高中物理教科版 (2019)必修 第一册3 摩擦力教学设计

《摩擦力》教学设计

教学目标：

1. 知道滑动摩擦力、动摩擦因素、静摩擦力的概念，会判断滑动摩擦力和静摩擦力的方向。
2. 能运用滑动摩擦力公式来计算，会根据物体的平衡条件简单计算静摩擦力的大小。
3. 通过实验定量描述滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度的关系，通过实验探究认识最大静摩擦力，培养学生的科学探究能力。
4. 让学生学会在实验中控制变量，培养学生实事求是的精神，利用实验激发学生学习兴趣。

教学重点：

1.   滑动摩擦力。
2.   通过实验定量描述滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度的关系。
3.   静摩擦力。

教学难点：

1. 滑动摩擦力的方向。
2. 静摩擦力的大小和方向。

教学方法：

利用探究实验，引导学生建立滑动摩擦力、动摩擦因素、静摩擦力、最大静摩擦力的物理观念。

课时安排：2课时

情境引入：

    图片展示生活中与摩擦力有关的现象：汽车的刹车装置，小提琴演奏，安检处的传送带，爬杆，等等。

新课教学：

一、滑动摩擦力

【回顾】1、滑动摩擦：两个相互接触并有挤压的物体之间发生相对运动时，产生的摩擦叫作滑动摩擦。

2、滑动摩擦力：在滑动摩擦中，在接触面上产生的阻碍物体相对运动的作用力。

【思考问题】滑动摩擦力的产生条件是什么？

（1）接触面粗糙；

（2）相互接触且有挤压(或有弹力)；

（3）要有相对运动。

3、滑动摩擦力的方向：总是与物体相对运动的方向相反，与它们的接触面相切。

【思考问题】1、滑动摩擦力的大小与两个物体间的压力、物体接触面的粗糙程度有什么关系？

     压力越大、物体的接触面越粗糙，两个物体间的滑动摩擦力就越大。

2、滑动摩擦力的大小与两个物体间的压力、物体接触面的粗糙程度有什么样的定量关系？

【实验与探究】

用纸张、木板、木块、砝码、弹簧测力计等，探究滑动摩擦力的大小与两个物体间的压力、物体接触面的粗糙程度之间的定量关系。

（一）【思考问题】

（1）静止的物体也受到滑动摩擦力吗？

（2）如何改变压力？如何测量压力？

（3）怎样改变物体与接触面的性质？

（4）如何测量木块受到的滑动摩擦力的大小？

（二）学生实验：

1、在桌面上铺一张平整的纸，木块放纸上；

2、用弹簧测力计测出木块的重力大小，即为木块对纸张的压力；

3、用弹簧测力计水平拉着木块，向左缓慢匀速拉纸张，注意观察测力计指针位置；

4、当指针位置保持相对稳定，读出其示数，即为木块所受滑动摩擦力的大小；

5、在木块上依次增加砝码，重复上述步骤。

6、换接触面，重复上述过程。

实验数据记录：

6、根据表格中的数据，在坐标系中，作出图像。

（三）实验结论：

1、图像呈一条过原点的倾斜直线，斜率为，说明滑动摩擦力与压力的大小成正比；、

2、不同的接触面，的值不同，接触面越粗糙，的值越大；

3、动摩擦因素：把的值定义为动摩擦因素，符号“”，即。

总结：滑动摩擦力的大小跟压力成正比，还跟接触面的性质有关。即

例题：某同学要重新布置自己的房间。他用100N的水平拉力匀速拉动质量为25kg的书桌，书桌与地面的动摩擦因素是多少？如果要在同样情况下匀速移动质量为75kg的书柜，他用100N的力能拉动书柜吗？为什么？

【思考问题】上述例题中，书柜受到的摩擦力的大小是多少？这个摩擦力是滑动摩擦力吗？

二、静摩擦力

【学生实验】

将两本书一页一页交叉叠好，竖直提起其中一本书，观察，另一本书会不会掉落。

【观察与思考】教师引导学生对下列情境进行分析。

（1）将双手按压在桌面上，用力往前推，手保持不动，手有什么感觉？

（2）手握一个玻璃瓶，处于静止状态，如果松手，会出现什么情况？

（3）用力推一个木箱，但没有推动，原因是什么？

总结：1、静摩擦：当两个相互接触的物体之间具有相对运动趋势时，物体间产生的摩擦。

2、静摩擦力：在静摩擦中，在接触面上产生的阻碍物体相对运动趋势的作用力。

3、静摩擦力的方向：总是与物体相对运动趋势的方向相反，与接触面相切。

【思考问题】静摩擦力的产生条件是什么？

（1）接触面粗糙；

（2）相互接触且有挤压(或有弹力)；

（3）要有相对运动趋势。

4、静摩擦力的大小：

【思考问题】（1）木块放在水平桌面上，不用外力去拉，它有没有受到摩擦力的作用？

（2）用弹簧测力计轻轻拉动木块，但它不动，木块有没有受到摩擦力的作用？如果有，其大小如何？方向如何？

（3）拉动木块后，它还受到摩擦力的作用吗？如果有，其大小和方向如何？

【实验与探究】在水平桌面上垫一张报纸，将木块放报纸上，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块，拉动报纸，直到木块与报纸刚好产生相对运动为止，观察此过程弹簧测力计示数的变化，特别注意木块刚产生相对滑动时弹簧测力计的示数。

【思考问题】1、静摩擦力的大小是一个固定的值吗？它与压力有关吗？如何确定其大小？

分析：物体处于平衡状态时，根据二力平衡条件求解。

2、运动的物体能受到静摩擦力吗？

总结：1、最大静摩擦力：物体受到的静摩擦力有一个最大值。

2、静摩擦力的大小：

三、摩擦力的应用

1、穿鞋底有花纹的鞋子在路面行走。

2、汽车上坡打滑时，在路面上撒粗石子或垫稻草。

3、为了减小摩擦，在各类机器轴承中安装滚珠且加入润滑油。

    人们的生产生活实际都与摩擦力有关，有益的摩擦要充分利用，有害的摩擦要尽量避免。

课堂小结：

1、理解滑动摩擦力、动摩擦因素、静摩擦力、最大静摩擦力。

2、能正确判断摩擦力的方向。

3、能计算摩擦力的大小。

课后作业：

第2课时：第3题