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高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力学案及答案
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力学案及答案
3.2摩擦力一、教学目标1.物理观念:知道滑动摩擦力产生的条件，掌握在简单情况下从二力平衡条件去判断滑动摩擦力是否存在及其大小和方向。2.科学思维：探究滑动摩擦力的大小与两物体间的压力、接触面的粗糙程度的关系。3.科学探究：探究滑动摩擦力在生活的应用与联系4.科学态度与责任：提高实事求是的科学态度，锻炼思维能力、抽象能力，运用物理知识解释生活现象。二、重难点教学重点：理解滑动摩擦力产生条件。静摩擦力的有无及方向的判定静摩擦力产生的条件及规律教学难点：滑动摩擦力存在及方向判断。静摩擦力的有无及方向的判定静摩擦力产生的条件及规律教学过程导入：用手将物块按压在竖直墙壁上，使物块始终顺着竖直墙壁向下滑动。问题1：滑动摩擦力在什么情况下才会出现?问题2：滑动摩擦力大小如何计算？滑动摩擦力的计算公式为： 思考：如下图，动摩擦因数为μ的粗糙地面上放置了A、B两物块，A物块质量为m，放置在B物块上方，且A物块在外力作用下静止不动，B物块质量为M，在水平向右力F作用下向右运动。（当地重力加速度为g）问题3：A、B两物块所受滑动摩擦力的方向如何判断?问题4：B物块所受地面的滑动摩擦力如何计算？问题5：生活中有哪些滑动摩擦力的应用?举例说明。例1.把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图所示。当测力计的示数为1 N时，物块刚好做匀速直线运动，此时物块所受摩擦力大小为______N，逐渐增大拉力到2N 时，物块所受摩擦力大小为______N。例2.物体A、B一起向右做匀速直线运动速度分别为vA＝2 m/s，vB＝1 m/s。速度分别为vA＝1m/s，vB＝2 m/s。请分别分析两种情况下,A物体受到的滑动摩擦力的方向。1.静摩擦力产生的条件（探究实验1）学生推桌子，木箱欲动而未动。问题1、学生对桌子施加了哪个方向的力？问题2、桌子有朝哪个方向运动的趋势？问题3、这种趋势为何没有表现出来？问题4、若学生不推桌子，桌子与地面之间还有静摩擦力吗？结论1：静摩擦力产生的第一个条件是两物体间有相对运动的趋势。（探究实验2）学生手捏笔，使笔静止在空中不动。问题1：笔受重力，为何不下落？问题2：是手对压力在阻碍笔下落吗？问题3：手若轻轻松开，会出现什么现象？有何启示？结论2：静摩擦力产生的第二个条件是两物体间必须有弹力。是不是满足这两个条件就能产生静摩擦力，还需要其他条件吗？（探究实验3）让两同学分别用竹筷和塑料筷夹相同的橡皮，看谁先夹起来。结论3：静摩擦力产生的第三个条件是接触面粗糙。2.静摩擦力的方向（探究实验1）学生推桌子问题1：桌子运动趋势的方向朝哪？ 问题2：桌子受到的静摩擦力的方向朝哪？ 问题3：这两个方向有何关系？（探究实验2）手指捏笔，使笔处于竖直状态问题1：笔的运动趋势的方向朝哪？ 问题2：笔受到的静摩擦力的方向朝哪？ 问题3：这两个方向有何关系？结论：静摩擦力的方向沿着接触面，与相对运动趋势方向相反。理解1：相对静止又有相对运动趋势是一种欲动而未动的状态理解2：相对运动的趋势可用假设法来判断假设法：即假设两个物体接触面光滑无摩擦，则当物体放在接触面上时就会将相对运动的趋势暴露出来，而这时的相对运动方向就是原来不光滑时相对运动趋势的方向。利用假设法判断下列情形的静摩擦力方向：静摩擦力的大小（探究实验1）学生推桌子，随着推力的增大，桌子并没有发生移动。方法点拨：二力平衡法结论1：推力增大物体始终静止说明：静摩擦力是变化的，它随推力的增大而增大。问题1：静摩擦力是否能够无限的增大？结论2：静摩擦力变化是有范围的：，（表示最大静摩擦力）问题2：静摩擦力的大小还可能与哪些因素有关？举例：走路 夹菜 手握瓶子等等 结论3：静摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、正压力、接触面积无关。二、最大静摩擦力问题1、最大静摩擦力出现在什么时候？此时物体处在什么状态？物体处于将动而未动的状态。问题2：最大静摩擦力的大小与这些因素是否有关呢？方法点拨：控制变量法结论：最大静摩擦力大小是由接触面的粗糙程度、正压力来决定的。接触面越粗糙，正压力越大，最大静摩擦力也越大。手用不同的压力握住瓶子，使瓶静止在空中，手对瓶的压力越大，最大静摩擦力越大，但静摩擦力值不变。三、生活中的静摩擦力实例1： 两书交叠页数多时，不易分开；交叠页数少时，易分开，这是为何？ 实例2：生活中吃饭夹菜，穿衣步行都离不开静摩擦力。讨论静摩擦力与我们生活的联系课堂练习：1.如图所示，在μ＝0.1的水平面上向右运动的物体，质量为20 kg，在运动过程中，还受到一个水平向左大小为10 N的拉力F作用，则物体受到滑动摩擦力为(g取10 N/kg)( )A．10 N，水平向右 B．10 N，水平向左C．20 N，水平向右 D．20 N，水平向左2．一架梯子靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在水平的粗糙地面上，有关梯子的受力情况，下列描述正确的是 （ ）A．受两个竖直的力，一个水平的力 B．受一个竖直的力，两个水平的力C．受两个竖直的力，两个水平的力 D．受三个竖直的力，三个水平的力3．如图所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B、B与地的动摩擦因数相同，物体B用细绳系住，当水平力F= 32N时，才能将A匀速拉出，求接触面间的动摩擦因数。4.下列说法中正确的是 （ ）①滑动摩擦力的方向总是和物体运动方向相反②静摩擦力的大小与物体对接触面的正压力成正比③运动的物体可能受到静摩擦力作用④物体受到摩擦力作用时，也一定受到弹力作用，且这两个力一定互相垂直A．①② B．①③ C．②③ D．③④5.如图所示，用手握住杯子使其竖直静止于空中。下列说法正确的是（ ）A．杯子受到的摩擦力方向竖直向上B．杯子受到的摩擦力大小与重力大小相等C．手握得越紧，杯子受到的摩擦力越大D．手握得越紧，杯子和手之间的最大静摩擦力越大6.如图，物块与水平传送带相对静止一起以v的速度水平向右匀速运动，则物块所受静摩擦力的情况为（ ）不受静摩擦力 B.静摩擦力水平向左 C.静摩擦力水平向右 D.静摩擦力竖直向上四、课堂小结 1.滑动摩擦力产生的条件。2.滑动摩擦力方向的判断。3.滑动摩擦力大小的计算。4.静摩擦力的有无及方向的判定5.静摩擦力产生的条件及规律
3.2摩擦力一、教学目标1.物理观念:知道滑动摩擦力产生的条件，掌握在简单情况下从二力平衡条件去判断滑动摩擦力是否存在及其大小和方向。2.科学思维：探究滑动摩擦力的大小与两物体间的压力、接触面的粗糙程度的关系。3.科学探究：探究滑动摩擦力在生活的应用与联系4.科学态度与责任：提高实事求是的科学态度，锻炼思维能力、抽象能力，运用物理知识解释生活现象。二、重难点教学重点：理解滑动摩擦力产生条件。静摩擦力的有无及方向的判定静摩擦力产生的条件及规律教学难点：滑动摩擦力存在及方向判断。静摩擦力的有无及方向的判定静摩擦力产生的条件及规律教学过程导入：用手将物块按压在竖直墙壁上，使物块始终顺着竖直墙壁向下滑动。问题1：滑动摩擦力在什么情况下才会出现?问题2：滑动摩擦力大小如何计算？滑动摩擦力的计算公式为： 思考：如下图，动摩擦因数为μ的粗糙地面上放置了A、B两物块，A物块质量为m，放置在B物块上方，且A物块在外力作用下静止不动，B物块质量为M，在水平向右力F作用下向右运动。（当地重力加速度为g）问题3：A、B两物块所受滑动摩擦力的方向如何判断?问题4：B物块所受地面的滑动摩擦力如何计算？问题5：生活中有哪些滑动摩擦力的应用?举例说明。例1.把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图所示。当测力计的示数为1 N时，物块刚好做匀速直线运动，此时物块所受摩擦力大小为______N，逐渐增大拉力到2N 时，物块所受摩擦力大小为______N。例2.物体A、B一起向右做匀速直线运动速度分别为vA＝2 m/s，vB＝1 m/s。速度分别为vA＝1m/s，vB＝2 m/s。请分别分析两种情况下,A物体受到的滑动摩擦力的方向。1.静摩擦力产生的条件（探究实验1）学生推桌子，木箱欲动而未动。问题1、学生对桌子施加了哪个方向的力？问题2、桌子有朝哪个方向运动的趋势？问题3、这种趋势为何没有表现出来？问题4、若学生不推桌子，桌子与地面之间还有静摩擦力吗？结论1：静摩擦力产生的第一个条件是两物体间有相对运动的趋势。（探究实验2）学生手捏笔，使笔静止在空中不动。问题1：笔受重力，为何不下落？问题2：是手对压力在阻碍笔下落吗？问题3：手若轻轻松开，会出现什么现象？有何启示？结论2：静摩擦力产生的第二个条件是两物体间必须有弹力。是不是满足这两个条件就能产生静摩擦力，还需要其他条件吗？（探究实验3）让两同学分别用竹筷和塑料筷夹相同的橡皮，看谁先夹起来。结论3：静摩擦力产生的第三个条件是接触面粗糙。2.静摩擦力的方向（探究实验1）学生推桌子问题1：桌子运动趋势的方向朝哪？ 问题2：桌子受到的静摩擦力的方向朝哪？ 问题3：这两个方向有何关系？（探究实验2）手指捏笔，使笔处于竖直状态问题1：笔的运动趋势的方向朝哪？ 问题2：笔受到的静摩擦力的方向朝哪？ 问题3：这两个方向有何关系？结论：静摩擦力的方向沿着接触面，与相对运动趋势方向相反。理解1：相对静止又有相对运动趋势是一种欲动而未动的状态理解2：相对运动的趋势可用假设法来判断假设法：即假设两个物体接触面光滑无摩擦，则当物体放在接触面上时就会将相对运动的趋势暴露出来，而这时的相对运动方向就是原来不光滑时相对运动趋势的方向。利用假设法判断下列情形的静摩擦力方向：静摩擦力的大小（探究实验1）学生推桌子，随着推力的增大，桌子并没有发生移动。方法点拨：二力平衡法结论1：推力增大物体始终静止说明：静摩擦力是变化的，它随推力的增大而增大。问题1：静摩擦力是否能够无限的增大？结论2：静摩擦力变化是有范围的：，（表示最大静摩擦力）问题2：静摩擦力的大小还可能与哪些因素有关？举例：走路 夹菜 手握瓶子等等 结论3：静摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、正压力、接触面积无关。二、最大静摩擦力问题1、最大静摩擦力出现在什么时候？此时物体处在什么状态？物体处于将动而未动的状态。问题2：最大静摩擦力的大小与这些因素是否有关呢？方法点拨：控制变量法结论：最大静摩擦力大小是由接触面的粗糙程度、正压力来决定的。接触面越粗糙，正压力越大，最大静摩擦力也越大。手用不同的压力握住瓶子，使瓶静止在空中，手对瓶的压力越大，最大静摩擦力越大，但静摩擦力值不变。三、生活中的静摩擦力实例1： 两书交叠页数多时，不易分开；交叠页数少时，易分开，这是为何？ 实例2：生活中吃饭夹菜，穿衣步行都离不开静摩擦力。讨论静摩擦力与我们生活的联系课堂练习：1.如图所示，在μ＝0.1的水平面上向右运动的物体，质量为20 kg，在运动过程中，还受到一个水平向左大小为10 N的拉力F作用，则物体受到滑动摩擦力为(g取10 N/kg)( )A．10 N，水平向右 B．10 N，水平向左C．20 N，水平向右 D．20 N，水平向左2．一架梯子靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在水平的粗糙地面上，有关梯子的受力情况，下列描述正确的是 （ ）A．受两个竖直的力，一个水平的力 B．受一个竖直的力，两个水平的力C．受两个竖直的力，两个水平的力 D．受三个竖直的力，三个水平的力3．如图所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B、B与地的动摩擦因数相同，物体B用细绳系住，当水平力F= 32N时，才能将A匀速拉出，求接触面间的动摩擦因数。4.下列说法中正确的是 （ ）①滑动摩擦力的方向总是和物体运动方向相反②静摩擦力的大小与物体对接触面的正压力成正比③运动的物体可能受到静摩擦力作用④物体受到摩擦力作用时，也一定受到弹力作用，且这两个力一定互相垂直A．①② B．①③ C．②③ D．③④5.如图所示，用手握住杯子使其竖直静止于空中。下列说法正确的是（ ）A．杯子受到的摩擦力方向竖直向上B．杯子受到的摩擦力大小与重力大小相等C．手握得越紧，杯子受到的摩擦力越大D．手握得越紧，杯子和手之间的最大静摩擦力越大6.如图，物块与水平传送带相对静止一起以v的速度水平向右匀速运动，则物块所受静摩擦力的情况为（ ）不受静摩擦力 B.静摩擦力水平向左 C.静摩擦力水平向右 D.静摩擦力竖直向上四、课堂小结 1.滑动摩擦力产生的条件。2.滑动摩擦力方向的判断。3.滑动摩擦力大小的计算。4.静摩擦力的有无及方向的判定5.静摩擦力产生的条件及规律
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