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摩擦力ppt课件 学案7摩擦力 一、概念规律题组 1下列说法中不正确的是() A相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力B两物体间有摩擦力，则其间必有弹力C两物体间有弹力，则其间不一定有摩擦力D两物体间无弹力，则其间必无摩擦力2关于静摩擦力，下列说法中不正确的是()A两个运动的物体之间可能有静摩擦力的作用B静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反 C当认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力时，但不可以用FFN计算静摩擦力D静摩擦力的大小与接触面的性质及正压力有关 图1 3如图1所示，物体在水平向左拉力F1和水平向右拉力F2作用下，静止于水平地面上，则物体所受摩擦力Ff的大小和方向为()AF1F2时，FfF1F2，方向水平向左BF1 D根据摩擦力计算公式可知，Ff为定值mg 图2 4如图2所示，在0.1的水平面上向右运动的物体，质量为20kg，在运动过程中，还受到一个水平向左大小为10N的拉力F作用，则物体受到滑动摩擦力为(g取10N/kg)() A10N，水平向右B10N，水平向左C20N，水平向右D20N，水平向左二、思想方法题组 图3 5如图3所示，有三个相同的物体叠放在一起，置于粗糙水平地面上，现用水平力F作用在B上，三个物体仍然静止，下列说法中正确的是()AA受到B摩擦力的作用BB受到A、C摩擦力的作用CB只受C摩擦力的作用DC只受地面摩擦力的作用 图4 6如图4所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一木箱，试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向以及摩擦力是动力还是阻力 (1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面间无相对滑动)；(2)汽车刹车时(二者无相对滑动)；(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动)；(4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动时；(5)汽车突然加速，木箱在车上滑动时 一、静摩擦力 1静摩擦力的有无及其方向的判断 静摩擦力是否存在及其方向的确定，通常采用的方法有“假设法”和“反推法”(1)假设法：假设接触面光滑，看物体是否会发生相对运动若发生相对运动，则说明物体间有相对运动趋势，且假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即为相对运动趋势的方向，从而确定静摩擦力的方向也可以先假设静摩擦力沿某方向，再分析物体运动状态是否出现跟已知条件相矛盾的结果，从而对假设方向做出取舍 (2)反推法：从研究物体表现出的运动状态这个结果反推它必须具有的条件，分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用，就很容易判断出摩擦力的方向了【例1】指明物体A在以下四种情况下所受的静摩擦力的方向物体A静止于斜面上，如图5甲所示； 物体A受到水平拉力F作用仍静止在水平面上，如图乙所示；物体A放在车上，在刹车过程中，A相对于车厢静止，如图丙所示；物体A在水平转台上，随转台一起匀速转动，如图丁所示 图5 规范思维 针对训练1如图6所示，物体A置于倾斜的传送带上，它能随传送带一起向上或向下做匀速运动，下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述，正确的是() 图6 A物体A随传送带一起向上运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下B物体A随传送带一起向下运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下C物体A随传送带一起向下运动时，A不受摩擦力作用 D无论物体A随传送带一起向上还是向下运动，传送带对物体A的作用力均相同2静摩擦力大小的计算 (1)静摩擦力与使物体产生相对运动趋势的外力密切相关，但与两接触面间的相互间的压力FN无直接关系，依据物体的运动状态进行计算 (2)物体处于平衡状态时(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件求解(3)若有加速度时，可由动力学规律建立方程求解 【例2】(xx天津1)物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是( ) 规范思维 二、滑动摩擦力的大小与方向 1滑动摩擦力一定与物体间相对运动的方向相反 2计算公式：FFN，其中为动摩擦因数，它与材料，接触面粗糙程度有关，与运动的速度、接触面积无关 图7 【例3】如图7所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m2kg的物体 上，另一端施一水平拉力F.(g10m/s2) (1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？ (2)若将弹簧拉长至11cm，物体所受到的摩擦力大小为多少？ (3)若将弹簧拉长至13cm，物体所受的摩擦力大小为多少？(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等) 规范思维 【例4】(xx湖南18)如图8所示，一物块置于水平地面上当用与水平方向成60角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为( ) 图8 A.1B23 高一物理必修1摩擦力教学设计 作者：任宪春单位：威海四中联系电话箱地址：r-x123163. 摩擦力 探究式教学的教学设计 一、教学设计思路： 在教学过程中，采用“演示实验，提出问题”“分析问题，总结规律”和“提出猜想，设计实验“分析结论，得出规律”的程序设计课堂教学。在本节课中围绕三个不同的摩擦力分别采用不同的探究方式：静摩擦力和最大静摩擦力采用第一种探究方式，滑动摩擦力采用第二种探究方式。教师引导学生按照上述程序得出结论，并学会简单的应用。教师在授课的过程中，注重采用以问题串联知识的方法，使学生在学习新知识的过程中符合思维的逻辑性，从而提高了课堂的有效性。 由于学生只掌握到二力平衡的知识水平，所以在设计演示实验时举的例子尽可能做到既简单又能明显的说明问题，易于被学生理解和接受。 新课程改革要求改变以往过于注重知识传授的状况，而要注重学生获得知识的过程，在学生获得知识的同时也成为学习的主人，并在学习的过程中形成正确的价值观，通过本节课的学习，使学生在对摩擦力的认识方面，对于判断摩擦力的大小和方向上有个初步的思路，为健全学生的人格，帮助学生具备终身学习的能力打下坚实的基础。 二、教学目标：知识与技能： 1知道静摩擦力产生的条件，会判断静摩擦力的方向，知道最大静摩擦力的概念。2知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向。 3知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，知道滑动摩擦力跟压力成正比。4会根据物体的平衡条件简单的计算摩擦力的大小。过程与方法： 1通过演示实验，探究静摩擦力的大小与外力的关系，同时培养学生的观察、概括能力。2通过演示实验，探究最大静摩擦力的大小与压力的关系，同时培养学生的观察、概括能力。 3通过分组学生实验，探究影响滑动摩擦力的因素，同时培养学生的观察、概括能力。4培养学生的实验探究能力，学会在实验中控制变量和实验条件。5通过自己动手实验，培养学生分析问题、解决问题的能力情感、态度与价值观： 1利用实验和生活实例激发学生学习兴趣，培养学生合作的精神和对科学的求知欲。2培养学生实践认识（规律）实践（解决实际问题）的思想。3在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。 4认识科学技术对于社会发展和人类生活的影响。能说明生活、生产中采用应用摩擦力的实例，发展观察能力。 三、重点与难点： 教学重点： 理解和掌握三种摩擦力的大小决定因素，以及静摩擦力和滑动摩擦力的方向判断方法。教学难点： 1学生基于初中所学的知识，往往误认为压力FN的大小总是跟滑动物体所受的重力相等。采用多举一些实例的方式使学生理解为什么压力不一定等于重力。 2静摩擦力的大小和方向的判断也是一个难点，采用举出各个不同的有代表性的例子来帮助学生理解和领会判断方向的方法。 四、教学资源：1教材分析： 本节课是人教社物理必修第三章第三节的内容，编排在弹力之后。就地位而言，由于高中物理的难点在于受力分析，受力分析的难点在于摩擦力的分析。所以熟练掌握摩擦力的相关知识对后面知识的学习有着至关重要的作用。在摩擦力这节课中，重点是研究滑动摩擦力，要求会计算其大小和判断其方向，难点是静摩擦力，尤其是静摩擦力方向的判断。教学中要力图从两种摩擦力的区别与联系出发，让学生从产生的条件、影响摩擦力大小的因素、范围及其计算来理解两种摩擦力的异同，通过探究实验去加深巩固。同时这是一节科学探究课，教材从生活中的摩擦现象引入，以探究静摩擦力和滑动摩擦力与哪些因素有关为主线，安排了演示实验、学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程，让学生经历探讨两种摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程，很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神；同时，这节教材的内容与学生的生活实际及生产实际联系十分密切，教材的编写突出了这一点。 2学情分析： 学生在初中的力和机械一章已经学习了摩擦力的基本知识，但还不会具体的计算；会分析简单的现象，但不深入；学生只掌握了简单的二力平衡的知识，只会对二力平衡下物体做匀速直线运动或静止状态进行分析；学生在日常生活中能够对摩擦力是否存在有一定的认识，对摩擦力的方向有一定的体会。 3教学策略： 通过学生探究实验和教师的演示实验，激发学生的学习兴趣，使学生充分参与探究的过程。让学生结合演示实验和学生实验，亲自探究出三种不同的摩擦力的性质特点。 4教学方法： 实验探究、分析归纳、观察提问、讨论分析、应用举例、练习巩固5教学准备： 学生每四人一组，学生实验桌上配备：白纸、弹簧秤、木块、长木板、毛巾、钩码等。教师用具：玻璃珠、塑料筷子，木筷子、烧杯、洗衣粉、表面涂油的啤酒瓶、一端带定滑轮的长木板，木块、砂桶、砂、细绳、多媒体课件、实物投影仪等。 五、课时：2课时 六、教学过程： 冲击xx中考物理综合复习精品之摩擦力 （一）摩擦和摩擦力 摩擦是人们经常遇到的现象，我们用手拿起放在桌子上的书，是靠摩擦。假如没有摩擦，手拿东西时它就会滑掉。我们平常走路也是靠摩擦，假如没有摩擦，真是寸步难行。你如果在光滑的冰面上滑倒过，就能体会到这一点。一般运动物体能够停下来，又是靠摩擦。假如没有摩擦，火车到了站也不会停下来，乘客就不能下车.总之，我们经常遇到并且随时利用摩擦，只是不大注意罢了。 因此，摩擦力是一种常见的力，我们可以这样给摩擦力下个定义：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，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。 摩擦力的产生条件： 根据摩擦力的定义，我们可以找到摩擦力的产生条件一是物体互相接触，二是要发生或已经发生相对运动。 例1：如下图所示：物体与地面（或斜面）间的接触面是粗糙的，图中没有受到摩擦力的是： 解析：A图中物体是静止的，没有发生相对运动，也没有相对运动的趋势，所以A不受摩擦力，B图中的物体有沿斜面向下运动的趋势，C图中的物体受到水平向左的拉力，有向左运动的趋势，所以B、C中的物体受到摩擦力。D图中的物体向右运动，受到摩擦力，应选择A。 分析：本题主要考察摩擦力产生的条件，解题的关键是判断物体是否有相对运动或相对运动的趋势，本题的易错点是误认为只有发生相对运动，才有摩擦力，而忽视了有相对运动趋势时也会产生摩擦力，因此会误选B、C。 摩擦力的方向： 仔细研究摩擦力的定义我们可以知道摩擦力的方向是沿着阻碍相对运动的方向（这也表示摩擦力的效果） 产生摩擦的原因： 产生摩擦的原因比较复杂，我们只能做粗浅的解释。 如图所示：看起来十分光滑，互相密合的两个平面，如果放在显微镜下观察，却像图上那样显示出凹凸不平，两个物体的凹凸部分互相啮合，当一个物体在另一个物体表面上运动时，互相啮合凹凸部分。就会发生碰撞，阻碍物体运动，这就产生了摩擦。 （二）测量摩擦力 摩擦力的方向和相对运动方向相反，摩擦力的大小可以用如图所示方法测量，通过弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动。在水平方向上，木块受两个力的作用，一个是拉力F，一个是木块和桌面之间的摩擦力?,因为木块在水平方向做匀速直线运动，所以水平方向的拉力F和摩擦力?是一对平衡力，摩擦力的大小等于拉力，从弹簧测力计读出了拉力，也就知道了木块与桌面之间的摩擦力。 实验注意事项：一是因为弹簧测力计本身有重量，为了保证水平拉力，牵引木块时，要握住弹簧测力计的外壳；二是使木块在水平面上做匀速直线运动的关键是拉力要均匀，集中注意力盯住弹簧测力计的指针，一直拉到底，在指针不颤动时读数。 只有用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动，此时摩擦力和拉力才是一对平衡力，此时弹簧测力计的示数才能表示摩擦力的大小。因此：用弹簧测力计测量摩擦力大小时必须让物体在水平桌面上做匀速直线运动。 例2：小红用20N的力拉着一个重50N的木箱在水平方向运动，此时摩擦力的大小为：A.20NB.50N C.30ND.无法判断解：答案是D 分析：根据前面所学的知识，C明显出错，给物体做受力分析，重力和摩擦力不在同一直线上，没有直接关系，因此可排除B、C,作为看似正确的A,我们要仔细分析，此时物体不一定在水平方向做匀速直线运动，根据题意：存在做变速运动的可能，所以此时的摩擦力大小不一定等于拉力的大小，因此A也不正确，答案只能是D. （三）滑动摩擦和滚动摩擦 一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦，叫做滑动摩擦，黑板擦跟黑板的摩擦，我们推动桌子时，桌子和地面的摩擦?这些摩擦都属于滑动摩擦。 一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦，叫做滚动摩擦。汽车、自行车轮子在地面上滚动时，圆筒或圆木在地面上滚动时，都是滚动摩擦。 用手按住小车，先按甲图的方式推动小车，再按乙图的方式推动小车比较先后两次手感受到的阻碍情况是否相同，思考一下，这说明了什么？ 用滚动代替滑动，摩擦就会明显减小。 远在古代，人类就已经发现用滚动来代替滑动，可以大大减小摩擦，如图所示，搬运重物时，在重物下垫上滚木。 在现代生活和生产中，各种车辆都安装了车轮，许多机器转动部分安装了滚动轴承等。 例3：骑自行车时，车轮与地面间的摩擦属于哪种摩擦？紧急刹车时，刹车橡皮与车轮间的摩擦属于哪种摩擦？ 解：滚动摩擦和滑动摩擦除了用各自的定义可直接区别外，也可根据实验操作来鉴别：在自行车的轮胎上，涂上一点红漆，在路面上行驶，可发现地面上是有间隔的红点，若在刹车橡皮上涂上一点红漆，在路面上骑行并刹车，可发现钢圈内侧出现连续的、不间断的红带。前者是滚动摩擦的特征，后者是滑动摩擦的特征，所以自行车前进时，车轮与地面间的摩擦是滚动摩擦，紧急刹车时，刹车橡皮与车轮间的摩擦是滑动摩擦。 （四）影响摩擦力大小的因素 推轻箱子比推重箱子轻松；推一重物经过光滑的路面和粗糙的路面，所用的力是不同的?这些事例说明摩擦力的大小是不同的，那么摩擦力的大小和哪些因素有关呢？ 让我们自己动手试一下 探究实验：影响摩擦力大小的因素 科学猜想：根据箱子越重，推起来越费劲，地面越粗糙推起来越费劲?这样看来影响摩擦力大小的因素可能有：接触面所受的压力；接触面的粗糙程度? 实验器材：抛光的水平桌面，抛光的小木块、弹簧测力计、多个砝码、棉布、毛巾等。实验步骤： 1.用弹簧测力计称出小木块所受的重力。 2.如图：用弹簧测力计拉着小木块在水平桌面上做匀速直线运动。此时弹簧测力计的示数就等于木块和桌面的摩擦力。这时木块对桌面的压力就等于小木块的重力。 3.把小木块对桌面的压力和它们之间的摩擦力记录到表一和表二。 4.在小木块上加上一个砝码，用同样的方法测出摩擦力（如图），此时对桌面的压力等于木块和砝码的重力之和。把压力和摩擦力的数据填入表一。 5.增加小木块的砝码，再做一次实验，做好记录。 6.根据记录的数值，分析一下摩擦力跟压力有什么关系。 7.把一块棉布铺在桌面上，小木块上不加砝码（如图）测出此时的摩擦力，将数据填入表二 8.用毛巾代替棉布，小木块上不加砝码，测出此时的摩擦力，将数据填入表二。9.器材 实验数据记录表格： 摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力和接触面的粗糙程度有关，表面受到的压力越大，接触面越粗糙，摩擦力越大。 1.如何理解压力 关于压力的定义我们将在第十三章专门学习，在本节内请同学们理解：作用在水平面上的物体对水平面的压力的大小等与物体所受的重力大小。2.摩擦力的大小与物体做匀速直线运动的速度无关。 （五）增大和减小摩擦的方法 摩擦与我们息息相关，我们生活中离不开摩擦，但是任何事情有其有利的一面，也有其不利的一面，摩