静摩擦力教案胡玉芳

高一物理教案 3 33 3 摩擦力摩擦力 第六师芳草湖总场中学 胡玉芳 教学目标 教学目标 一 知识与技能一 知识与技能 1 认识静摩擦力的规律 知道静摩擦力的变化范围及其最大值 2 能根据静摩擦力的规律 能判断静摩擦力的方向 3 会根据物体的平衡条件简单的计算摩擦力的大小 4 能在简单问题中 根据物体的运动状态 判断静摩擦力的有无 大小和方向 二 过程与方法 1 通过观察演示实验 概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特点 培养学生的观察 概括能力 2 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 3 通过自己动手实验 培养学生分析问题 解决问题的能力 三 情感 态度与价值观三 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 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 教学重点教学重点 1 静摩擦力有无的判断以及静摩擦力方向的判断 2 静摩擦力产生的条件及规律 正确理解最大静摩擦力的概念 教学难点 教学难点 1 静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断 2 静摩擦力大小的简单计算 3 在教学中要强调摩擦力有阻碍相对运动和相对运动趋势的性质 教学课时教学课时 2 课时 实验器材准备 实验器材准备 1 演示教具 长木板一块 带线绳的大木块 测力计 砝码一盒 毛巾 大钩码一个 洗洁精 玻璃瓶 水 2 学生实验材料 每一组 长木板一块 小木块一块 测力计一只 毛巾 砝码一盒 教学方法 教学方法 实验探究 分析归纳 观察提问 讨论分析 教学模式 教学模式 四环导学式 教学模式展开过程教学模式展开过程 课时 1 静摩擦力 教师 教师 摩擦力是我们的老朋友了 它时刻相伴我们而又被我们忽略 人们每时每刻都在与摩擦力道 那么摩擦力是怎样产生的 它有什么特点 这就是本节课要研究的内容 自主学习 自主学习 首先我们大家一起来回顾一下初中我们学习的摩擦力的有关知识 1 1 什么是摩擦力 什么是摩擦力 摩擦力的定义 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 就会在接触面摩擦力的定义 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相对运动趋势的力 这种力就叫做摩擦力 上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力 这种力就叫做摩擦力 2 2 摩擦力的种类 摩擦力的种类 静摩擦力 滑动摩擦力和滚动摩擦力静摩擦力 滑动摩擦力和滚动摩擦力 教师演示教师演示 1 1 将长木板平放在水平桌面上 把大钩码竖放在木板上 让学生猜想抬起木板一端 铁块 会发生什么现象 然后老师逐渐抬起长木板一端 观察圆柱形铁块的状态变化 木板倾角不大时 钩 码静止 可引导学生思考钩码为什么不下滑 引出新课 静摩擦力 小游戏 体验静摩擦力小游戏 体验静摩擦力 1 将两本物理课本逐页交叉叠在一起 然后把两本书通过拉的方式分开 2 一男一女两同学上讲台 让男同学先用洗洁精水洗洗手 然后去拿玻璃瓶的瓶口 然后让女生直 接去拿玻璃瓶 观察谁能把瓶子拿起来 他 或她 是利用什么把瓶子拿起来的 再以小孩推箱但没推动为例 据二力平衡的知识可知 这时一定有一个力与推力平衡 该力就是 静摩擦力 阻碍了箱子的相对运动 思考 这三个摩擦力有什么共同特点 结论 物体间相对静止 但有相对运动趋势 得出静摩擦力的定义 一 静摩擦力一 静摩擦力 1 1 静摩擦力的定义 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产生的 静摩擦力的定义 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产生的 摩擦力就叫做静摩擦力 摩擦力就叫做静摩擦力 合作探究合作探究 1 1 探究 探究静摩擦力产生的条件静摩擦力产生的条件 1 通过男生手拿瓶子的实验说明 两物体接触且接触面粗糙 2 老师演示 A 用测力计吊着一个滑块并静止 读出测力计的示数 由二力平衡知 此时示数 等于滑块的重力 B 老师将吊着的滑块靠在墙上 观察到示数不变 说明没有受到摩擦力 此时滑 块和墙之间也没有弹力存在 可由假设法或二力平衡法证明 C 用力将滑块压在墙上 再继续向上 拉滑块 要注意保持滑块静止 发现测力计示数增大 说明此时滑块受到了摩擦力 即摩擦力产生的 条件还有 两物体相互挤压存在弹力 3 静止在水平面上的滑块如果不推它 就不会受到摩擦力说明摩擦力产生的条件还需要 两物体 间有相对运动趋势 成果展示成果展示 1 1 2 2 静摩擦力产生的条件 静摩擦力产生的条件 1 1 两物体接触且接触面粗糙 两物体接触且接触面粗糙 2 2 两物体相互挤压存在弹力 两物体相互挤压存在弹力 3 3 两物体间有相对运动趋势 两物体间有相对运动趋势 巩固提升巩固提升 1 1 关于弹力与摩擦力的关系 下列说法正确的是 A 有弹力一定有摩擦力 B 有摩擦力一定有弹力 师生共同分析得出 A 错 B 对 教师 教师 要研究一个力的特点 首先要研究该力的三要素 我们首先来研究静摩擦力的大小 合作探究合作探究 2 2 静摩擦力的大小跟哪些因素有关呢 静摩擦力的大小跟哪些因素有关呢 猜想 猜想 静摩擦力大小可能与以下因素有关 可能与拉力 接触面的粗糙程度有关和物体间的压力 正压力 有关 实验实验 1 1 保持接触面材料和正压力大小不变 研究静摩擦力与拉力的关系 保持接触面材料和正压力大小不变 研究静摩擦力与拉力的关系 将物块静止地放在木板上 用测力计沿水平方向拉物块 用较小的拉力 物块保持静止状态 记下拉力大小 增加拉力大小 仍使物体保持静止 记下拉力的大小 当木块刚要开始拉动时 再记下拉力的大小 注意 当物体开始运动后 就不再记录数据 注意 当物体开始运动后 就不再记录数据 数据状态测力计读数摩擦力的大小拉力方向摩擦力方向 1 静止静摩擦力 1 2 静止静摩擦力 2 3 刚开始运 动瞬间 最大静摩擦力 做完实验 由学生展示实验数据 师生共同分析得出 结论结论 1 1 静摩擦力大小等于拉力大小 静摩擦力大小等于拉力大小 教师引导学生 我们会发现 静摩擦力不会无限制增大 它的增大有一个限度 当超过这个限度 时 物体将由静止变为运动 即由相对运动的趋势变为相对运动 此时所受摩擦力将变为滑动摩擦力 静摩擦力的最大值 Fmax叫做最大静摩擦力 将动未动时摩擦力 它的数值等于物体刚开始运动 时的拉力的大小 实验实验 2 2 保持正压力和拉力大小与第一次实验相同 研究静摩擦力与接触面材料的关系 保持正压力和拉力大小与第一次实验相同 研究静摩擦力与接触面材料的关系 将物块静止地放在贴有毛巾的木板上 重做上述实验 数据状态测力计读数摩擦力的大小拉力方向摩擦力方向 1 静止静摩擦力 1 2 静止静摩擦力 2 3 刚开始运 动瞬间 最大静摩擦力 实验结论实验结论 2 2 静摩擦力大小等于拉力大小 与接触面的粗糙程度无关 但接触面越粗糙最大静摩擦力 静摩擦力大小等于拉力大小 与接触面的粗糙程度无关 但接触面越粗糙最大静摩擦力 越大 越大 实验实验 3 3 保持接触面材料和拉力与第一次实验相同 研究静摩擦力与正压力的关系 保持接触面材料和拉力与第一次实验相同 研究静摩擦力与正压力的关系 将物块静止地放在木板上 在物物块上分别加上二个砝码 重做上述实验 数据状态测力计读数摩擦力的大小拉力方向摩擦力方向 1 静止静摩擦力 1 2 静止静摩擦力 2 3 刚开始运 动瞬间 最大静摩擦力 实验结论实验结论3 3 静摩擦力大小等于拉力大小 与正压力无关 但静摩擦力大小等于拉力大小 与正压力无关 但正压力越大最大静摩擦力越大 正压力越大最大静摩擦力越大 成果展示成果展示 2 2 3 3 静摩擦力的大小 静摩擦力随着拉力的增大而增大 它的极限值就是最大静摩擦力 静摩擦力的大小 静摩擦力随着拉力的增大而增大 它的极限值就是最大静摩擦力 两个物体间的静摩擦力可以是一个变力 它的大小可以在两个物体间的静摩擦力可以是一个变力 它的大小可以在 0 0 与与 F Fmax max之间 之间 即即 变化范围为 变化范围为 0 0 f f静 静 f fmax max 教师强调 教师强调 在一般情况下 如果两个相接触的物体之间存在着静摩擦力的作用 则并不一定处于最大 静摩擦状态 最大静摩擦力等于使物体将要开始运动所需的最小推力 教师 由于受到静摩擦力的物体相对于接触的物体是静止的 由二力平衡的关系可知 静摩擦力 的大小只与外力有关 与其他的因素无关 但最大静摩擦力要受一些因素的影响 物体的所受压力 正压力 越大 最大静摩擦力越大 物体的接触面的越粗糙 最大静摩擦力越大 教师提问 教师提问 前面我们研究了静摩擦力的大小 现在我们来探讨一下静摩擦力的方向 在刚才的实验中 物块受到的摩擦力在哪里产生 沿什么方向 教师引导学生 静摩擦力总是阻碍物体的相对运动趋势 所以产生在接触面上 静摩擦力的方向 总是与物体发生相对运动趋势的方向相反 教学中要强调是 阻碍相对运动趋势 成果展示成果展示 3 3 4 4 静摩擦力的方向 静摩擦力的方向 静摩擦力的方向总是沿着接触面 跟物体相对运动的趋势方向相反 静摩擦力的方向总是沿着接触面 跟物体相对运动的趋势方向相反 静摩擦力总是阻碍物体的相对运动趋势 静摩擦力总是阻碍物体的相对运动趋势 巩固提升巩固提升 2 2 1 手推桌子没推动是因为手的推力小于摩擦力 对吗 2 如图 增大压力瓶子受到的静摩擦力会随着增大吗 3 受到静摩擦力的物体一定是静止的吗 4 静摩擦力可以成为受力物体的动力吗 师生共同分析 并播放视频 教师强调 教师强调 1 1 要特别注意 要特别注意 相对相对 这个条件 这个条件 相对静止相对静止 不是静止 运动的物体可以受到静摩擦力不是静止 运动的物体可以受到静摩擦力 方向与方向与 相对运动趋势相对运动趋势 的方向相反 并不是与的方向相反 并不是与 运动运动 方向相反 方向相反 相对相对 是指相对接触的物体 而不能相对别的物体 所谓是指相对接触的物体 而不能相对别的物体 所谓 相对运动相对运动 指的是两个物体分别以对 指的是两个物体分别以对 方为参照物所表现出来的运动 而不是相对地面或其他物体的运动 方为参照物所表现出来的运动 而不是相对地面或其他物体的运动 2 2 静摩擦力产生的效果是阻碍物体间的相对运动趋势 不是阻碍运动 静摩擦力可以是动力 但它 静摩擦力产生的效果是阻碍物体间的相对运动趋势 不是阻碍运动 静摩擦力可以是动力 但它 产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动 难点解析难点解析 关于静摩擦力有无及方向的判断关于静摩擦力有无及方向的判断 方法一 二力平衡条件 方法一 二力平衡条件 根据运动状态 运用平衡条件或牛顿定律来判断 如图甲所示 方法二 假设法 方法二 假设法 可假设接触面是光滑的 看物体是否将要发生运动 若要发生运动 则存在静摩擦力 物体将要发生运动的方向即为相对趋势的方向 静摩擦力的方向跟物体相对运动的趋势方向相反 如图 乙和丙所示 巩固提升巩固提升3 3 下列图中的物体都处于静止状态 有静摩擦力的是 物块受静摩擦力方向如何 巩固提升巩固提升 4 4 两人拔河 如图所示 当两人都静止时 分析它们受到的摩擦力的方向两人拔河 如图所示 当两人都静止时 分析它们受到的摩擦力的方向 课堂小结 课堂小结 摩擦力静摩擦力 定义两个只有相对运动趋势 没有相对运动的物体间的摩擦力 产生条件两物体接触且接触面粗糙 两物体相互挤压存在弹力 两物体间有相对运动趋势 方向与接触面平行 并且跟物体的相对运动趋势方向相反 大小0 f静 fmax fmax为最大静摩擦力 作用效果阻碍相对运动趋势 静摩擦力特点 静摩擦力特点 a a 实际所受的静摩擦力 根据力的平衡规律进行分析实际所受的静摩擦力 根据力的平衡规律进行分析 b b 静摩擦力随着产生运动趋势的外力的变化而变化静摩擦力随着产生运动趋势的外力的变化而变化 c c 静摩擦力跟物体间接触面的压力大小无关静摩擦力跟物体间接触面的压力大小无关 d d 最大静摩擦力跟物体间的压力 接触面的材料及粗糙程度有关最大静摩擦力跟物体间的压力 接触面的材料及粗糙程度有关 教师 摩擦力在生活中无处不在 同学们都知道哪些呢 让学生结合自己的生活实际 列举各类摩擦力在生活中的存在情况 事例参考 如运动鞋 汽车运动 手中的瓶子或毛笔不滑落 筷子能夹起饭菜 线织成 布 皮带运输机传送物品 汽车要用橡胶的轮胎 刹车皮利用橡胶增大摩擦 抓鳗鱼 或鳝 鱼 泥鳅等 感到困难 摩擦力很小 汽车在路上打滑时 可在轮子下面放些石子 沙或稻 草之类东西 增加摩擦 板书设计 板书设计 一 静摩擦力一 静摩擦力 1 1 静摩擦力的定义 静摩擦力的定义 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 这个力就叫做静摩擦力 碍物体间相对运动趋势的力 这个力就叫做静摩擦力 2 2 静摩擦力产生的条件 静摩擦力产生的条件 1 1 两物体接触且接触面粗糙 两物体接触且接触面粗糙 2 2 两物体相互挤压存在弹力 两物体相互挤压存在弹力 3 3 两物体间有相对运动趋势 两物体间有相对运动趋势 3 3 静摩擦力的大小 静摩擦力的大小 静摩擦力大小等于拉力大小 静摩擦力大小等于拉力大小