作為一名教師,通常會(huì)被要求編寫教案,教案有利于教學(xué)水平的提高,有助于教研活動(dòng)的開展。那么應(yīng)當(dāng)如何寫教案呢?以下是小編整理的高中物理摩擦力教案,僅供參考,歡迎大家閱讀。
一、教學(xué)目標(biāo)
1、在物理知識(shí)方面要求:
(1)知道摩擦力產(chǎn)生的。條件。
(2)能在簡(jiǎn)單問題中,根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),判斷靜摩擦力的有無(wú)、大小和方向;知道存在著最大靜摩擦力。
(3)掌握動(dòng)摩擦因數(shù),會(huì)在具體問題中計(jì)算滑動(dòng)摩擦力,掌握判定摩擦力方向的方法。
(4)知道影響動(dòng)摩擦因數(shù)的因素。
2、通過觀察演示實(shí)驗(yàn),概括出摩擦力產(chǎn)生的條件及摩擦力的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。通過靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的區(qū)別對(duì)比,培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力。
3、滲透物理學(xué)方法的教育。在分析物體所受摩擦力時(shí),突出主要矛盾,忽略次要因素及無(wú)關(guān)因素,總結(jié)出摩擦力產(chǎn)生的條件和規(guī)律。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1、本節(jié)課的內(nèi)容分滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力兩部分。重點(diǎn)是摩擦力產(chǎn)生的條件、特性和規(guī)律,通過演示實(shí)驗(yàn)得出關(guān)系f=μN(yùn)。
2、難點(diǎn)是學(xué)生有初中的知識(shí),往往誤認(rèn)為壓力N的大小總是跟滑動(dòng)物體所受的重力相等,因此必須指出只有當(dāng)兩物體的接觸面垂直,物體在水平拉力作用下,沿水平面滑動(dòng)時(shí),壓力N的大小才跟物體所受的重力相等。
3、在教學(xué)中要強(qiáng)調(diào)摩擦力有阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的性質(zhì)。
三、教具
1、演示教具
帶有定滑輪的平板一塊、帶線繩的大木塊、小木塊、玻璃、毛巾、測(cè)力計(jì)、砝碼。
2、學(xué)生實(shí)驗(yàn)材料
每?jī)晌粚W(xué)生一組:物塊一塊、測(cè)力計(jì)一只。
3、投影儀、投影片。
四、主要教學(xué)過程
(一)引入新課
力學(xué)中常見的三種力是重力、彈力、摩擦力。對(duì)于每一種力我們都要掌握它產(chǎn)生的條件,會(huì)計(jì)算力的大小,能判斷力的方向。在前面我們已經(jīng)學(xué)過了兩種力:重力和彈力。今天我們學(xué)習(xí)第三種力--摩擦力。在這三種力中摩擦力較難掌握。
(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)
1、靜摩擦力
演示實(shí)驗(yàn):
當(dāng)定滑輪的繩子下端懸掛50g砝碼時(shí),物塊保持靜止?fàn)顟B(tài)。
提出問題:物塊靜止,它受板的靜摩擦力多大?方向如何?你是根據(jù)什么原理判斷的?
當(dāng)懸掛的砝碼增加到100g時(shí),物塊仍保持靜止?fàn)顟B(tài)。
提出問題:物塊此時(shí)所受的靜摩擦力的大小、方向如何變化?設(shè)想一下,如果將砝碼B摘去,靜摩擦力又將如何變化?
在同學(xué)回答的基礎(chǔ)上歸納出:一般靜摩擦力的大小沒有一個(gè)確定的值,類似上述情況,當(dāng)物塊不動(dòng)處于平衡狀態(tài)時(shí),靜摩擦力的大小隨拉力大小的變化而變化,總是等于拉力的大小。靜摩擦力的'方向,總是沿接觸面切線方向;跟拉力的方向相反,或者說(shuō)跟物體間相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)方向相反。
提出問題:當(dāng)懸掛在繩子下端的砝碼為150g時(shí),物塊才剛開始相對(duì)于桌面板滑動(dòng),這時(shí)物塊所
受的靜摩擦力叫什么?它的大小和方向呢?
教師講解:靜摩擦力增大到某數(shù)值后就不再增大了,這時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大值,叫做最大靜摩擦力,用fm表示。最大靜摩擦力的方向,也總是沿接觸面切線方向,跟使物體起動(dòng)的外力方向相反,或者說(shuō)跟物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反。
明確:在一般情況下,如果兩個(gè)相接觸的物體之間存在著靜摩擦力的作用,則并不一定處于最大靜摩擦狀態(tài),最大靜摩擦力等于使物體將要開始運(yùn)動(dòng)所需的最小推力。
2、滑動(dòng)摩擦力
邊演示邊提問:一旦物塊滑動(dòng)后,我們只要掛130g砝碼,就能使物塊維持勻速運(yùn)動(dòng)。這時(shí)兩物體之間的滑動(dòng)摩擦力為多大?方向如何?
再做演示實(shí)驗(yàn),在剛才的大木塊上再放一塊小木塊,發(fā)現(xiàn)要掛140g的砝碼,才能使物塊維持勻速運(yùn)動(dòng)。這又說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力的變化遵循什么規(guī)律?
教師講解:這說(shuō)明了滑動(dòng)摩擦力的大小跟兩物體間的正壓力N成正比。
演示實(shí)驗(yàn),將木塊依次放在玻璃上,木板上和毛巾上,用測(cè)力計(jì)拉木塊,使木塊勻速運(yùn)動(dòng),觀察測(cè)力計(jì)的示數(shù),發(fā)現(xiàn)三種情況下,測(cè)力計(jì)示數(shù)由小到大,說(shuō)明物體接觸面越粗糙,摩擦力越大。
結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力的大小與摩擦面的材料和光滑程度有關(guān),與相互之間的壓力(彈力)成正比,可以寫為f=μN(yùn) μ是動(dòng)摩擦因數(shù),因摩擦面的材料和光滑程度決定。動(dòng)摩擦因數(shù)是無(wú)單位的,它表示摩擦力跟正壓力之比。
滑動(dòng)摩擦力的方向,總是沿接觸面切線方向,且跟物體的相對(duì)滑動(dòng)方向相反。
3、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)
教師指導(dǎo)一組學(xué)生實(shí)驗(yàn),其他各組同時(shí)操作:用測(cè)力計(jì)沿水平方向拉住物塊,開始用較小的力拉,記下測(cè)力計(jì)讀數(shù);慢慢增加拉力,再記下測(cè)力計(jì)讀數(shù);繼續(xù)增加拉力,使物塊剛好開始滑動(dòng),記下測(cè)力計(jì)讀數(shù);然后保持物塊勻速運(yùn)動(dòng),記下測(cè)力計(jì)讀數(shù)。
用投影儀打出投影片,讓學(xué)生填下表:
數(shù)據(jù) 測(cè)力計(jì)讀數(shù) 拉力方向 摩擦力的大小 摩擦力方向
1 靜摩擦力1:
2 靜摩擦力2:
3 最大靜摩擦力:
4 滑動(dòng)摩擦力:
問題:你是根據(jù)什么原理來(lái)確定摩擦力的大小和方向的?
用投影儀打出投影片中的五種情況,組織學(xué)生討論木板對(duì)木塊A有沒有摩擦力?
討論答案:
圖1 物塊A與木板接觸,但物塊A與木板沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),因此木板對(duì)物塊A沒有靜摩擦力。
圖2 物塊A與木板接觸,A在重力的作用下相對(duì)木板有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),因此木板對(duì)A有向上的靜摩擦力。加大力F時(shí),靜摩擦力不變,f靜大小等于重力mg。
圖3 物塊A與木板接觸,A由于受到重力的作用,有沿木板向下滑的趨勢(shì),因此木板對(duì)A有沿斜面向上的靜摩擦力。
圖4 物塊A與木板接觸,沿木板向下勻速滑動(dòng),與木板有相對(duì)
運(yùn)動(dòng),因此木板對(duì)A有沿著斜面向上的滑動(dòng)摩擦力。f滑大小等于重力的沿斜面向下的分力。
圖5 物塊A相對(duì)于木板有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),但A不與木板接觸,因此木板對(duì)A沒有靜摩擦力。當(dāng)然B對(duì)A有水平向左的靜摩擦力。
(三)課堂小結(jié)
1、摩擦力產(chǎn)生的條件:有接觸面,不光滑,有壓力,有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力;有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)產(chǎn)生靜摩擦力。
2、摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,不一定和物體的運(yùn)動(dòng)方向相反,不一定是阻力。
3、滑動(dòng)摩擦力可由公式f滑=μN(yùn)計(jì)算,或由物體平衡計(jì)算。
4、靜摩擦力不是定值,有一個(gè)范圍,即0~fm,由物體運(yùn)動(dòng)和其他受力情況決定。
(四)作業(yè)與思考
習(xí)題:
圖6中物塊A重10N,A和桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,當(dāng)懸掛物B重3N時(shí),開始沿桌面滑動(dòng)。求:(1)B物體重1N時(shí)A與桌面間的摩擦力多大?(2)B物體重6N時(shí),A與桌面的摩擦力多大?(3)當(dāng)A物體上再加上重10N的C物體,B物體重6N時(shí),A與桌面的摩擦力多大?
思考題:
1、請(qǐng)舉一二個(gè)生活中的例子,來(lái)說(shuō)明靜摩擦力為動(dòng)力。
2、人在爬繩的過程中,手受到什么摩擦力?方向怎樣?摩擦力的方向跟人體運(yùn)動(dòng)的方向是一致還是相反?
(五)板書
1、靜摩擦力
靜摩擦力產(chǎn)生的條件:相互接觸的物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),而又保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。
靜摩擦力的方向:跟接觸面相切,跟相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。
靜摩擦力的大小:0~fm
2、滑動(dòng)摩擦力
滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件:相互接觸的物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)。
滑動(dòng)摩擦力的方向:跟接觸面相切,跟相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。
滑動(dòng)摩擦力的大小:f滑=μN(yùn)
3、小結(jié)(略)
整體設(shè)計(jì)
摩擦力是力學(xué)中的三大性質(zhì)力之一,正確認(rèn)識(shí)摩擦力對(duì)后面知識(shí)的學(xué)習(xí)有著至關(guān)重要的作用、在摩擦力這節(jié)課中,要求會(huì)計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小和判斷其方向,以及靜摩擦力的大小和方向的判斷、教師在教學(xué)過程中要將學(xué)生在初中所學(xué)過的相關(guān)概念與本節(jié)內(nèi)容相結(jié)合,與生活中的實(shí)例相結(jié)合,逐步引導(dǎo)、循循善誘,對(duì)兩種摩擦力的大小和方向判定有個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)、在探究過程中要充分利用初中二力平衡的知識(shí),在物體從靜止到運(yùn)動(dòng)的過程中認(rèn)識(shí)靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小變化情況,使學(xué)生的認(rèn)識(shí)從感性到理性發(fā)生質(zhì)的變化、對(duì)于動(dòng)摩擦因數(shù)的教學(xué)最好通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生探究得出、由于本節(jié)課的特點(diǎn),在整個(gè)教學(xué)過程中要充分體現(xiàn)新課標(biāo)的探究精神,讓學(xué)生多用所學(xué)知識(shí)揭示生活中的相關(guān)現(xiàn)象本質(zhì)、
教學(xué)重點(diǎn)
1、滑動(dòng)摩擦力的大小及方向的判斷、
2、靜摩擦力的有無(wú)及方向的判斷、
3、靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律、
教學(xué)難點(diǎn)
1、靜摩擦力有無(wú)的判斷和方向的判斷、
2、靜摩擦力大小的計(jì)算、
課時(shí)安排
3課時(shí)
三維目標(biāo)
知識(shí)與技能
1、知道什么是靜摩擦力、最大靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力、
2、能計(jì)算靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力的大小并會(huì)判斷它們的方向、
過程與方法
1、學(xué)生通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并使用控制變量法對(duì)影響滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力大小的因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究、
2、培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,培養(yǎng)學(xué)生利用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力、
情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過靜摩擦力的探究過程,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思想方法、
課前準(zhǔn)備
教具準(zhǔn)備:木塊、彈簧秤、木板、毛巾、紙、鋼板、砂紙、水等、
知識(shí)準(zhǔn)備:搜集有關(guān)的摩擦力信息、
教學(xué)過程
導(dǎo)入新課
活動(dòng)導(dǎo)入
準(zhǔn)備兩只碗,分別放入數(shù)量較多的玻璃小球,一只碗內(nèi)是光滑干凈的,另一只碗內(nèi)是粘有灰塵的請(qǐng)兩個(gè)同學(xué)把玻璃球從碗中用筷子夾出來(lái),比賽看誰(shuí)夾得快、然后讓兩位同學(xué)分別說(shuō)出自己的感想,從而引出摩擦力的問題、
情景導(dǎo)入
(課件展示)播放運(yùn)動(dòng)員滑雪的錄像,如圖3—3—1,讓學(xué)生說(shuō)出滑雪要求的環(huán)境條件,然后導(dǎo)出摩擦力的概念、
圖3—3—1
問題導(dǎo)入
粉筆在黑板上可以寫出字來(lái),在玻璃上寫得出來(lái)嗎?試試看、想想若在外面的柏油路面上用粉筆寫字又會(huì)有何不同?為什么?你認(rèn)為摩擦力是一種什么樣的力?
讓學(xué)生用自己的語(yǔ)言敘述摩擦力、
推進(jìn)新課
學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過摩擦力,通過直接提問使學(xué)生回憶并敘述摩擦力的概念、
概念:兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí),就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力,這種力叫做摩擦力、本節(jié)課就來(lái)深入研究摩擦力、
請(qǐng)學(xué)生做個(gè)小實(shí)驗(yàn):要求學(xué)生用逐漸增大的水平力推動(dòng)在教室中放置的桌子,直到推動(dòng)一段距離、(設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生體會(huì)并分析出桌子受到推力和摩擦力的作用,使學(xué)生產(chǎn)生對(duì)靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的感性認(rèn)識(shí))
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生按老師要求推桌子,并感受推力大小變化、
問題:為什么用力推桌子而桌子不一定運(yùn)動(dòng)?為什么想讓桌子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)還要繼續(xù)推?
初步引出對(duì)靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的感性認(rèn)識(shí)、
一、靜摩擦力
由用力推桌子而不動(dòng),師生討論引導(dǎo)出靜摩擦力的概念:兩個(gè)相互接觸的物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)而又保持相對(duì)靜止時(shí),在接觸面間所產(chǎn)生的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力叫靜摩擦力、
問題:靜摩擦力是一恒定的力嗎?怎樣求靜摩擦力的大???怎樣判斷靜摩擦力的方向?
【實(shí)驗(yàn)探究】在水平桌面上放一木塊,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向用較小的力拉木塊但保持木塊不動(dòng),并不斷緩慢地增大拉力、注意提示學(xué)生觀察彈簧秤的`示數(shù)變化、
實(shí)驗(yàn)如圖3—3—2:
圖3—3—2
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:我們可以看到隨著拉力的增大,彈簧秤的示數(shù)不斷增大、
結(jié)論:由二力平衡的知識(shí)可以知道,木塊受到的靜摩擦力大小等于彈簧秤的拉力,方向和拉力的方向相反、所以靜摩擦力不是一固定值,它隨外力的變化而變化,總是和外力大小相等、方向相反、
繼續(xù)試驗(yàn):在彈簧測(cè)力計(jì)指針下輕塞一個(gè)小紙團(tuán),它可以隨指針移動(dòng),并作為指針到達(dá)最大位置的標(biāo)志、在剛才實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上繼續(xù)用力,當(dāng)拉力達(dá)到一定的值時(shí)木塊開始移動(dòng),此時(shí)拉力會(huì)突然變小、要求學(xué)生記下剛才的最大值、
結(jié)論:靜摩擦力的增大有一個(gè)限度,這個(gè)限度就是最大靜摩擦力Fmax,其值等于物體剛剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力、兩物體間實(shí)際發(fā)生的靜摩擦力F在0與最大靜摩擦力Fmax之間、
問題:最大靜摩擦力的大小和什么因素有關(guān)呢?(教師提出問題,由學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證最大靜摩擦力大小的決定因素)
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并探究,整理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、
參考設(shè)計(jì):
1、裝置如上面的實(shí)驗(yàn),在木塊上面增加砝碼,驗(yàn)證在不同的壓力作用下的最大靜摩擦力的大??;保持壓力不變,分別在桌面上、棉布面上、毛巾面上驗(yàn)證最大靜摩擦力的值、
2、用手握一油瓶,手的握力恰好使得油瓶不下落,此時(shí)最大靜摩擦力等于瓶的重力、不斷增加瓶中的油,要想瓶恰不滑落,應(yīng)該增加手的握力即壓力,由此判斷最大靜摩擦力和壓力的關(guān)系、換用不同粗糙程度的瓶子做實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證最大靜摩擦力和接觸面的粗糙程度的關(guān)系、
活動(dòng):學(xué)生交流討論并得出結(jié)論:
1、靜摩擦力大小值并不唯一;
2、最大靜摩擦力與壓力和接觸面有關(guān)系、
引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)一下生活中和生產(chǎn)中利用靜摩擦力的事例、
(課件展示)圖片示例:
圖3—3—3
課堂訓(xùn)練(課件展示)
1、有關(guān)靜摩擦力的說(shuō)法中正確的是()
A、只有靜止的物體才受靜摩擦力
B、靜摩擦力與壓力成正比
C、靜摩擦力可能與運(yùn)動(dòng)方向垂直
D、靜摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向一定相反
解析:受靜摩擦力作用的物體不一定靜止,故A錯(cuò)、靜摩擦力的大小與壓力無(wú)關(guān),而與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及所受其他力的情況有關(guān),故B錯(cuò)、靜摩擦力的方向可與運(yùn)動(dòng)方向成任意角度,故C正確、靜摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān),但一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,故D錯(cuò)、
答案:C
2、如圖3—3—4所示,用外力F水平壓在質(zhì)量為m的物體上(設(shè)受力F的面絕對(duì)光滑),恰好使物體靜止,此時(shí)物體與墻之間的摩擦力為______;如果F增大為3F,物體與墻之間的摩擦力為______、
圖3—3—4
解析:物體受向下的重力為mg,由二力平衡條件知靜摩擦力大小也為mg,方向向上,當(dāng)推力增為3F時(shí),物體重力不變,則靜摩擦力也不變、
答案:mg mg
二、滑動(dòng)摩擦力
概念:當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)的時(shí)候,會(huì)受到另一個(gè)物體阻礙它滑動(dòng)的力,這種力叫做滑動(dòng)摩擦力、滑動(dòng)摩擦力的方向總是沿著接觸面,并且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反、(可以通過復(fù)習(xí)回憶得出,或者通過演示實(shí)驗(yàn)總結(jié)得出,也可以直接給出)
(提出要求)利用教材演示實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),定量研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素、(設(shè)計(jì)意圖:使學(xué)生意識(shí)到應(yīng)采用控制變量法進(jìn)行多變量的研究;使學(xué)生體會(huì)摩擦力的大小的影響因素)
1、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)原理的探究、
(學(xué)生活動(dòng):思考并交流討論得出利用二力平衡定量測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大?。?/p>
2、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法的探究
(學(xué)生活動(dòng):思考并交流討論得出控制變量法)
3、組織學(xué)生利用已有器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究
(學(xué)生活動(dòng):學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)探究)
4、要求學(xué)生設(shè)計(jì)表格記錄數(shù)據(jù),并通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析初步得出自己的結(jié)論、(學(xué)生活動(dòng):展示自己的數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,最終定量得出壓力與滑動(dòng)摩擦力的關(guān)系,對(duì)動(dòng)摩擦因數(shù)有定性的認(rèn)識(shí))(設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理能力)
小結(jié):滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式f=μN(yùn)、(設(shè)計(jì)意圖:訓(xùn)練學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)及邏輯推理能力)
介紹動(dòng)摩擦因數(shù)的物理意義及常見材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)、
課件展示:
幾種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)
材料動(dòng)摩擦因數(shù)材料動(dòng)摩擦因數(shù)
鋼—鋼0、25鋼—冰0、02
木—木0、30木頭—冰0、03
木—金屬0、20橡膠輪胎—路面(干)0、71
皮革—鑄鐵0、28
例題、滑雪是北方地區(qū)人們喜愛的一種運(yùn)動(dòng)、有的地方人們用鹿拉滑雪板進(jìn)行滑雪比賽、已知滑雪板與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0、02,滑雪板和人的總質(zhì)量為180 kg、如果鹿拉著滑雪板做勻速直線運(yùn)動(dòng),求鹿的拉力大小、
解析:由于滑雪板做勻速直線運(yùn)動(dòng),可知鹿的拉力F與滑動(dòng)摩擦力的大小相等,即F=f、同時(shí),滑雪板與冰面的壓力N與滑雪板和人的重力相等,即N=G、
由滑動(dòng)摩擦力公式,可求出鹿的拉力大小為
F=f=μN(yùn)=μMg=0、02×180×9、8 N=35、3 N、
答案:35、3 N
課堂訓(xùn)練
質(zhì)量為2 kg的物體,靜止在水平面上、物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0、5,最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等、給物體一水平拉力、
(1)當(dāng)拉力大小變?yōu)? N時(shí),地面對(duì)物體的摩擦力是多大?
(2)當(dāng)拉力大小變?yōu)?2 N時(shí),地面對(duì)物體的摩擦力是多大?
(3)此后若將拉力又減小為5 N(物體仍在滑動(dòng)),地面對(duì)物體的摩擦力是多大?
(4)若撤去拉力,在物體繼續(xù)滑動(dòng)的過程中,地面對(duì)物體的摩擦力是多大?(取g=10 N/kg)
解析:(1)當(dāng)拉力F=5 N時(shí),F(xiàn)<fmax,物體沒有滑動(dòng),地面對(duì)物體的摩擦力為靜摩擦力,f=F=5 N;
(2)當(dāng)拉力F=12 N時(shí),F(xiàn)>fmax,物體滑動(dòng)起來(lái),地面對(duì)物體的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力F滑=μN(yùn)=μmg=0、5×2×10 N=10 N;
(3)當(dāng)拉力又減小為5 N時(shí),由于物體仍在地面上滑動(dòng),所以物體受到地面的摩擦力仍是滑動(dòng)摩擦力,所以仍是10 N;
(4)當(dāng)拉力撤去后,由于物體繼續(xù)在地面上滑動(dòng),物體受到地面的摩擦力仍是滑動(dòng)摩擦力,所以仍為10 N、
答案:(1)5 N(2)10 N(3)10 N(4)10 N
知識(shí)拓展
增大有益摩擦:
1、增加物體表面的粗糙程度、如:鞋底、車輪胎、各種旋鈕表面都有花紋、
2、增大壓力、如:電動(dòng)機(jī)的皮帶拉得很緊,以便增大壓力來(lái)增大摩擦力,防止皮帶打滑、
減小有害摩擦:
1、用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦:用滾動(dòng)軸承代替滑動(dòng)軸承、
2、減小表面粗糙程度:加潤(rùn)滑油、
課堂小結(jié)
1、兩個(gè)互相接觸的物體,當(dāng)它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,叫摩擦力、
靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力符號(hào)及單位
產(chǎn)生原因表面粗糙有擠壓作用的物體間具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)表面粗糙有擠壓作用的物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力用f表示
單位:牛頓
簡(jiǎn)稱:牛
符號(hào):N
大小始終與外力沿著接觸面的分量相等f(wàn)=μN(yùn)
方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反
2、摩擦力的大小與壓力大小有關(guān),跟物體間接觸面的粗糙程度有關(guān)、
常用增大壓力和使接觸面更粗糙的方法增大有益摩擦、減小有害摩擦的方法有:使摩擦面光滑,用滾動(dòng)代替滑動(dòng),使摩擦面脫離接觸(加潤(rùn)滑油、氣墊)這三種方法、
布置作業(yè)
1、教材第62頁(yè),“問題與練習(xí)”2、3、
2、教材第60頁(yè)“做一做”、
板書設(shè)計(jì)
3摩擦力
1、摩擦力產(chǎn)生的條件
(1)接觸面粗糙
(2)在接觸面上有垂直作用的正壓力
(3)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)
2、靜摩擦力
(1)變力:0<F靜≤Fmax
(2)方向:靜摩擦力的方向總跟接觸面相切,并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反
3、滑動(dòng)摩擦力
(1)大小:F=μFN
(2)方向:滑動(dòng)摩擦力的方向總是與接觸面相切,且與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反
活動(dòng)與探究
1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量紙面間的動(dòng)摩擦因數(shù)、
2、觀察自行車上哪些地方存在摩擦,其中哪些是有益的,哪些是有害的,你能想出哪些辦法來(lái)增大或減小它們、
自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、包括選擇實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,并設(shè)計(jì)、寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告、
習(xí)題詳解
1、解答:手壓著桌面向前移動(dòng)時(shí),手受到桌面的滑動(dòng)摩擦力作用、滑動(dòng)摩擦力的方向與手指移動(dòng)的方向相反,阻礙手指的運(yùn)動(dòng)、手對(duì)桌面的壓力越大,手指受到的滑動(dòng)摩擦力越大,對(duì)手指相對(duì)桌面運(yùn)動(dòng)的阻礙作用越明顯、
2、解答:(1)不受、因?yàn)槠孔优c桌面之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)、
(2)受靜摩擦力作用,靜摩擦力的方向沿桌面斜向下、
(3)受靜摩擦力作用,靜摩擦力的方向豎直向上(瓶子處于豎直狀態(tài))、
(4)受滑動(dòng)摩擦力作用,摩擦力的方向沿紙條相對(duì)瓶子的運(yùn)動(dòng)方向、
3、答案:35 N 30 N 0、3 20 N
設(shè)計(jì)點(diǎn)評(píng)
本節(jié)重點(diǎn)是理解動(dòng)摩擦因數(shù)的意義和滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算和方向的判定、難點(diǎn)是對(duì)靜摩擦力的理解,尤其是靜摩擦力方向和大小的確定、教學(xué)中通過大量的實(shí)例,并借助受力分析等方法來(lái)突破、靜摩擦力是由于物體間具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)而產(chǎn)生的,其方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反、如何判定靜摩擦力的方向?通過假設(shè)物體間不存在摩擦力,那么在其他力的作用下物體將往什么方向運(yùn)動(dòng)去思考確定、教學(xué)時(shí)特別注意了對(duì)于靜摩擦力大小與所受外力及所處運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系、設(shè)計(jì)中基本遵循問題—理論—問題的模式進(jìn)行、
一、課標(biāo)要求
1、通過事例或者實(shí)驗(yàn)來(lái)了解摩擦力,認(rèn)識(shí)力的作用效果。
2、經(jīng)歷科學(xué)探究過程,具有初步的科學(xué)探究能力,樂于參加與科學(xué)技術(shù)有關(guān)的活動(dòng),有運(yùn)用研究方法的意識(shí)。
二、教學(xué)設(shè)計(jì)思想
以新課標(biāo)要求為理念,教學(xué)過程以學(xué)生為主體,主要通過學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)來(lái)感受摩擦力的存在和作用效果,通過探究實(shí)驗(yàn)來(lái)了解影響滑動(dòng)摩擦力的因素,讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和物理思維方式。通過改變摩擦力的事例將知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)際讓學(xué)生體會(huì)物理知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值,培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的感情和態(tài)度與價(jià)值觀。
三、教學(xué)目標(biāo)
1、通過手在桌子上的三個(gè)實(shí)驗(yàn)感受摩擦力的存在和作用效果。
2、試著用自己的語(yǔ)言描述你所感受到的摩擦力并歸納摩擦力的概念。
3、經(jīng)歷探究實(shí)驗(yàn)的過程,了解影響滑動(dòng)摩擦力的因素掌握控制變量法。
4、在理解摩擦力的利與弊過程中,會(huì)改變摩擦力的方法,能領(lǐng)略自然界的和諧和奇妙,使學(xué)生的價(jià)值觀得到提升。
四、教學(xué)過程
(一)新課導(dǎo)入:
請(qǐng)同學(xué)們做個(gè)小實(shí)驗(yàn):把課本和互動(dòng)逐頁(yè)相互交叉,只提起課本的邊緣,你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么有趣的事? 學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)提起一本書,另一本也隨之被提起。引發(fā)學(xué)生的思考,導(dǎo)入新課。(讓學(xué)生運(yùn)用已有經(jīng)驗(yàn)信息去分析問題,提出解釋。引出摩擦現(xiàn)象,激起研究摩擦力的興趣。提出問題什么是摩擦力呢?用實(shí)驗(yàn)設(shè)疑,激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。)
(二)新知探究:
任務(wù)一:體驗(yàn)?zāi)Σ亮Φ?存在
1、手平放在桌面上用力推或拉,保持手不動(dòng)。感受有沒有一個(gè)阻礙手運(yùn)動(dòng)的力?
2、手平放在桌面上用力推或拉,使手運(yùn)動(dòng)。感受有沒有一個(gè)阻礙手運(yùn)動(dòng)的力?
3、手平放在桌面上,保持手不動(dòng)。感受有沒有一個(gè)阻礙手運(yùn)動(dòng)的力?
(指導(dǎo)學(xué)生把手放在桌上做三個(gè)實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)?zāi)Σ亮?,學(xué)生會(huì)感覺到摩擦力的存在及其的阻礙作用,從而達(dá)成教學(xué)目標(biāo)1。)
任務(wù)二:歸納摩擦力的定義
引導(dǎo)學(xué)生討論:說(shuō)出你的感覺,試著表述這個(gè)阻礙作用,試著給摩擦力下定義。 (引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的感受,用自己的語(yǔ)言歸納摩擦力的定義。學(xué)生會(huì)提到:阻礙手的運(yùn)動(dòng)、阻礙手將要運(yùn)動(dòng)、產(chǎn)生在接觸面上等。都要給與表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)。教師總結(jié)用物理語(yǔ)言得出摩擦力定義。從而達(dá)成教學(xué)目標(biāo)2。)
任務(wù)三:探究滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)
根據(jù)摩擦力的定義思考:摩擦力的方向如何?摩擦力的作用點(diǎn)在哪里?(學(xué)生會(huì)很快答出:方向和作用點(diǎn))
摩擦力的大小與什么因素有關(guān)?(引出探究滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān))
1、引導(dǎo)學(xué)生猜想。(如果學(xué)生猜想不全面,引導(dǎo)學(xué)生再做手放到桌面上的實(shí)驗(yàn):手平放在桌面上用大小不同的力推或拉,感受摩擦力用什么不同力?用大小相同的力將手平放在桌面上或準(zhǔn)備好的棉布上推、拉,感受摩擦力什么不同力?學(xué)生就很容易猜想了。)
4、分析論證交流評(píng)估。
組織全班同學(xué)對(duì)黑板上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論進(jìn)行交流、討論,得出結(jié)論。(對(duì)同學(xué)前面的猜想正確的用紅筆打√錯(cuò)誤的打×以加深印象)
(通過探究實(shí)驗(yàn)使學(xué)生樂于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和分析處理數(shù)據(jù)能力,從而達(dá)成教學(xué)目標(biāo)3。)
任務(wù)四:摩擦力的增大與減小
指導(dǎo)學(xué)生看課本61頁(yè)科學(xué)世界,自主學(xué)習(xí)、小組討論摩擦力的增大與減小方法。(通過改變摩擦力的實(shí)例,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)與生活、生產(chǎn)的聯(lián)系,培養(yǎng)熱愛科學(xué)到科學(xué)的意識(shí),從而達(dá)成教學(xué)目標(biāo)4。)
(三)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練:
導(dǎo)學(xué)案:1、2、4、5
(通過1、4題檢測(cè)目標(biāo),2的達(dá)成;通過2題檢測(cè)目標(biāo)4的達(dá)成,通過5題檢測(cè)目標(biāo)3的達(dá)成。)
(四)布置作業(yè):
觀察自行車應(yīng)用了那些摩擦知識(shí)?
(檢測(cè)對(duì)摩擦力的認(rèn)識(shí)、及目標(biāo)3、4的達(dá)成)
五、教學(xué)反思:
在關(guān)于摩擦力,主要是認(rèn)識(shí)摩擦力的存在,以及摩擦力的效果、跟哪些因素有關(guān),而沒有要求學(xué)生知道摩擦力產(chǎn)生的條件。所以設(shè)計(jì)中考慮到學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平?jīng)]有提摩擦力產(chǎn)生的條件。若說(shuō)到產(chǎn)生條件就會(huì)牽扯到動(dòng)摩擦、靜摩擦,它們的產(chǎn)生條件是有區(qū)別的,討論起來(lái)就非常的難。
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.知道滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生的條件,會(huì)正確判斷滑動(dòng)摩擦力的方向。
2.會(huì)用公式F=μFN計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小,知道影響動(dòng)摩擦因數(shù)的大小因素。
3.知道靜摩擦力的產(chǎn)生條件,能判斷靜摩擦力的有無(wú)以及大小和方向。
4.理解最大靜摩擦力。能根據(jù)二力平衡條件確定靜摩擦力的大小。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):1.滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律,并會(huì)用F摩=μFN解決具體問題。
2.靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律,正確理解最大靜摩擦力的概念。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):
1.正壓力FN的確定。
2.靜摩擦力的有無(wú)、大小的判定。
主要內(nèi)容:
一、摩擦力
一個(gè)物體在另一個(gè)物體上滑動(dòng)時(shí),或者在另一個(gè)物體上有滑動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)我們會(huì)感到它們之間有相互阻礙的作用,這就是摩擦,這種情況下產(chǎn)生力我們就稱為摩擦力。固體、液體、氣體的接觸面上都會(huì)有摩擦作用。
二、滑動(dòng)摩擦力
1.產(chǎn)生:一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對(duì)于另一個(gè)物體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),另一個(gè)物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力稱為滑動(dòng)摩擦力。
2.產(chǎn)生條件:相互接觸、相互擠壓、相對(duì)運(yùn)動(dòng)、表面粗糙。
①兩個(gè)物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生。
摩擦力與彈力一樣屬接觸作用力,但兩個(gè)物體直接接觸并不擠壓就不會(huì)出現(xiàn)摩擦力。擠壓的效果是有壓力產(chǎn)生。壓力就是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體表面的垂直作用力,也叫正壓力,壓力屬?gòu)椓?,可依上一?jié)有關(guān)彈力的知識(shí)判斷有無(wú)壓力產(chǎn)生。
②接觸面粗糙。當(dāng)一個(gè)物體沿另一物體表面滑動(dòng)時(shí),接觸面粗糙,各凹凸不平的部分互相嚙合,形成阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,即為摩擦力。凡題中寫明“接觸面光滑”、“光滑小球”等,統(tǒng)統(tǒng)不考慮摩擦力(“光滑”是一個(gè)理想化模型)。
③接觸面上發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
特別注意:“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”與“物體運(yùn)動(dòng)”不是同一概念,“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”是指受力物體相對(duì)于施力物體(以施力物體為參照物)的位置發(fā)生了改變;而“物體的運(yùn)動(dòng)”一般指物體相對(duì)地面的位置發(fā)生了改變。
3.方向:總與接觸面相切,且與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。
這里的“相對(duì)”是指相互接觸發(fā)生摩擦的物體,而不是相對(duì)別的物體?;瑒?dòng)摩擦力的方向跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反,但并非一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。
4.大?。号c壓力成正比F=μFN
①壓力FN與重力G是兩種不同性質(zhì)的力,它們?cè)诖笮∩峡梢韵嗟龋部梢圆坏?,也可以毫無(wú)關(guān)系,用力將物塊壓在豎直墻上且讓物塊沿墻面下滑,物塊與墻面間的壓力就與物塊重力無(wú)關(guān),不要一提到壓力,就聯(lián)想到放在水平地面上的物體,認(rèn)為物體對(duì)支承面的壓力的大小一定等于物體的重力。
②μ是比例常數(shù),稱為動(dòng)摩擦因數(shù),沒有單位,只有大小,數(shù)值與相互接觸的______、接觸面的______程度有關(guān)。在通常情況下,μ<1。
③計(jì)算公式表明:滑動(dòng)摩擦力F的大小只由μ和FN共同決定,跟物體的運(yùn)動(dòng)情況、接觸面的大小等無(wú)關(guān)。
5.滑動(dòng)摩擦力的作用點(diǎn):在兩個(gè)物體的接觸面上的受力物體上。
問題:1.相對(duì)運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)有什么區(qū)別?請(qǐng)舉例說(shuō)明。
2.壓力FN的值一定等于物體的重力嗎?請(qǐng)舉例說(shuō)明。
3.滑動(dòng)摩擦力的大小與物體間的接觸面積有關(guān)嗎?
4.滑動(dòng)摩擦力的大小跟物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)嗎?
三、靜摩擦力
1.產(chǎn)生:兩個(gè)物體滿足產(chǎn)生摩擦力的條件,有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),物體間所產(chǎn)生的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力叫靜摩擦力。
2.產(chǎn)生條件:
①兩物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生;
②接觸面粗糙;
③兩物體保持相對(duì)靜止但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。
所謂“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”,就是說(shuō)假設(shè)沒有靜摩擦力的存在,物體間就會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。比如物體靜止在斜面上就是由于有靜摩擦力存在;如果接觸面光滑.沒有靜摩擦力,則由于重力的作用,物體會(huì)沿斜面下滑。
跟滑動(dòng)摩擦力條件的區(qū)別是:
3.大?。簝晌矬w間實(shí)際發(fā)生的靜摩擦力F在零和最大靜摩擦力Fmax之間
實(shí)際大小可根據(jù)二力平衡條件判斷。
4.方向:總跟接觸面相切,與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反
①所謂“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向”,是指假設(shè)接觸面光滑時(shí),物體將要發(fā)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向。比如物體靜止在粗糙斜面上,假?zèng)]沒有摩擦,物體將沿斜面下滑,即物體靜止時(shí)相對(duì)(斜面)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向是沿斜面向下,則物體所受靜摩擦力的方向沿斜面向上,與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。
②判斷靜摩擦力的方向可用假設(shè)法。其操作程序是:
A.選研究對(duì)象----受靜摩擦力作用的物體;
B.選參照物體----與研究對(duì)象直接接觸且施加靜摩擦力的物體;
C.假設(shè)接觸面光滑,找出研究對(duì)象相對(duì)參照物體的運(yùn)動(dòng)方向即相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向
D.確定靜摩擦力的方向一一與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反
③靜摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,但并非一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。
5.靜摩擦力的作用點(diǎn):在兩物體的接觸面受力物體上。
【例一】下述關(guān)于靜摩擦力的說(shuō)法正確的是:()
A.靜摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反;
B.靜摩擦力的大小與物體的正壓力成正比;
C.靜摩擦力只能在物體靜止時(shí)產(chǎn)生;
D.靜摩擦力的方向與接觸物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)相反.
D
【例二】用水平推力F把重為G的黑板擦緊壓在豎直的墻面上靜止不動(dòng),不計(jì)手指與黑板擦之間的摩擦力,當(dāng)把推力增加到2F時(shí),黑板擦所受的摩擦力大小是原來(lái)的幾倍?
摩擦力沒變,一直等于重力.
四、滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的比較
滑動(dòng)摩擦力靜摩擦力符號(hào)及單位
產(chǎn)生原因表面粗糙有擠壓作用的物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)表面粗糙有擠壓作用的物體間具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)摩擦力用f表示
單位:牛頓
簡(jiǎn)稱:牛
符號(hào):N
大小f=μN(yùn)始終與外力沿著接觸面的分量相等
方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反
問題:1.摩擦力一定是阻力嗎?
2.靜摩擦力的大小與正壓力成正比嗎?
3.最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力嗎?
課堂訓(xùn)練:
1.下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()
A.兩個(gè)相對(duì)靜止物體間一定有靜摩擦力作用.B.受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的.
C.靜摩擦力對(duì)物體總是阻力.D.有摩擦力一定有彈力
2.下列說(shuō)法中不正確的是()
A.物體越重,使它滑動(dòng)時(shí)的摩擦力越大,所以摩擦力與物重成正比.
B.由μ=f/N可知,動(dòng)摩擦因數(shù)與滑動(dòng)摩擦力成正比,與正壓力成反比.
C.摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反.
D.摩擦力總是對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用.
3.如圖所示,一個(gè)重G=200N的'物體,在粗糙水平面上向左運(yùn)動(dòng),物體和水平面間的摩擦因數(shù)μ=0.1,同時(shí)物體還受到大小為10N、方向向右的水平力F作用,則水平面對(duì)物體的摩擦力的大小和方向是()
A.大小是10N,方向向左.B.大小是10N,方向向右.
C.大小是20N,方向向左.D.大小是20N,方向向右.
4.粗糙的水平面上疊放著A和B兩個(gè)物體,A和B間的接觸面也是粗糙的,如果用水平力F拉B,而B仍保持靜止,則此時(shí)()
A.B和地面間的靜摩擦力等于F,B和A間的靜摩擦力也等于F.
B.B和地面間的靜摩擦力等于F,B和A間的靜摩擦力等于零.
C.B和地面間的靜摩擦力等于零,B和A間的靜摩擦力也等于零.
D.B和地面間的靜摩擦力等于零,B和A間的靜摩擦力等于F.
答案:1.ABC2.ABCD3.D4.B
閱讀材料:
從經(jīng)典力學(xué)到相對(duì)論的發(fā)展
在以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)中,空間間隔(長(zhǎng)度)S、時(shí)間t和質(zhì)量m這三個(gè)物理量都與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)。一根尺靜止時(shí)這樣長(zhǎng),當(dāng)它運(yùn)動(dòng)時(shí)還是這樣長(zhǎng);一只鐘不論處于靜止?fàn)顟B(tài)還是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),其快慢保持不變;一個(gè)物體靜止時(shí)的質(zhì)量與它運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量一樣。這就是經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀。到了十九世紀(jì)末,面對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象,經(jīng)典力學(xué)遇到了困難。在新事物面前,愛因斯坦打破了傳統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)空觀,于1905年發(fā)表了題為《論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)》的論文,提出了狹義相對(duì)性原理和光速不變?cè)?,?chuàng)建了狹義相對(duì)論。狹義相對(duì)論指出:長(zhǎng)度、時(shí)間和質(zhì)量都是隨運(yùn)動(dòng)速度變化的。長(zhǎng)度、時(shí)間和質(zhì)量隨速度變化的關(guān)系可用下列方程來(lái)表示:,(通稱“尺縮效應(yīng)”)、(通稱“鐘慢效應(yīng)”)、(通稱“質(zhì)—速關(guān)系”)
上列各式里的v是物體運(yùn)動(dòng)的速度,C是真空中的光速,l0和l分別為在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中沿速度v的方向測(cè)得的物體長(zhǎng)度;t0和t分別為在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中測(cè)得的時(shí)間;m0和m分別為在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中測(cè)得的物體質(zhì)量。
繼狹義相對(duì)論之后,1915年愛因斯坦又建立了廣義相對(duì)論,指出空間——時(shí)間不可能離開物質(zhì)而獨(dú)立存在,空間的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于物體的分布,使人類對(duì)于時(shí)間、空間和引力現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)大大深化了。“狹義相對(duì)論”和“廣義相對(duì)論”統(tǒng)稱為相對(duì)論。
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
1.了解力的概念,知道力的單位
2.明確外力大小與物體形變大小的關(guān)系
3.了解彈簧測(cè)力計(jì)的構(gòu)造、原理和正確的使用方法
4.認(rèn)識(shí)發(fā)生彈性形變的物體具有能量
二、導(dǎo)學(xué)流程
活動(dòng)一:力是什么
1.思考:我們以前是如何認(rèn)識(shí)力的?能舉幾個(gè)有力存在的例子嗎?
2.觀察圖8-1,感受力的存在,可以自己親身體會(huì)一下
3.舉兩個(gè)物體對(duì)物體也能產(chǎn)生力的例子、
4.總結(jié)力的概念:稱為力
5.要有力的發(fā)生,就一定有個(gè)物體,其中,一個(gè)是,另一個(gè)是
6.在圖8-1中,各個(gè)力的施力物體分別是什么?
活動(dòng)二:形變和彈力
1.觀察圖8-2,總結(jié):叫形變,叫彈性形變
2.叫彈力,都屬于彈力.
活動(dòng)三:彈簧測(cè)力計(jì)
1.動(dòng)手做圖8-3、8-4實(shí)驗(yàn),并總結(jié):壓塑料尺的力越大,塑料尺的彎曲程度就,拉彈簧用的.力越大,彈簧的伸長(zhǎng)就
2.結(jié)論:使物體發(fā)生形變的外力,物體的形變就
活動(dòng)三:力的測(cè)量
1.彈簧測(cè)力計(jì)就是根據(jù)的原理制成的
2.觀察圖8-5中的彈簧測(cè)力計(jì),它是由構(gòu)成,最大測(cè)量值是N,分度值是N
3.圖8-6中,是正確的,其余的錯(cuò)在哪里?
4.在國(guó)際單位制中,力的單位是,簡(jiǎn)稱,符號(hào)
4.閱讀文中的信息快遞,總結(jié)使用彈簧測(cè)力計(jì)的方法:
5.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)鉤碼的重力,并記下讀數(shù)
活動(dòng)六:彈性勢(shì)能
1.觀察圖,體會(huì)發(fā)生形變的物體具有能量
2.叫彈性勢(shì)能,列舉彈性勢(shì)能在生活中的應(yīng)用
教學(xué)設(shè)計(jì)思路
根據(jù)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的基本原理,制定“滑動(dòng)摩擦力”的教學(xué)設(shè)計(jì)方案。
對(duì)于“滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的現(xiàn)象、機(jī)理及其應(yīng)用”部分,主要是采用接受性學(xué)習(xí)(了解)的方式,具體思路是:先通過生活中常見的有關(guān)滑動(dòng)摩擦力的例子,引出滑動(dòng)摩擦力;接著介紹摩擦力是怎樣產(chǎn)生的;再說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力的特點(diǎn)(方向等);最后說(shuō)明生活中的應(yīng)用(利與弊)。
對(duì)于“滑動(dòng)摩擦力公式”部分,主要采用實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)的方式,具體設(shè)計(jì)思路是:把學(xué)生分成三組,自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分別探究不同接觸面性質(zhì)、接觸面積和接觸面壓力情況下滑動(dòng)摩擦力的大小;然后一起分析得出滑動(dòng)摩擦力的公式;最后舉例鞏固一下。
學(xué)習(xí)任務(wù)分析
滑動(dòng)摩擦力是山東科學(xué)技術(shù)出版社出版的物理1(必修)第四章第三節(jié)的內(nèi)容,主要是滑動(dòng)摩擦力。該內(nèi)容是學(xué)習(xí)了重力與重心和形變與彈力的基礎(chǔ)上,繼續(xù)學(xué)習(xí)摩擦力。其主要特點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)“滑動(dòng)摩擦力”,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、科學(xué)的思維方法和強(qiáng)化學(xué)生分析和論證的能力;強(qiáng)調(diào)滑動(dòng)摩擦力的實(shí)際生活應(yīng)用,為以后動(dòng)力學(xué)的知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(1)教學(xué)重點(diǎn)
○1 通過實(shí)驗(yàn)探究滑動(dòng)摩擦力,并尋找其中規(guī)律,得出滑動(dòng)摩擦力的公式;
○2加深對(duì)“滑動(dòng)摩擦力”的理解(條件與方向);
○3正確理解滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生及其在生活中的應(yīng)用。
(2)教學(xué)難點(diǎn)
○1學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)探究滑動(dòng)摩擦力;
○2了解滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生及其在生活中的應(yīng)用。
學(xué)習(xí)者分析
學(xué)生是普通水平的高一學(xué)生。
○1已學(xué)習(xí)了重力與重心、形變與彈力;
○2 平時(shí)重視課本知識(shí)的學(xué)習(xí),但對(duì)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用了解甚少,比如滑動(dòng)摩擦力的日常應(yīng)用(利與弊);
○3 學(xué)生對(duì)自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)有著較濃厚的興趣,利用實(shí)驗(yàn)探究的學(xué)習(xí)方法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性以及激起學(xué)生的求知欲。
教學(xué)目標(biāo)
1 知識(shí)與技能
○1 通過實(shí)驗(yàn)探究、理解滑動(dòng)摩擦力;
○2 知道滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān),尋找其中規(guī)律并導(dǎo)出滑動(dòng)摩擦力的公式;
○3知道滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生及其在生活中的應(yīng)用。
2 過程與方法
○1通過生活中的實(shí)例了解摩擦現(xiàn)象的普遍存在,并初步培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和提出問題的能力‘
○2 通過實(shí)驗(yàn)探究影響摩擦力大小的因素,初步體會(huì)科學(xué)研究的方法,培養(yǎng)學(xué)生收集和處理數(shù)據(jù)的能力;
○3通過實(shí)驗(yàn)探究生活中的摩擦現(xiàn)象培養(yǎng)學(xué)生的信息交流能力。
3 情感態(tài)度與價(jià)值觀
○1 使學(xué)生能聯(lián)系實(shí)際探究自然現(xiàn)象和日常生活中的物理道理,養(yǎng)成勇于探索生活中的物理道理與原理的精神;
○2 培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐-----認(rèn)識(shí)(規(guī)律)-----實(shí)踐(解決實(shí)際問題)的思想;
○3 通過探究活動(dòng)和小組合作培養(yǎng)學(xué)生善于將自己的見解公開和與人交流的能力以及合作精神。
教學(xué)設(shè)備 砝碼(若干個(gè)) 木板 貼有砂紙的木板 木板(長(zhǎng)寬高不等)彈簧秤
板書設(shè)計(jì)
滑動(dòng)摩擦力
一 定義:滑動(dòng)摩擦力是當(dāng)兩個(gè)物體彼此接觸和擠壓,并發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),在接觸面上產(chǎn)生的一種阻礙相對(duì)滑動(dòng)的力。
二 條件 接觸 擠壓 相對(duì)滑動(dòng)
方向 阻礙相對(duì)滑動(dòng)-----與運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反
二 決定滑動(dòng)摩擦力大小因素: 壓力大?。∟) 接觸面粗糙程度(μ)(將教學(xué)過程設(shè)計(jì)中的表格畫在黑板上)
三 公式:f=μ N (0<μ<1)
四 應(yīng)用
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
(1) 復(fù)習(xí)彈力、導(dǎo)入新課
復(fù)習(xí)彈力,聯(lián)系實(shí)際說(shuō)明——相互接觸的兩個(gè)物體相互作用時(shí)的現(xiàn)象(例如:一個(gè)彈簧板上放著一個(gè)物體,當(dāng)換放一個(gè)更重的物體時(shí),彈簧板的形變量會(huì)增大,說(shuō)明物體和彈簧板間的彈力變大;與此相對(duì)應(yīng)的另外一種現(xiàn)象是,當(dāng)我們用力推講桌時(shí),我們會(huì)感覺到好象有一種阻礙的力量(老師實(shí)驗(yàn))。我們知道,這種力量決不是彈力,但它一定和彈力有關(guān)系,因?yàn)楫?dāng)我們推一個(gè)較小的物體時(shí),我們就會(huì)覺得很輕松。那么,這種力到底是一種什么力呢?)馬拉雪橇在冰道上滑行卻能拉很重的貨物,在普通路面卻不行。走路時(shí)在光滑的路面容易摔倒。這些是為什么?引入。
師:當(dāng)兩個(gè)物體彼此接觸和擠壓,并發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),在接觸面上產(chǎn)生的一種阻礙相對(duì)滑動(dòng)的力稱為滑動(dòng)摩擦力。(板書)
師:從定義中可以知道滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件和方向。提問。
生1:條件是接觸、擠壓、相對(duì)滑動(dòng)。
生2:方向是阻礙相對(duì)滑動(dòng)的力,即與相對(duì)滑動(dòng)的力方向相反。
(2) 探究思考
師:那讓我們實(shí)驗(yàn)探究一下滑動(dòng)摩擦力大小與什么因素有關(guān)呢?
生1:彈力。
生2:接觸面大小。
師:很好!其實(shí)呢,老師認(rèn)為還與接觸面的性質(zhì)有關(guān)。那我們現(xiàn)在對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,分別對(duì)它們進(jìn)行探究,看看我們的推測(cè)是否正確。
老師把學(xué)生分成甲乙丙三組,完成下表中的實(shí)驗(yàn),并完成下列表格的.內(nèi)容。 (在實(shí)驗(yàn)過程中,老師要下來(lái)觀看同學(xué)實(shí)驗(yàn),并指導(dǎo)。)
表一
甲組 乙組 丙組
探究?jī)?nèi)容 與接觸面壓力關(guān)系 與接觸面面積關(guān)系 與接觸面性質(zhì)關(guān)系
實(shí)驗(yàn)器材 彈簧秤、木板、
木塊、砝碼, 彈簧秤、木板、
木塊 彈簧秤、木板、
木塊、貼有砂紙
的的木板
實(shí)驗(yàn)步驟 把木塊放在水平木板
上,用彈簧秤勻速
拉木塊,讀出這
時(shí)的拉力并記錄
。在木板上放上砝
碼,再次用彈簧
秤勻速拉木塊,讀出
這時(shí)的拉力和用
彈簧秤測(cè)出的重力
(壓力)并記錄。 把木塊放在水平木
板上,用彈簧秤
勻速拉木塊,讀出
這時(shí)的拉力并記
錄。再把木塊另
一側(cè)面朝下,
(這次側(cè)面應(yīng)與
上次面積不同)
用彈簧秤勻速拉
木塊,讀出這時(shí)
的拉力和用彈簧
秤測(cè)出的重力
(壓力)并記錄。 把木塊放在水平
木板上,用彈簧秤
勻速拉木塊,讀
出這時(shí)的拉力并
記錄。把木塊放
在貼有砂紙的木
板上,用彈簧秤
勻速拉木塊,讀
出這時(shí)的拉力和
用彈簧秤測(cè)出的
重力(壓力)并
記錄。
結(jié)果 放砝碼的物體受摩
擦力大于不放砝
碼的物體受摩擦力。
(由學(xué)生自行完成) 兩次受摩擦力一樣
大(由學(xué)生自行完
成) 木塊放在貼有砂
紙的木板上受的
摩擦力大于在木
板上受的摩擦力
(由學(xué)生自行完成)
結(jié)論 滑動(dòng)摩擦力大小
與接觸面的壓力有關(guān) 滑動(dòng)摩擦力大小與
接觸面的面積無(wú)關(guān) 滑動(dòng)摩擦力大小與
接觸面的性質(zhì)有關(guān)
師:從上述實(shí)驗(yàn)中我們可以得出什么呢?
生:滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面的壓力、接觸面的性質(zhì)有關(guān),與接觸面的面積無(wú)關(guān)。
(老師板書)
表二
根據(jù)每組同學(xué)們測(cè)出的數(shù)據(jù)填入以下表格;
壓力N
摩擦力f
作出壓力N與摩擦力f的圖像,尋找其規(guī)律。并對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)論進(jìn)行評(píng)估和交流吧!
師:好!那從圖像中我們得出什么呢?
生:壓力與摩擦力成正比。
師:對(duì)。其比例系數(shù)由接觸面得材料決定,我們稱之為動(dòng)摩擦因數(shù),記為μ。即有:μ=f/N。(板書)故f=μN(yùn)。(補(bǔ)充說(shuō)明:μ跟相互接觸的兩個(gè)物體的材料有關(guān),還跟接觸面的粗糙程度有關(guān),從式子中可知μ沒有單位并由大量的實(shí)驗(yàn)證明0<μ<1。)
師:下面我們舉幾個(gè)題目鞏固一下。
題1.課本73頁(yè)的例題。
題2:課本77頁(yè)作業(yè)的第一題。
題3:一個(gè)橡皮繩,原長(zhǎng)為l0,用它懸掛一本書,靜止時(shí)測(cè)出橡皮繩的長(zhǎng)度為l1。用橡皮繩沿水平方向拉書使書做勻速運(yùn)動(dòng),測(cè)得橡皮繩的長(zhǎng)度為l2。設(shè)橡皮繩伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度要跟受到的拉力成正比,求出書與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)。(μ=(l2-- l0)/( l1-- l0))
師:下面談?wù)劵瑒?dòng)摩擦力的應(yīng)用。運(yùn)用我們今天課堂上學(xué)的知識(shí),同學(xué)們可以提出增大有益摩擦和減小有害摩擦的方法嗎?
生1:增大有益摩擦的方法有:增大接觸面的粗糙程度或增大物體之間的壓力。
生2:減少有害摩擦的方法有:減少接觸面得粗糙程度或減少物體之間的壓力。
師:生活的運(yùn)用有:加潤(rùn)滑油,使用氣墊;釘鞋,在輪胎上刻花紋等。
(拓展:如果時(shí)間充足的話講課本中的信息窗與同學(xué)們分享一下。)
作業(yè):課本77頁(yè)第二、四題。
教學(xué)總結(jié)
更為精確的實(shí)驗(yàn)表明:滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力成正比,也就是跟兩個(gè)物體間的垂直作用力成正比。摩擦力與接觸面面積大小和滑動(dòng)的速度大小無(wú)關(guān)。如果f表示滑動(dòng)摩擦力的大小,用N表示壓力的大小,則有f=μN(yùn),其中μ表示滑動(dòng)摩擦因數(shù),它跟相互接觸的兩個(gè)物體的材料及粗糙程度有關(guān),是一個(gè)無(wú)單位的物理量,能直接影響運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力情況。其取值范圍是0<μ<1。
教學(xué)反思
本節(jié)課在考慮到科學(xué)探究的難度和學(xué)生的實(shí)際基礎(chǔ)上讓學(xué)生在老師的引導(dǎo)下進(jìn)行假設(shè)猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)師生共同探究。由學(xué)生小組自行進(jìn)行探究,最后形成結(jié)論。實(shí)現(xiàn)學(xué)科核心向?qū)W生核心的
轉(zhuǎn)移,讓學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí);通過具體事例將知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn),讓學(xué)生體會(huì)物理知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值,培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的態(tài)度和價(jià)值觀,不會(huì)由受到傳統(tǒng)教學(xué)的影響太多而不敢過分相信學(xué)生“放手”讓學(xué)生去探究,從而制約了學(xué)生的進(jìn)步和創(chuàng)新。
教學(xué)過程流程圖
教學(xué)設(shè)計(jì)后記
1. 通過生活的例子引入滑動(dòng)摩擦力,并了解其產(chǎn)生的條件和其方向;
2. 通過互動(dòng)實(shí)驗(yàn)探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素,改變“以往以定論式的結(jié)論告訴學(xué)生”的教學(xué),使學(xué)生對(duì)公式有更深刻的理解;
3. 探究過程中采用合作學(xué)習(xí)的方式來(lái)吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
整體設(shè)計(jì)
摩擦力是力學(xué)中的三大性質(zhì)力之一,正確認(rèn)識(shí)摩擦力對(duì)后面知識(shí)的學(xué)習(xí)有著至關(guān)重要的作用.在摩擦力這節(jié)課中,要求會(huì)計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小和判斷其方向,以及靜摩擦力的大小和方向的判斷.教師在教學(xué)過程中要將學(xué)生在初中所學(xué)過的相關(guān)概念與本節(jié)內(nèi)容相結(jié)合,與生活中的實(shí)例相結(jié)合,逐步引導(dǎo)、循循善誘,對(duì)兩種摩擦力的大小和方向判定有個(gè)清晰的認(rèn)識(shí).在探究過程中要充分利用初中二力平衡的知識(shí),在物體從靜止到運(yùn)動(dòng)的過程中認(rèn)識(shí)靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小變化情況,使學(xué)生的認(rèn)識(shí)從感性到理性發(fā)生質(zhì)的變化.對(duì)于動(dòng)摩擦因數(shù)的教學(xué)最好通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生探究得出.由于本節(jié)課的特點(diǎn),在整個(gè)教學(xué)過程中要充分體現(xiàn)新課標(biāo)的探究精神,讓學(xué)生多用所學(xué)知識(shí)揭示生活中的相關(guān)現(xiàn)象本質(zhì).
教學(xué)重點(diǎn)
1.滑動(dòng)摩擦力的大小及方向的判斷.
2.靜摩擦力的有無(wú)及方向的判斷.
3.靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律.
教學(xué)難點(diǎn)
1.靜摩擦力有無(wú)的判斷和方向的判斷.
2.靜摩擦力大小的計(jì)算.
課時(shí)安排
3課時(shí)
三維目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.知道什么是靜摩擦力、最大靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力.
2.能計(jì)算靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力的大小并會(huì)判斷它們的方向.
過程與方法
1.學(xué)生通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并使用控制變量法對(duì)影響滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力大小的因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究.
2.培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,培養(yǎng)學(xué)生利用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力.
情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過靜摩擦力的探究過程,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思想方法.
課前準(zhǔn)備
教具準(zhǔn)備:木塊、彈簧秤、木板、毛巾、紙、鋼板、砂紙、水等.
知識(shí)準(zhǔn)備:搜集有關(guān)的摩擦力信息.
教學(xué)過程
導(dǎo)入新課
活動(dòng)導(dǎo)入
準(zhǔn)備兩只碗,分別放入數(shù)量較多的玻璃小球,一只碗內(nèi)是光滑干凈的,另一只碗內(nèi)是粘有灰塵的.請(qǐng)兩個(gè)同學(xué)把玻璃球從碗中用筷子夾出來(lái),比賽看誰(shuí)夾得快.然后讓兩位同學(xué)分別說(shuō)出自己的感想,從而引出摩擦力的問題.
情景導(dǎo)入
(課件展示)播放運(yùn)動(dòng)員滑雪的錄像,如圖3-3-1,讓學(xué)生說(shuō)出滑雪要求的環(huán)境條件,然后導(dǎo)
出摩擦力的概念.
圖3-3-1
問題導(dǎo)入
粉筆在黑板上可以寫出字來(lái),在玻璃上寫得出來(lái)嗎?試試看.想想若在外面的柏油路面上用粉筆寫字又會(huì)有何不同?為什么?你認(rèn)為摩擦力是一種什么樣的力?
讓學(xué)生用自己的語(yǔ)言敘述摩擦力.
推進(jìn)新課
學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過摩擦力,通過直接提問使學(xué)生回憶并敘述摩擦力的概念.
概念:兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí),就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力,這種力叫做摩擦力.本節(jié)課就來(lái)深入研究摩擦力.
請(qǐng)學(xué)生做個(gè)小實(shí)驗(yàn):要求學(xué)生用逐漸增大的水平力推動(dòng)在教室中放置的桌子,直到推動(dòng)一段距離.(設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生體會(huì)并分析出桌子受到推力和摩擦力的作用,使學(xué)生產(chǎn)生對(duì)靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的感性認(rèn)識(shí))
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生按老師要求推桌子,并感受推力大小變化.
問題:為什么用力推桌子而桌子不一定運(yùn)動(dòng)?為什么想讓桌子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)還要繼續(xù)推?
初步引出對(duì)靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的感性認(rèn)識(shí).
一、靜摩擦力
由用力推桌子而不動(dòng),師生討論引導(dǎo)出靜摩擦力的概念:兩個(gè)相互接觸的物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)而又保持相對(duì)靜止時(shí),在接觸面間所產(chǎn)生的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力叫靜摩擦力.
問題:靜摩擦力是一恒定的力嗎?怎樣求靜摩擦力的大???怎樣判斷靜摩擦力的方向?
【實(shí)驗(yàn)探究】 在水平桌面上放一木塊,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向用較小的力拉木塊但保持木塊不動(dòng),并不斷緩慢地增大拉力.注意提示學(xué)生觀察彈簧秤的示數(shù)變化.
實(shí)驗(yàn)如圖3-3-2:
圖3-3-2
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:我們可以看到隨著拉力的增大,彈簧秤的示數(shù)不斷增大.
結(jié)論:由二力平衡的知識(shí)可以知道,木塊受到的靜摩擦力大小等于彈簧秤的拉力,方向和拉力的方向相反.所以靜摩擦力不是一固定值,它隨外力的變化而變化,總是和外力大小相等、方向相反.
繼續(xù)試驗(yàn):在彈簧測(cè)力計(jì)指針下輕塞一個(gè)小紙團(tuán),它可以隨指針移動(dòng),并作為指針到達(dá)最大位置的標(biāo)志.在剛才實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上繼續(xù)用力,當(dāng)拉力達(dá)到一定的值時(shí)木塊開始移動(dòng),此時(shí)拉力會(huì)突然變小.要求學(xué)生記下剛才的最大值.
結(jié)論:靜摩擦力的增大有一個(gè)限度,這個(gè)限度就是最大靜摩擦力Fmax,其值等于物體剛剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力.兩物體間實(shí)際發(fā)生的靜摩擦力F在0與最大靜摩擦力Fmax之間.
問題:最大靜摩擦力的大小和什么因素有關(guān)呢?(教師提出問題,由學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證最大靜摩擦力大小的決定因素)
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并探究,整理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
參考設(shè)計(jì):
1.裝置如上面的實(shí)驗(yàn),在木塊上面增加砝碼,驗(yàn)證在不同的壓力作用下的最大靜摩擦力的大??;保持壓力不變,分別在桌面上、棉布面上、毛巾面上驗(yàn)證最大靜摩擦力的值.
2.用手握一油瓶,手的握力恰好使得油瓶不下落,此時(shí)最大靜摩擦力等于瓶的重力.不斷增加瓶中的油,要想瓶恰不滑落,應(yīng)該增加手的握力即壓力,由此判斷最大靜摩擦力和壓力的關(guān)系.換用不同粗糙程度的瓶子做實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證最大靜摩擦力和接觸面的粗糙程度的關(guān)系.
活動(dòng):學(xué)生交流討論并得出結(jié)論:
1.靜摩擦力大小值并不唯一;
2.最大靜摩擦力與壓力和接觸面有關(guān)系.
引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)一下生活中和生產(chǎn)中利用靜摩擦力的事例.
(課件展示)圖片示例:
圖3-3-3
課堂訓(xùn)練(課件展示)
1.有關(guān)靜摩擦力的說(shuō)法中正確的是( )
A.只有靜止的物體才受靜摩擦力 B.靜摩擦力與壓力成正比
C.靜摩擦力可能與運(yùn)動(dòng)方向垂直 D.靜摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向一定相反
解析:受靜摩擦力作用的物體不一定靜止,故A錯(cuò).靜摩擦力的大小與壓力無(wú)關(guān),而與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及所受其他力的情況有關(guān),故B錯(cuò).靜摩擦力的方向可與運(yùn)動(dòng)方向成任意角度,故C正確.靜摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān),但一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,故D錯(cuò).
答案:C
2.如圖3-3-4所示,用外力F水平壓在質(zhì)量為m的物體上(設(shè)受力F的面絕對(duì)光滑),恰好使物體靜止,此時(shí)物體與墻之間的摩擦力為______;如果F增大為3F,物體與墻之間的摩擦力為______.
圖3-3-4
解析:物體受向下的重力為mg,由二力平衡條件知靜摩擦力大小也為mg,方向向上,當(dāng)推力增為3F時(shí),物體重力不變,則靜摩擦力也不變.
答案:mg mg
二、滑動(dòng)摩擦力
概念:當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)的時(shí)候,會(huì)受到另一個(gè)物體阻礙它滑動(dòng)的力,這種力叫做滑動(dòng)摩擦力.滑動(dòng)摩擦力的方向總是沿著接觸面,并且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反.(可以通過復(fù)習(xí)回憶得出,或者通過演示實(shí)驗(yàn)總結(jié)得出,也可以直接給出)
(提出要求)利用教材演示實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),定量研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素.(設(shè)計(jì)意圖:使學(xué)生意識(shí)到應(yīng)采用控制變量法進(jìn)行多變量的研究;使學(xué)生體會(huì)摩擦力的大小的影響因素)
1.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)原理的探究.
(學(xué)生活動(dòng):思考并交流討論得出利用二力平衡定量測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小)
2.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法的探究
(學(xué)生活動(dòng):思考并交流討論得出控制變量法)
3.組織學(xué)生利用已有器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究
(學(xué)生活動(dòng):學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)探究)
4.要求學(xué)生設(shè)計(jì)表格記錄數(shù)據(jù),并通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析初步得出自己的結(jié)論.
(學(xué)生活動(dòng):展示自己的數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,最終定量得出壓力與滑動(dòng)摩擦力的關(guān)系,對(duì)動(dòng)摩擦因數(shù)有定性的認(rèn)識(shí))(設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理能力)
小結(jié):滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式f=μN(yùn).(設(shè)計(jì)意圖:訓(xùn)練學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)及邏輯推理能力)
介紹動(dòng)摩擦因數(shù)的物理意義及常見材料間的動(dòng)摩擦因數(shù).
課件展示:
幾種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)
材料 動(dòng)摩擦因數(shù) 材料 動(dòng)摩擦因數(shù)
鋼—鋼 0.25 鋼—冰 0.02
木—木 0.30 木頭—冰 0.03
木—金屬 0.20 橡膠輪胎—路面(干) 0.71
皮革—鑄鐵 0.28
例題.滑雪是北方地區(qū)人們喜愛的.一種運(yùn)動(dòng).有的地方人們用鹿拉滑雪板進(jìn)行滑雪比賽.已知滑雪板與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02,滑雪板和人的總質(zhì)量為180 kg.如果鹿拉著滑雪板做勻速直線運(yùn)動(dòng),求鹿的拉力大小.
解析:由于滑雪板做勻速直線運(yùn)動(dòng),可知鹿的拉力F與滑動(dòng)摩擦力的大小相等,即F=f.同時(shí),滑雪板與冰面的壓力N與滑雪板和人的重力相等,即N=G.
由滑動(dòng)摩擦力公式,可求出鹿的拉力大小為
F=f=μN(yùn)=μMg=0.02×180×9.8 N=35.3 N.
答案:35.3 N
課堂訓(xùn)練
質(zhì)量為2 kg的物體,靜止在水平面上.物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等.給物體一水平拉力.
(1)當(dāng)拉力大小變?yōu)? N時(shí),地面對(duì)物體的摩擦力是多大?
(2)當(dāng)拉力大小變?yōu)?2 N時(shí),地面對(duì)物體的摩擦力是多大?
(3)此后若將拉力又減小為5 N(物體仍在滑動(dòng)),地面對(duì)物體的摩擦力是多大?
(4)若撤去拉力,在物體繼續(xù)滑動(dòng)的過程中,地面對(duì)物體的摩擦力是多大?(取g=10 N/kg)
解析:(1)當(dāng)拉力F=5 N時(shí),F(xiàn)<fmax,物體沒有滑動(dòng),地面對(duì)物體的摩擦力為靜摩擦力,f=F=5 N;
(2)當(dāng)拉力F=12 N時(shí),F(xiàn)>fmax,物體滑動(dòng)起來(lái),地面對(duì)物體的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力F滑=μN(yùn)=μmg=0.5×2×10 N=10 N;
(3)當(dāng)拉力又減小為5 N時(shí),由于物體仍在地面上滑動(dòng),所以物體受到地面的摩擦力仍是滑動(dòng)摩擦力,所以仍是10 N;
(4)當(dāng)拉力撤去后,由于物體繼續(xù)在地面上滑動(dòng),物體受到地面的摩擦力仍是滑動(dòng)摩擦力,所以仍為10 N.
答案:(1)5 N (2)10 N (3)10 N (4)10 N
知識(shí)拓展
增大有益摩擦:
1.增加物體表面的粗糙程度.如:鞋底、車輪胎、各種旋鈕表面都有花紋.
2.增大壓力.如:電動(dòng)機(jī)的皮帶拉得很緊,以便增大壓力來(lái)增大摩擦力,防止皮帶打滑.
減小有害摩擦:
1.用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦:用滾動(dòng)軸承代替滑動(dòng)軸承.
2.減小表面粗糙程度:加潤(rùn)滑油.
課堂小結(jié)
1.兩個(gè)互相接觸的物體,當(dāng)它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,叫摩擦力.www.debasrideb.com
靜摩擦力 滑動(dòng)摩擦力 符號(hào)及單位
產(chǎn)生原因 表面粗糙有擠壓作用的物體間具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí) 表面粗糙有擠壓作用的物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí) 摩擦力用f表示
單位:牛頓
簡(jiǎn)稱:牛
符號(hào):N
大小 始終與外力沿著接觸面的分量相等 f=μN(yùn)
方向 與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反 與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反
2.摩擦力的大小與壓力大小有關(guān),跟物體間接觸面的粗糙程度有關(guān).
常用增大壓力和使接觸面更粗糙的方法增大有益摩擦.減小有害摩擦的方法有:使摩擦面光滑,用滾動(dòng)代替滑動(dòng),使摩擦面脫離接觸(加潤(rùn)滑油、氣墊)這三種方法.
布置作業(yè)
1.教材第62頁(yè),“問題與練習(xí)”2、3.
2.教材第60頁(yè)“做一做”.
板書設(shè)計(jì)
3 摩擦力
1.摩擦力產(chǎn)生的條件
(1)接觸面粗糙
(2)在接觸面上有垂直作用的正壓力
(3)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)
2.靜摩擦力
(1)變力:0<F靜≤Fmax
(2)方向:靜摩擦力的方向總跟接觸面相切,并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反
3.滑動(dòng)摩擦力
(1)大?。篎=μFN
(2)方向:滑動(dòng)摩擦力的方向總是與接觸面相切,且與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反
活動(dòng)與探究
1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量紙面間的動(dòng)摩擦因數(shù).
2.觀察自行車上哪些地方存在摩擦,其中哪些是有益的,哪些是有害的,你能想出哪些辦法來(lái)增大或減小它們.
自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).包括選擇實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,并設(shè)計(jì)、寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告.
習(xí)題詳解
1.解答:手壓著桌面向前移動(dòng)時(shí),手受到桌面的滑動(dòng)摩擦力作用.滑動(dòng)摩擦力的方向與手指移動(dòng)的方向相反,阻礙手指的運(yùn)動(dòng).手對(duì)桌面的壓力越大,手指受到的滑動(dòng)摩擦力越大,對(duì)手指相對(duì)桌面運(yùn)動(dòng)的阻礙作用越明顯.
2.解答:(1)不受.因?yàn)槠孔优c桌面之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì).
(2)受靜摩擦力作用,靜摩擦力的方向沿桌面斜向下.
(3)受靜摩擦力作用,靜摩擦力的方向豎直向上(瓶子處于豎直狀態(tài)).
(4)受滑動(dòng)摩擦力作用,摩擦力的方向沿紙條相對(duì)瓶子的運(yùn)動(dòng)方向.
3.答案:35 N 30 N 0.3 20 N
設(shè)計(jì)點(diǎn)評(píng)
本節(jié)重點(diǎn)是理解動(dòng)摩擦因數(shù)的意義和滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算和方向的判定.難點(diǎn)是對(duì)靜摩擦力的理解,尤其是靜摩擦力方向和大小的確定.教學(xué)中通過大量的實(shí)例,并借助受力分析等方法來(lái)突破.靜摩擦力是由于物體間具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)而產(chǎn)生的,其方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反.如何判定靜摩擦力的方向?通過假設(shè)物體間不存在摩擦力,那么在其他力的作用下物體將往什么方向運(yùn)動(dòng)去思考確定.教學(xué)時(shí)特別注意了對(duì)于靜摩擦力大小與所受外力及所處運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系.設(shè)計(jì)中基本遵循問題—理論—問題的模式進(jìn)行.
教學(xué)目標(biāo)
1、知道摩擦力是如何產(chǎn)生的。
2、知道摩擦力的大小跟什么因素有關(guān)。
3、知道摩擦的利與弊。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):應(yīng)用增大和減小摩擦的方法解決實(shí)際問題。
教學(xué)難點(diǎn):設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)。
教學(xué)工具
多媒體
教學(xué)過程
(一)引入新課
推桌子前進(jìn)時(shí)很費(fèi)力,為什么?
(二)新課學(xué)習(xí)
實(shí)驗(yàn):學(xué)生將手掌放在桌面滑動(dòng),腳在地板上來(lái)回擦動(dòng)等。我們的.手、腳運(yùn)動(dòng)受到阻礙的現(xiàn)象叫摩擦現(xiàn)象,這種阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力叫摩擦力。
摩擦力產(chǎn)生的條件:
兩物體要相互接觸,摩擦力只能發(fā)生在接觸面上;
兩物體要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)
兩物體之間要有壓力。
2、探究摩擦力的大小與什么有關(guān)
你認(rèn)為摩擦力的大小與什么有關(guān)?請(qǐng)同學(xué)大膽猜想。
猜想一:與壓力大小有關(guān)(可能有同學(xué)會(huì)提出與重力有關(guān),可舉把黑板擦壓到黑板上所受摩擦力與重力無(wú)關(guān)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生找到壓力影響摩擦)
猜想二:與接觸面的粗糙程度有關(guān)
猜想三:與接觸面積大小有關(guān)
猜想四:與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)
針對(duì)學(xué)生的猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行驗(yàn)證得出結(jié)論
3、生活中哪些地方存在摩擦?
例:人走路
a、哪里存在摩擦?
b、想象:如果沒有摩擦走路是什么樣子?
c、鞋底為什么有凸凹不平的花紋?
例:汽車在冰面上打滑
a、汽車出現(xiàn)了什么情況?為什么?
b、怎樣解決?(撒鹽、木屑、煤渣等)
c、輪胎上為什么有紋?
例:滑雪比賽
a、滑雪時(shí)板與雪間的摩擦有害還是有益?
b、怎樣減小摩擦力?
摩擦有時(shí)有利,有時(shí)有害。因此有時(shí)我們要增大摩擦,有時(shí)又要想辦法減小摩擦。從理論上看該如何增大摩擦力,又如何減小摩擦力。
4、研究自行車上的摩擦。
通過今天的學(xué)習(xí),你們對(duì)自行車上的摩擦了解了多少,請(qǐng)同學(xué)們分小組討論,比一比,賽一賽,看那一組知道的最多。(從教室外搬進(jìn)一輛自行車)。
5、知識(shí)的拓展。
由于摩擦,限制了交通工具的速度,若要提速,你能想出什么方法嗎?介紹水翼船、氣墊船、磁懸浮列車。
課后小結(jié)
摩擦力產(chǎn)生的條件:
(1)兩物體要相互接觸,摩擦力只能發(fā)生在接觸面上;
(2)兩物體要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對(duì)位移;
(3)兩物體之間要有壓力。
一、教學(xué)目標(biāo)
(1)知識(shí)與技能:探究得出滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件和影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素以及計(jì)算公式。
(2)過程與方法:通過觀察,了解滑動(dòng)摩擦力的存在,實(shí)驗(yàn)探究產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件以及影響其大小的因素,提高實(shí)驗(yàn)技能和探索能力。
(3)情感態(tài)度價(jià)值觀:學(xué)生能提高實(shí)事求是的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度,鍛煉思維能力、抽象能力,運(yùn)用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
(1)重點(diǎn):滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生條件和計(jì)算式。
(2)難點(diǎn):實(shí)驗(yàn)探究的過程。
三、教學(xué)方法
觀察法、實(shí)驗(yàn)法、討論法、問答法等。
四、教學(xué)過程
環(huán)節(jié)一:新課導(dǎo)入
展示幾個(gè)情景:孩子玩滑梯、火車急剎車、冰壺運(yùn)動(dòng)等。
通過提問這些情景中的現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生思考,從而得出滑動(dòng)摩擦力的概念,導(dǎo)出新課。
環(huán)節(jié)二:科學(xué)探究
問題1:滑動(dòng)摩擦力什么情況下才會(huì)出現(xiàn)?結(jié)合前面學(xué)的靜摩擦力條件進(jìn)行討論。
學(xué)生討論:需要有壓力、粗糙的接觸面以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
問題2:為什么冰壺、火車、孩子受到的滑動(dòng)摩擦力不同呢?
實(shí)驗(yàn)探究:影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素:
1.猜想:與壓力有關(guān),與速度有關(guān),與質(zhì)量有關(guān),與粗糙程度有關(guān)等等。
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):用彈簧秤拉動(dòng)木塊,可通過加減砝碼改變壓力,改變拉動(dòng)速度,更換接觸面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。彈簧秤示數(shù)便是滑動(dòng)摩擦力示數(shù),設(shè)計(jì)表格進(jìn)行記錄。
3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn):6人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),注意小組內(nèi)部的分工問題,教師巡視。
4.得出結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力與壓力和接觸面的`粗糙程度有關(guān)。
5.交流討論:分享實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),誤差處理等;討論控制變量法的注意事項(xiàng),即控制無(wú)關(guān)變量相同,只改變探究的物理量等;實(shí)驗(yàn)安全問題、保護(hù)器材問題等等。
6.總結(jié):結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)論和教材,得出滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式,f=μN(yùn)
問題3:滑動(dòng)摩擦力的方向如何判斷呢?結(jié)合示例分析并討論。
示例:木塊在地面上滑動(dòng)、木塊在木板上滑動(dòng)并帶動(dòng)木板一起滑動(dòng)。
學(xué)生討論:滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向有時(shí)并不是運(yùn)動(dòng)方向。
問題4:滑動(dòng)摩擦力有什么作用呢?舉例說(shuō)明。
回答:生活中有很多地方可以見到滑動(dòng)摩擦力,車輛的剎車系統(tǒng)是利用滑動(dòng)摩擦力進(jìn)行減速,打磨東西也是利用了滑動(dòng)摩擦力,同時(shí)機(jī)器中的滑動(dòng)摩擦力會(huì)損耗器材,所以需要使用潤(rùn)滑油來(lái)減小滑動(dòng)摩擦力等等。
環(huán)節(jié)三:鞏固提高
給出適當(dāng)例題,運(yùn)用公式求解摩擦力大小,判斷摩擦力方向。
環(huán)節(jié)四:小結(jié)作業(yè)
小結(jié):淺談本節(jié)課收獲。
作業(yè):課下繼續(xù)探索,拓展科學(xué)知識(shí)。
教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)與能力】
探究得出滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件和影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素以及計(jì)算公式。
【過程與方法】
通過觀察,了解滑動(dòng)摩擦力的存在,實(shí)驗(yàn)探究產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件以及影響其大小的因素,提高實(shí)驗(yàn)技能和探索能力。
【情感、態(tài)度和價(jià)值觀】
學(xué)生能提高實(shí)事求是的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度,鍛煉思維能力、抽象能力,運(yùn)用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象。
教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】
滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生條件和計(jì)算式。
【難點(diǎn)】
實(shí)驗(yàn)探究的過程。
教學(xué)方法
觀察法、實(shí)驗(yàn)法、討論法、問答法等。
教學(xué)過程
(一)新課導(dǎo)入
展示幾個(gè)情景:孩子玩滑梯、火車急剎車、冰壺運(yùn)動(dòng)等。
通過提問這些情景中的現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生思考,從而得出滑動(dòng)摩擦力的概念,導(dǎo)出新課。
(二)科學(xué)探究
問題1:滑動(dòng)摩擦力什么情況下才會(huì)出現(xiàn)?結(jié)合前面學(xué)的`靜摩擦力條件進(jìn)行討論。
學(xué)生討論:需要有壓力、粗糙的接觸面以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
問題2:為什么冰壺、火車、孩子受到的滑動(dòng)摩擦力不同呢?
實(shí)驗(yàn)探究:影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素:
1.猜想:與壓力有關(guān),與速度有關(guān),與質(zhì)量有關(guān),與粗糙程度有關(guān)等等。
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):用彈簧秤拉動(dòng)木塊,可通過加減砝碼改變壓力,改變拉動(dòng)速度,更換接觸面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。彈簧秤示數(shù)便是滑動(dòng)摩擦力示數(shù),設(shè)計(jì)表格進(jìn)行記錄。
3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn):6人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),注意小組內(nèi)部的分工問題,教師巡視。
4.得出結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)。
5.交流討論:分享實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),誤差處理等;討論控制變量法的注意事項(xiàng),即控制無(wú)關(guān)變量相同,只改變探究的物理量等;實(shí)驗(yàn)安全問題、保護(hù)器材問題等等。
6.總結(jié):結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)論和教材,得出滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式,f=μN(yùn)
問題3:滑動(dòng)摩擦力的方向如何判斷呢?結(jié)合示例分析并討論。
示例:木塊在地面上滑動(dòng)、木塊在木板上滑動(dòng)并帶動(dòng)木板一起滑動(dòng)。
學(xué)生討論:滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向有時(shí)并不是運(yùn)動(dòng)方向。
問題4:滑動(dòng)摩擦力有什么作用呢?舉例說(shuō)明。
回答:生活中有很多地方可以見到滑動(dòng)摩擦力,車輛的剎車系統(tǒng)是利用滑動(dòng)摩擦力進(jìn)行減速,打磨東西也是利用了滑動(dòng)摩擦力,同時(shí)機(jī)器中的滑動(dòng)摩擦力會(huì)損耗器材,所以需要使用潤(rùn)滑油來(lái)減小滑動(dòng)摩擦力等等。
(三)鞏固提高
給出適當(dāng)例題,運(yùn)用公式求解摩擦力大小,判斷摩擦力方向。
(四)小結(jié)作業(yè)
小結(jié):淺談本節(jié)課收獲。
作業(yè):課下繼續(xù)探索,拓展科學(xué)知識(shí)。
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