摩擦力学案-教学设计

第三章相互作用（人教版）§摩擦力（同步学案）一、学习目标1.知道滑动摩擦产生的条件及作用。2.实验探究出滑动摩擦力大小的规律F=μFN，并进行计算。3.知道动摩擦因数与什么有关并会测量。4.知道静摩擦力的产生条件、大小的影响因素和会判断方向。5.知道最大静摩擦力，知道大小与哪些因素有关。二、重点难点1.重点：滑动摩擦力产生的条件及规律，公式F摩=μFN的应用。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。2.难点：最大静摩擦力的概念。相对运动和相对运动趋势的理解。三、学法指导本节课通过学生通过设计实验，并使用控制变量法对影响滑动摩擦力和静摩擦力大小的因素进行实验探究。培养学生的逻辑思维能力、利用知识解决实际问题的能力。体验实验探究的乐趣，通过探究活动培养自己的合作能力。通过实验设计、数据的整理过程，养成实事求是的科学态度。首先把本节课的内容认真的看一遍。最后完成本学案。四、自主学习1.静摩擦力a．定义当物体具有时，物体间产生的摩擦叫做静摩擦，这时产生的摩擦力叫做静摩擦力。b．产生条件、、。c．方向d、静摩擦力的大小范围是________________，最大静摩擦力随正压力的增大而_________________。e．大小计算方法2．摩擦力a．定义当物体具有时，物体间产生的摩擦叫做滑动摩擦，这时产生的摩擦力叫做滑动摩擦力。b．产生条件、、。c．方向d．滑动摩擦力的大小计算公式为_______________。动摩擦因数与____________和______________有关。e．大小计算方法五、典型例题例1．关于静摩擦力，下列说法正确的是()A．只有静止的物体才可能受静摩擦力B．有相对运动趋势的相互接触的物体间有可能产生静摩擦力C．产生静摩擦力的两个物体间一定相对静止D．两个相对静止的物体间一定有静摩擦力产生答案：BC解析：对照产生静摩擦力的条件可以看出：选项B、C正确，而D错误．产生静摩擦力的两个物体之间一定“相对静止”，但物体不一定“静止”例如当用传送带把货物由低处送往高处时，物体是运动的，但物体和传送带间相对静止，传送带对物体的摩擦力是静摩擦力．可见选项A错误．例2．关于滑动摩擦力的产生，下列说法正确的是()A．只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力B．只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力C．受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力D．受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用答案：AD解析：对照产生滑动摩擦力的条件可以看出；选项A、D正确，而C错误．产生滑动摩擦力的条件之一是物体发生相对滑动，但物体并不一定运动．例如物体A用细绳固定在墙上，当把木板B水平向右抽出时(如图所示)，物体A保持静止，而此时它却受到木板B对它的滑动摩擦力．可见，选项B错误．例3．2009年3月5日，以色列一支篮球队的队员在耶路撒冷动物园和一头大象拔河，如图所示．设队员拉绳的力为2500N，大象始终保持静止，那么大象受到地面的摩擦力多大？答案：2500N解析：以大象为研究对象，由于大象始终保持静止，所以大象受到地面的摩擦力大小等于队员拉绳的力的大小，即大象受到地面的摩擦力大小为2500N.例4．滑雪是北方地区人们喜爱的一种运动．有的地方，人们用鹿拉滑雪板进行滑雪比赛(如图)．已知滑雪板与冰面间的动摩擦因数为，滑雪板和人的总质量为180kg.如果鹿拉着滑雪板做匀速直线运动，求鹿的拉力大小．答案：解析：由于滑雪板做匀速直线运动，可知鹿的拉力F与滑动摩擦力的大小相等，即F＝f.同时，滑雪板与冰面间的压力N与滑雪板和人所受的重力相等，即N＝G.由滑动摩擦力公式，可求出鹿的拉力大小为F＝f＝μN＝μG＝μmg＝×180×＝例5．如图(甲)所示，完全相同的A、B两物体放在水平面上，与水平面间的动摩擦因数均为μ＝，每个物体重G＝10N，设物体A、B与水平面间的最大静摩擦力均为Ffm＝，若对A施加一个向右的由零均匀增大到6N的水平推力F，请将A所受到的摩擦力随水平推力F的变化情况在图(乙)中表示出来．(要求写出作图过程)解析：(1)当推力F由0均匀增大到时，A、B均未动，FfA由0均匀增大到，(2)当推力F由增大到5N时．FfA＝，(3)当推力F由5N增大到6N时，A处于运动状态：FfA＝μG＝2N.六、课堂练习1．关于摩擦力产生的条件，下列说法正确的是A．相互压紧粗糙的物体之间总有摩擦力作用B．相对运动的物体之间总有摩擦力作用C．只有相互压紧并有相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体间才有摩擦力作用D．只有相互压紧并有相对运动的物体之间才有摩擦力作用2．下列说法中正确的是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，则其间必有摩擦力D．两物体间无弹力，则其间必无摩擦力3．摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，那么摩擦力一定是阻力吗？4．关于摩擦力的方向，下列说法正确的是A．滑动摩擦力的方向总是和物体运动的方向相反B．滑动摩擦力的方向总是和物体运动的方向相同C．物体所受摩擦力的方向总是和接触面相切D．物体所受摩擦力的方向和物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反5.如图所示，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：(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相对滑动)；(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)汽车在匀速行驶过程中突然加速，木箱在车上滑动时。6．三个质量相同的物体，与水平桌面的动摩擦因数相同，由于所受水平拉力不同，A做匀速运动，B做加速运动，C做减速运动，那么它们受到的摩擦力大小关系应是A．FB＞FA＞FCB．FA＜FB＜FCC．FB＝FA＝FCD．不能比较大小7.用手握瓶子，使瓶子在竖直方向处于静止状态。如果握力加倍，则手对瓶子的摩擦力A．一定加倍B．保持不变C．方向向上D．方向向下8．关于滑动摩擦力公式f＝μFN，下列说法中正确的是A．动摩擦因数μ与摩擦力f成正比，f越大，μ越大B．动摩擦因数μ与正压力FN成反比，FN越大，μ越小C．动摩擦因数μ与摩擦力f成正比，与正压力FN成反比D．动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的粗糙程度及材料决定9．水平桌面上有一个重200N的物体，与桌面间的动摩擦因数为，当依次用15N、30N、80N的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)A．15N、30N、40NB．15N、30N、80NC．0、0、40ND．15N、40N、40N10.如下图所示，一质量为1kg的长木板放在水平桌面上，木板与桌面间的最大静摩擦力为N，动摩擦因数为。如果分别用N的水平力和N的水平力推木板，木板受到的摩擦力分别为多大？在木板被水平力推动的过程中，当木板伸出桌边三分之一时，木板受到的摩擦力又为多大？(g取9.8m/s2)11．关于产生摩擦力的条件，下列说法正确的是A．相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力存在B．相对运动的物体间一定有滑动摩擦力存在C．只有相互挤压和有相对运动或相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力的作用D．只有相互挤压和发生相对运动的物体之间才有摩擦力的作用12.如图所示，人握住旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是A．人受的摩擦力的方向是向下的B.人受的摩擦力的方向是向上的C．手握旗杆的力越大，人受的摩擦力越大D．若手握旗杆的力增加，人受的摩擦力仍保持不变13．在下列实际问题中，关于摩擦力的说法正确的是A．举重运动员比赛前双手都要擦些白色粉末，目的是为了减小手和杠铃之间的摩擦力B．所有车辆都用轮子行驶，因为滚动摩擦力小于滑动摩擦力C.磁悬浮列车在行驶时离开轨道悬空，不受轨道摩擦力作用，所以可以高速行驶D．棉纱可以织成布，是因为棉纱之间存在摩擦力14.如图所示，两木块A、B叠放在水平桌面上，现以水平拉力F拉B没有拉动，则以下说法正确的是A．A、B间不存在摩擦力作用B．A、B间有静摩擦力作用C．B与桌面间有静摩擦力作用D．若撤去外力F后，则A与B、B与桌面间都没有摩擦力15．一块砖置于粗糙水平地面上，按如图所示的不同方法放置，在水平力F的作用下运动，设地面与砖块各接触面间的动摩擦因数都相同，则砖块受到的摩擦力的大小关系是A．F甲＞F乙＞F丙B．F丙＞F乙＞F甲C．F甲＞F乙＝F丙D．F甲＝F乙＝F丙16.如图所示，在动摩擦因数μ＝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的大小为10N的拉力作用，则物体受到的滑动摩擦力为(g取10N/kg)A．10N，向右B．10N，向左C．20N，向右D．20N，向左17.如图所示，重10N的物体被水平力F压在竖直墙上。(1)此时物体处于静止状态，则物体受的摩擦力的大小为多少？(2)当压力F稍微增大后，物体所受摩擦力是否变化？(3)当在物体上再放5N的重物时，物体恰好开始运动，物体受到的最大静摩擦力是多大？(4)若减小压力F，使物体沿墙面匀速下滑，则物体所受的摩擦力是多大？参考答案1．C3．答案：摩擦力是和物体的相对运动(或相对运动趋势)的方向相反，并不一定与物体的运动方向相反。如果摩擦力和物体的运动方向相同，那摩擦力就是动力。4．CD5．答案：(1)向前(2)向后(3)没有摩擦力(4)向后(5)向前解析：(1)木箱随汽车一起由静止加速运动时，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时，木箱由于惯性要保持原有的静止状态，因此它将相对于汽车向后滑动，说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势，所以木箱受到向前的静摩擦力。(2)汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相对汽车向前滑动，说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向后的静摩擦力。(3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动。假设木箱与汽车的接触面光滑，由于惯性木箱仍做匀速直线运动，木箱与汽车间无相对滑动，说明木箱与汽车间没有相对运动趋势，没有摩擦力。(4)汽车刹车，木箱相对于汽车向前滑动，易知木箱受到向后的滑动摩擦力。(5)汽车在匀速行驶过程中突然加速，木箱相对于汽车向后滑动，易知木箱受到向前的滑动摩擦力。6．C10．答案：NNN解析：首先确定木板受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力，由于N＜Fm＝N，故木板受静摩擦力F1＝F＝N当水平力为N时，由于N>Fm＝N，木板将受滑动摩擦力：F2＝μFN＝μmg＝×1×N＝N。当木板伸出桌面三分之一时，木板的重心仍在桌子上，故木板对桌子压力不变，滑动摩擦力不变，即F3＝F2＝N。11．C12．BD人握住旗杆匀速上爬，竖直方向受两个力处于平衡状态；重力和向上的静摩擦力，这两个力大小相等。若手握旗杆的力增加，人受的摩擦力仍保持不变。13．BCD举重运动员比赛前双手都要擦些白色粉末，目的是为了增大手和杠铃之间的摩擦力，A错，B、C、D正确。14．ACD以A为研究对象，A静止，不受摩擦力作用；把A、B看做一个整体，则桌面对B的静摩擦力向左，且Ff＝F。15．D砖按图中三种不同方式放置，砖对地面的压力不变，总等于砖块的重力，即FN＝G，根据F＝μFN＝μG可知，砖块受到的摩擦力都相同，D正确。16．D物体受滑动摩擦力，其大小为F＝μFN＝μmg＝×20×10N＝20N，方向与相对运动方向相反，即方向向左。17．答案：(1)10N(2)不变(3)15N(4)10N解析：(1)由生活实际知，当物体贴在竖直墙上时，因为重力作用有向下运动的趋势；由于水