【最新2023】人教版高中物理必修一【3.2摩擦力】教案

2023-12-27 08:58:40综合与其它62

人教版高中物理必修1教学设计

课题	摩擦力	单元	3	学科	物理	年级	高一
学习6iq物理好资源网(原物理ok网) 目标	1.知识与技能　　6iq物理好资源网(原物理ok网) ①认识静摩擦力定义，以及产生条件，会判断其方向。　　6iq物理好资源网(原物理ok网) ②知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，会简单地计算静摩擦力。6iq物理好资源网(原物理ok网) ③认识滑动摩擦力定义，知道滑动摩擦力的产生条件，会判断其方向。6iq物理好资源网(原物理ok网) ④知道滑动摩擦系数有关的条件，以及会计算滑动摩擦系数。6iq物理好资源网(原物理ok网) 2.过程与方法6iq物理好资源网(原物理ok网) ①培养学生用物理语言描述摩擦力概念和规律的能力。6iq物理好资源网(原物理ok网) ②让学生学会控制变量法是一个物理研究当中的重要方法。6iq物理好资源网(原物理ok网) 3.情感态度与价值观6iq物理好资源网(原物理ok网) ①利用实验和生活实例激发学生学习兴趣。6iq物理好资源网(原物理ok网) ②培养学生实践认识（规律）实践（解决实际问题）的思想。
重点	①滑动摩擦力产生的条件及规律，并会用F=μFN解决具体问题。6iq物理好资源网(原物理ok网) ②静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断。
难点	①摩擦力有无的判断，以及利用摩擦系数进行计算并正压力F_N的确定。6iq物理好资源网(原物理ok网) ②静摩擦力方向的正确判定。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

出示图片：汽车紧急刹车和滑雪
汽车刹车为什么会有地面上的黑色痕迹？下雪天为什么要减速慢行？
滑雪，滑冰为什么不容易停下来？
出示图片：汽车的轮胎和鞋子的底部花纹
汽车的轮胎和鞋子的底部有很多花纹，这些花纹有什么作用？
这些现象都与我们今天学的摩擦力有关.
出示图片：汽车刹车和滑雪

下面两种情况，有摩擦力是好的还是坏的？
摩擦力大使车方便停下来。
滑雪时摩擦力小，可以划得更快。
摩擦力有利也有弊。
汽车的轮胎和鞋子的底部有很多花纹，这些花纹有增大摩擦力，防滑作用。

学生思考讨论并回答

引出本节课题摩擦力

讲授新课

一、摩擦力
1、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。
2、摩擦力的分类
摩擦力可分为：滑动摩擦力、静摩擦力、滚动摩擦
出示图片日常生活中滑动摩擦力、静摩擦力、滚动摩擦力。
二、滑动（静）摩擦力
1、两个相互接触的物体，当它们相对（滑动趋势）滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动（静）摩擦力。
2、滑动（静）摩擦力的产生条件
①两物体相互接触，且接触面不光滑；
②两物体接触处有压力；
③两物体接触面有（相对运动趋势）相对运动。
3.滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。

注意：
①只要发生相对运动，无论静止还是运动的物体都可以受到滑动摩擦力；

②滑动摩擦力既可以动力也可以是阻力，但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动。
4.滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小和接触面的粗糙程度、材质等有关。
通过进一步的定量实验结果表明：滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比即
F_f ＝ μF_压
F_f 表示滑动摩擦力的大小；F_压表示压力的大小；
μ是比例常数，没有单位，叫动摩擦因数， μ的值跟接触面有关，接触面材料不同、粗糙程度不同，动摩擦因数也不同。

如图木块所受的支持力为F _N 。由于木块对木板的压力大小等于F_N 所以动摩擦因数µ也可以表示为：
μ=F_f/F_n
几种材料间的动摩擦因数

材料	动摩擦因数	材料	动摩擦因数
钢—钢	0.25	钢—冰	0.02
木—木	0.30	木—冰	0.03
木—金属	0.20	橡胶轮胎—路面（干）	0.71
皮革—铸铁	0.28	木—皮带	0.40

例题:．如图所示，木块放在水平地面上，在F＝8N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为1m/s，则下列说法正确的是( )

A．以1 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力为8 N
B．当木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力小于8 N
C．当水平拉力F＝20N时，木块受到的摩擦力为20 N
D．将水平拉力F撤去，木块速度越来越小，是因为木块受到的摩擦力越来越大
【答案】A
【分析】
由于此时木块处于匀速直线运动状态，即平衡状态，分析该木块所受的平衡力情况即可判断AB，滑动摩擦力f=μFN与水平方向拉力无关，将拉力撤去后，滑动摩擦力不变．
【详解】
A、由于此时木块处于匀速直线运动状态，即平衡状态，水平方向受力平衡，f=F=8N，不管运动速度等于多少，只要是匀速运动，滑动摩擦力总等于8N，故A正确，B错误；
C、滑动摩擦力f=μFN与水平方向拉力无关，故当水平拉力F=20N时，木块受到的摩擦力为8N，故C错误；
D、滑动摩擦力f=μFN与水平方向受力无关，故将拉力撤去后，滑动摩擦力不变，物体在滑动摩擦力作用下做减速运动，速度减小，故D错误．
故选A．
1.如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力

A．方向向左，大小不变
B．方向向左，逐渐减小
C．方向向右，大小不变
D．方向向右，逐渐减小
【答案】A
2.用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向悬空静止，如图所示．关于瓶子所受的摩擦力，下列说法正确的是( )

A．握力越大，摩擦力越大
B．只要瓶子不动，摩擦力的大小就与握力的大小无关
C．如果握力加倍，则摩擦力的方向由向下变成向上
D．手越干越粗糙，摩擦力越大
【答案】B
3.物体与支持面间有滑动摩擦力时，下列说法正确的是（　　）
A．物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大
B．物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，接触面积越大，滑动摩擦力越大
C．物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，速度越大，滑动摩擦力越大
D．动摩擦因数一定，物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大
【答案】D
演示静摩擦力的大小随拉力的变化
1、实验器材
木块、长木板、弹簧测力计

2、实验步骤
①把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块。
②逐渐增大拉力F ，在增大到一定值之前，木块不会运动，观察弹簧测力计的示数，此种情况下静摩擦力等于拉力。
③继续用力，当拉力达到某一数值时木块开始移动，观察弹簧测力计的示数有什么变化？
当拉力达到某一数值时木块开始移动的瞬间，此时拉力会突然变小。
④用力传感器代替弹簧测力计做这个实验，能够在计算机屏幕上直接得到拉力随时间变化的F-t图像。
出示静摩擦力大小视频
实验结论：静摩擦力随拉力的增大而增大，当拉力达到某一数值时木块开始移动，拉力突然减小。
4、静摩擦力的最大值F_max
在数值上等于物体即将开始运动时的拉力。
两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力F_max之间，即 0 < F ≤ F_max
说明：最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大一些。
在有些情况下认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。
针对练习1.用如图所示装置研究静摩擦力。弹簧秤对物块的拉力沿水平方向，逐渐增大拉力。当拉力小于10N时，物块保持静止，等于10N时，物块刚刚开始运动，由此可知（）

A．物块和台面间的最大静摩擦力是10N
B．当弹簧秤的示数为5N时，物块受到的摩擦力是15N
C．当弹簧秤的示数为15N时，物块受到的摩擦力是15N
D．当弹簧秤的示数为15N时，物块受到的摩擦力是0N
【答案】A
2.如图甲乙所示，物体A、B在力F作用下一起以大小相等的速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是（　　）

A．甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相同
B．甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相反
C．甲、乙两图中A均不受摩擦力
D．甲图中A不受摩擦力，乙图中A受摩擦力，方向和F相同
【答案】D
滚动摩擦
一物体在另一物体表面作无滑动的滚动或有滚动的趋势时，由于两物体在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用，叫"滚动摩擦"。它的实质是静摩擦力。

在压力相同的情况下，把滑动变为滚动将会使摩擦大为减小
科学漫步：流体的阻力
气体和液体都具有流动性，统称为流体。物体在流体中运动时，要受到流体的阻力，阻力的方向与物体相对于流体运动的方向相反。
阅读课文说一说流体的阻力与什么有关？
流体的阻力跟物体相对于流体的速度有关，速度越大，阻力越大。
流体的阻力还跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大。
出示图片：水下流线型船体
流体的阻力还跟物体的形状有关系。头圆尾尖的物体所受的流体阻力较小，这种形状通常叫作流线型。
课堂练习
1、关于静摩擦力，下列说法中正确的是（）
A．两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力
B．静摩擦力总是阻力
C．静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反
D．两个物体之间的静摩擦力总是一个定值
【答案】C
2、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（木箱和汽车间无相对滑动）；
（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）汽车在匀速运动过程中突然加速，木箱在车上滑动时.
【答案】（1）木箱受到向前的静摩擦力（2）木箱受到向后的静摩擦力.（3）木箱不受摩擦力的作用（4）木箱受到向后的滑动摩擦力.（5）. 木箱受到向前的滑动摩擦力.
3、如图，一重为40N的木块放在水平桌面上，在水平方向共受三个力（即F1，F2和摩擦力）作用，木块保持静止，其中F1=13N，F2=6N.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：

（1）物体所受的摩擦力的大小和方向．
（2）当只将F2撤去，物体受到的摩擦力的大小和方向．
（3）物体在（2）情况下运动一段时间后，恢复F2，撤去F1，则这易瞬间物体受到的摩擦力大小和方向又如何？
【答案】(1) 7N ；静摩擦力向左(2) 8N ；方向向左 (3) 8N；方向向左
4、关于动摩擦因数μ，下列说法正确的是(　　)
A．两物体间没有摩擦力产生说明两物体间的动摩擦因数μ＝0
B．两物体的材料一定时，两物体间的动摩擦因数仅决定于接触面的粗糙程度
C．物体在一支持面上滑动，当支持面倾斜放置时，动摩擦因数比水平放置时小一些
D．增大两物体的接触面积，则两物体间的动摩擦因数增大
【答案】B
拓展提高
1、如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态。若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。则（　　）

A．f1=0，f2≠0，f3≠0
B．f1≠0，f2≠0，f3=0
C．f1≠0，f2=0，f3=0
D．f1≠0，f2≠0，f3≠0
【答案】B
【详解】
对a物体分析可知，a物体受重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑动的趋势，因此a受到b向上的摩擦力，f1≠0；
再对ab整体分析可知，ab整体受重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑动的趋势，因此b受到P向上的摩擦力，f2≠0；
对ab及P组成的整体分析，由于整体在水平方向不受外力，因此P不受地面的摩擦力，f3=0；故选B。
2、如图所示，当行李箱随传送带一起向上匀速运动时，下列说法中正确的是

A．行李箱受到滑动摩擦力的作用
B．行李箱所受的摩擦力方向沿传送带向下
C．行李箱所受的摩擦力方向沿传送带向上
D．因为行李箱与传送带之间相对静止，所以行李箱不受摩擦力的作用
【答案】C

回忆一下初中所学的内容，叙述一下摩擦力的概念

总结滑动摩擦力的定义，掌握滑动摩擦力的方向

学生观察图片

学生记忆理解

回忆初中学过的影响摩擦力大小因素得出滑动摩擦力的大小

观察几种材料间的动摩擦因数

学生对雪橇受力分析，并分析例题

学生思考讨论沙发与地面间存在摩擦力吗

学生阅读课文总结静摩擦力
的概念和产生条件。

学生练习

学生记忆有关静摩擦力的知识

学生阅读课文了解试验器材和步骤并动手实验

学生观看实验视频并总结实验结论

学生阅读课文说一说流体的阻力与什么有关？

学生练习

让学生温故而知新

培的养学生的总结能力与规范语言的应用

理解滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。

学生理解静止的物体也可以受到滑动摩擦力，动摩擦力既可以动力也可以是阻力

掌握滑动摩擦力大小的公式

了解不同物体之间的动摩擦因数

锻炼学生的逻辑思维能力

让学生理解静摩擦力产生的原因

锻炼学生的自学能力和总结能力

巩固静摩擦力的有关知识

知道静摩擦力既可以是动力也可以是阻力

锻炼学生的动手操作能力能力

让学生更直观理解，静摩擦力随拉力的增大而增大，当拉力达到某一数值时木块开始移动，拉力突然减小。

锻炼学生的自主学习能力

巩固所学知识

课堂小结

1、摩擦力方向：与物体相对运动或相对运动的趋势方向相反。
2、摩擦力产生的条件：
两物体要相互接触且存在压力；
物体接触面粗糙；
物体间发生相对运动或物体间有相对运动的趋势。
3、滑动摩擦力的大小：Ff ＝ μF压

梳理自己本节所学知识进行交流

根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。

板书

一、摩擦力
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。
二、滑动（静）摩擦力产生条件
1、滑动摩擦力的产生条件
2、滑动摩擦力的大小
F_f ＝ μF_压