直靜止于空中。下列說法正確的是（　　）
A．杯子受到的摩擦力方向豎直向上
B．杯子受到的摩擦力大小與重力大小相等
C．手握得越緊，杯子受到的摩擦力越大
D．手握得越緊，杯子和手之間的最大靜摩擦力越大
6.如圖，物塊與水平傳送帶相對靜止一起以v的速度水平向右勻速運動，則物塊所受靜摩擦力的情況為（ ）
不受靜摩擦力 B.靜摩擦力水平向左
C.靜摩擦力水平向右 D.靜摩擦力豎直向上
四、課堂小結
1.滑動摩擦力產生的條件。
2.滑動摩擦力方向的判斷。
3.滑動摩擦力大小的計算。
4.靜摩擦力的有無及方向的判定
5.靜摩擦力產生的條件及規律

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