高中物理第三章摩擦力教案新人教版必修

广东省河源市龙川县第一中学高中物理必修-第三章摩擦1.了解滑动摩擦产生的条件和滑动摩擦定律。知道动态摩擦系数与材料的粗糙度和相互接触的物体的接触面有关，将决定滑动摩擦的方向。2.可以用滑动摩擦公式来计算滑动摩擦。3.了解静摩擦力的规律，了解静摩擦力的变化范围和最大值。4.要知道最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大。5.静摩擦力将根据物体的平衡条件简单计算。过程和方法1.用物理语言培养学生分析、思考和描述摩擦力概念和规律的能力。2.培养学生的实验探究能力。3.让学生学会在实验中控制变量和实验条件。4.通过动手实验培养学生分析和解决问题的能力。情感态度和价值观1.用实验和实例激发学生的学习兴趣。2.培养学生练习，理解(规则)和练习(解决实际问题)。3.在研究问题时，我们应该培养突出主要矛盾而忽视次要因素的思维方法。教学重点和难点：教学重点1.滑动摩擦力的计算和方向的判断。2.判断是否有静摩擦力，判断静摩擦力的方向。3.静摩擦的条件和规律，正确理解最大静摩擦的概念。教学困难1.判断是否有静摩擦力，判断静摩擦力的方向。2.静摩擦力的简单计算。教学方法：探究、教学、讨论和实践教学方法：教具多媒体教学课件、长方体木块(每组3块)、弹簧秤和毛巾；玻璃板、刷子(两个学生一组)。身体辅助物品(如杯子、橡皮、钢笔、橡皮、书桌等。)课程表：新讲座(3小时)教学过程：新课介绍老师：(例如在生活中，你也可以使用多媒体演示)(演示实验)用手握住水杯。老师：为什么杯子不运动？健康：因为杯子处于平衡压力下。老师：这个杯子能承受多少力？健康：第二，重力和手摩擦。重力和摩擦力应该是平衡力。老师：摩擦的方向是什么？健康：重力的方向是垂直向下的，摩擦力和重力大小相等，方向相反，所以这个问题中摩擦力的方向应该是垂直向上的。老师：这个学生回答得很好。今天我们将在初中学习的基础上进一步研究摩擦。为了新课一、静摩擦力老师：首先，让我们看看摩擦是什么。让我们回忆一下我们在初中学到的东西，并描述摩擦的概念。健康：当两个相互接触的物体移动或有相对移动的趋势时，它们会在接触面上产生一个力，阻碍相对移动或相对移动的趋势。这种力叫做摩擦力。老师：(例如，当用水平推力推桌子时，桌子不动)为什么我用力推桌子时桌子不动？健康：因为桌子和地面之间有摩擦。老师：这种摩擦发生在两个相对静止的物体之间。我们称这种摩擦为静摩擦。学生思考静摩擦的条件。健康1:首先，两个物体之间的接触面不光滑。学生2:两个物体之间有相对运动的趋势。健康3:两个物体应该互相接触和挤压。老师：(鼓励)刚才几个学生分析得很好。根据上一课的知识，弹性力的条件是接触和变形，所以摩擦力的条件可以归纳为一句话。这句话应该如何表达？健康：两个接触表面不光滑的物体之间有弹性，并且有相对运动的趋势。老师：让我们通过实验来探索静摩擦力的大小和方向。实验探究(参考实验)(1)使用弹簧测力计水平拉动放置在水平桌面上的木块，并逐渐增加拉力，直到木块移动。观察弹簧测力计在此过程中的变化，并将实验数据填入表格。(2)在木块上增加砝码，重复上述实验，并将实验数据填入表格。老师：记录实验数据的表格应该如何设计？健康：这是我设计的表格。多媒体投影学生的表格设计(参考表格)实验次数木块的移动木块的重力g/n(或包括重量)弹簧测力计的图f/nl23老师：根据实验结果，试着讨论以下问题：如果木块在水平桌面上，不需要外力拉动，它会受到摩擦力的影响吗？健康：不老师：用弹簧测力计轻轻拉动木块，但木块不动。木块受摩擦影响吗？健康：是的。老师：它的大小和方向是什么？基础是什么？健康：大小与拉力相同，方向与相对运动趋势相反，即拉力方向相反；根据两种力量的平衡。老师：静摩擦力的大小是一个固定值吗？这和压力有关吗？如何确定它的大小？健康：静摩擦力的大小不是一个固定的值。这与压力无关。它的大小可以由两个力的平衡条件决定。当物体静止时，施加在物体上的拉力等于施加在地面上的静摩擦力。老师：当物体刚开始相对于桌面滑动时，物体上的静摩擦力是多少？它的大小和方向是什么？健康：最大静摩擦力；大小等于滑块开始移动时的最小拉力，方向与相对运动趋势相反。老师：让我们讨论并总结静摩擦的特点。健康：一般来说，静摩擦力没有确定的值。类似于上述情况，当物体静止并处于平衡状态时，静摩擦力随着张力的变化而变化，张力总是等于张力。静摩擦力的方向总是沿着接触面的切线方向，与物体之间相对滑动趋势的方向相反。当静摩擦力增加到一定值时，它不再增加。这时，静摩擦力达到最大值，称为最大静摩擦力，用fM表示。最大静摩擦力的方向总是沿着接触面的切线方向，这与物体之间的相对运动趋势相反。老师：(微笑着鼓励)这位同学刚才做了一个很好的分析。在正常情况下，如果接触的两个物体之间存在静摩擦，则不一定处于最大静摩擦状态。最大静摩擦力等于使物体开始运动所需的最小推力。老师：关于静摩擦，我们必须讨论几个问题。首先，考虑第一个问题：运动物体之间会发生静摩擦吗？学生1:我不这么认为，因为这种摩擦是静摩擦。学生2:我不同意这位同学刚才所说的，静摩擦中的“静”应该是指物体之间的摩擦，这些物体相互接触并有相对运动的趋势，它应该是指相对静止。老师：是的，静摩擦中的“静态”是指相对静态。第二个问题是如何确定静摩擦力的大小。健康：可以根据平衡条件来做。老师：让我们看一个这样的例子。课堂培训用手拿着一个油瓶(瓶子总是垂直的)。以下陈述是正确的()A.瓶子里的油越多，手就越紧握得越紧，油瓶受到的摩擦力就越大。不管你的手有多紧，油瓶上的摩擦力总是不变的。D.以上所有陈述都是正确的。答：空调分析：用手握住油瓶，油瓶不会掉落，表明手与油瓶垂直向上方向之间的静摩擦力以及油瓶受到的重力平衡是由油瓶的重力(大小)决定的。随着油瓶变得越来越重，它所受到的静摩擦力必然随之增加。如果你紧紧抓住它，相应的最大静摩擦力会更大，以确保油瓶不会脱落。如果手握得不紧，正压不够大，最大静摩擦力小于油瓶的重力，油瓶就会脱落。因此，选项A是正确的。手握得越紧，手和瓶子之间的正压力就越大，最大静摩擦力就越大。但此时，油瓶受到静摩擦，这是与油瓶重力平衡的静摩擦，是等于油瓶重力的固定值。可以看出，选项B是错误的，选项C是正确的。显然d也不正确。老师：继续刚才的分组实验。当拉力大于物体和地面之间的最大静摩擦力时，物体的运动如何变化？学生继续做实验，仔细观察实验现象并解释实验现象。健康：物体从静止变成运动。老师：这个时候物体和地面之间有摩擦吗？如果是这样，摩擦的本质是什么？健康：物体和地面之间仍然有摩擦，但是摩擦的性质从静态摩擦变为滑动摩擦。老师：好，让我们学习滑动摩擦。第二，滑动摩擦老师：请阅读课文并结合以上实验，然后说出什么是滑动摩擦，什么是滑动摩擦。健康：从上面的实验可以得出结论，当两个物体相对滑动时，物体之间的摩擦称为滑动摩擦。在滑动摩擦中，物体之间阻碍物体之间相对滑动的作用力称为滑动摩擦。老师：根据静摩擦的条件，让我们来探究滑动摩擦的条件。健康：两个有粗糙接触面的物体之间有弹性和相对运动。动手实验，“感受摩擦”学生在他们周围做实验，感受与滑动摩擦相关的因素，并回答老师提出的问题。(参考实验)将一张纸放在桌面上，将手放在纸上，然后向前推动手掌以保持接触面的材料不变，并在不同的压力下向前推动手掌(材料可以是纸、塑料、毛巾、木板、橡胶等)。)；然后保持压力恒定，改变接触面的材料。老师：通过比较，滑动摩擦的大小涉及哪些因素。健康：它与正压和接触面的粗糙度有关。老师：让我们设计一个实验来看看滑动摩擦和正压之间的关系。首先，让我们考虑实验设备的选择，然后探索如何使用这些设备进行实验，也就是说，什么是实验原理。最后，让我们进行实验。学生探索如何进行实验，包括实验设备的选择、实验过程的设计、实验数据的处理等。老师：第一个问题，实验前你选择了什么设备？健康：我们可以继续刚才的实验，只是让木块移动。老师：木块的移动有什么限制吗？健康：木块应该匀速或缓慢移动，因为只有这样拉力才能保持与滑动摩擦力相等。老师：是的，我们必须注意这一点。在实验过程中，木块对地面的压力是如何变化的？健康：你可以给木块增加重量。老师：实验数据是如何处理的？健康：我们可以用表格的形式记录物体在不同压力下匀速运动的拉力，物体在水平面上运动时对地面的压力等于物体的重力，所以我们需要测量木块的重力和重量来获得木块对地面的压力。为记录数据而设计的表格如下：多媒体投影学生设计的表格实验次数1234压力fn/n张力f/n摩擦系数老师：记录数据后如何处理数据？学生老师：刚才两个学生都做得很好，但是我还是建议使用第二种方法。如此制作的图像一目了然，易于判断。如果你在测量中犯了一个错误，这一点可以从图中省略。将来，每个人都应该使用更多的图像方法来处理从实验中获得的数据。老师：实验的结论是什么？健康：在其他条件不变的情况下，物体和地面之间的滑动摩擦力与物体在地面上的压力成正比。老师：让我们猜猜滑动摩擦还有什么关系？健康1:可能与接触表面的面积有关。学生2:这可能与物体运动的速度有关。学生3:这可能与物体和接触面的粗糙度有关。老师：让我们通过实验来检验我们的猜想。学生实验，教师巡回指导。老师：通过实验我们能得出什么结论？健康：物体和地面之间的滑动摩擦与接触面积、物体运动速度和接触面的粗糙度无关。老师：(总结)更精确的实验表明，滑动摩擦的大小与压力成正比，也就是说，与两个物体之间的垂直力成正比。如果用F表示滑动摩擦的大小，用FN表示压力的大小，那么F=FN，其中是一个比例常数(它是两个力的比值，没有单位)，称为动态摩擦系数。它的值与两个相互接触的物体的材料有关，并且两个物体之间的动摩擦系数因材料不同而不同。动态摩擦系数也与接触条件(如粗糙度)有关。老师：滑动摩擦的方向是怎样规定的？健康：滑动摩擦与物体的相对运动方向相反。老师：(强调)应该注意的是，虽然滑动摩擦的方向与相对运动的方向相反，但相对运动方向和运动方向这两个概念应该加以区分，不能混淆。老师：为了加强对滑动摩擦的理解，让我们看下面的例子。多媒体显示教材示例注意：在解释例子的过程中，老师必须给学生留下分析问题的机会，而不应该代替他们。相反，教师应该引导学生逐步形成正确的分析问题的方法，培养学生分析问题的能力，尤其是压力分析的能力，为将来复杂的压力分析打下良好的基础。三、滚动摩擦当一个物体在另一个物体的表面滚动时，物体之间存在的摩擦称为滚动摩擦。在滑动摩擦中，物体之间阻碍物体滚动的作用力称为滚动摩擦。当压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。摘要摩擦是物理教学中的一个难点。突破这一课难点的方法是使用我们周围容易看到的例子和简单的学生实验。注意避免将知识点强加给学生是很重要的。学生应该自己去感受和体验。滑动摩擦概念的难点在于滑动摩擦的方向与物体的相对运动方向相反，而不是与物体的运动方向相反。滑动摩擦的计算等等。静摩擦是一个难点和集中的知识点，包括静摩擦是否存在、静摩擦的方向、静摩擦的大小等。这些问题在这节课中不能完全解释清楚，所以学生可以完全理解。学生应该首先熟悉解决问题的基本方法，然后在以后的学习中逐步解决这些问题，因为静态摩擦在以后的学习中会出现不止一次。家庭作业：分配课本第65页的问题和练习。电路板设计：1.两个物体接触，接触面粗糙生产活着文章项目2.相互作用的压力是一个接一个垂直于接触面的力(正压)3.有相对运动或相对运动的趋势1.概念：当一个物体相对于另一