3.2 摩擦力 1. 教学目标 1. 数学概念:了解滑动摩擦力的形成条件,在简单的情况下,从两力的平衡中掌握滑动摩擦力的存在、大小和方向。 2、科学思考:探索滑动摩擦力的大小、两个物体之间的压力、接触面的粗糙度之间的关系。 3、科学探究:探索滑动摩擦力在生活中的应用与联系。 4、科学心态与责任:提高实事求是的科学心态,锻炼思维能力和抽象能力,用数学知识解释生活现象。 2、重难点教学要点:了解滑动摩擦力的形成条件。 静摩擦力的有无及其方向的判断 静摩擦力形成的条件和规律 教学难点:滑动摩擦力的存在和方向。 静摩擦力的有无及其方向的判断 静摩擦力的形成条件和规律 3.教学过程推导:用手在垂直墙上按压物体,使物体沿垂直壁面向上滑动. 问题一:滑动摩擦是在什么情况下出现的? 问题2:如何估计滑动摩擦力的大小? 滑动摩擦力的估算公式为: 思路:如右图所示,将两个木块A、B放在动摩擦素数为μ的粗糙地面上,木块A的质量为m,放置在B块的上面,而A块在外力的作用下静止不动,B块的质量为M,在向右的水平力F的作用下向右移动。 (当地重力加速度为g) 问题3:如何区分A、B两块体的滑动摩擦力的方向? 问题4:如何估算B块在地面上的滑动摩擦力? 问题五:滑动摩擦在日常生活中有哪些应用? 举个例子。
例1、在水平台面上放一个铁块,用弹簧测力计将铁块沿水平方向向右拉,如图所示。 当测力计读数为1N时,物体作匀速直线运动。 此时物体所受的摩擦力为 。 当拉力逐渐减小到2N时,物体所受的摩擦力为 。 例2 物体A、B 向右匀速直线运动 (1) 速度分别为vA=2m/s,vB=1m/s。 (2)速度分别为vA=1m/s和vB=2m/s。 请分别分析两种情况下物体A所受滑动摩擦力的方向。 一、静摩擦力的形成条件(探究实验一)中学生推椅子,木架想动不动。 问题 1. 学生向椅子的哪个方向施力? 问题 2. 桌子是否倾向于朝那个方向移动? 问题 3. 为什么没有出现这种趋势? 问题四、如果中学生不推椅子,椅子与地面之间是否还有静摩擦? 推论1:静摩擦形成的首要条件是两个物体之间有相对运动的趋势。 (探索实验二)中学生用手捏住笔,使笔在空中静止不动。 问题一:笔受重力作用,为什么不掉下来? 问题二:手压是否防止落笔? 问题三:轻轻握住手,会出现什么现象? 什么灵感? 推论2:静摩擦力形成的第二个条件是两个物体之间必须有弹力。 是否满足这两个条件才能形成静摩擦摩擦力高中物理教案,还需要其他条件吗? (实验三)让两个小伙伴分别用筷子和塑料筷子夹起同样的橡皮,看谁先夹起。
推论3:静摩擦形成的第三个条件是接触面的粗糙度。 2、静摩擦的方向(探究实验一)中学生推椅子问题1:凳子运动趋势的方向在哪里? 问题2:凳子上的静摩擦力的方向在哪里? 问题三:这两个方向有什么关系? (探索实验二) 用中指捏住笔,使笔处于垂直状态 问题一:笔运动趋势的方向在哪里? 问题2:笔上的静摩擦力的方向在哪里? 问题三:这两个方向有什么关系? 推论:静摩擦的方向是沿接触面的方向摩擦力高中物理教案,与相对运动的方向相反。 理解1:相对静止和相对运动的倾向是一种想动而不动的状态 理解2:相对运动的倾向可以通过假设的方法来判断:即假设两个物体的接触面是光滑无摩擦的,当物体放置时 相对运动的趋势只有到达接触面时才会暴露出来,此时的相对运动方向就是不光滑时相对运动趋势的方向。 借助假设法确定下列情况下静摩擦力的方向: 3、静摩擦力的大小(实验一)中学生推椅子。 随着推力的减小,椅子不会连接。 拨法:二力平衡法 推导一:推力减小,物体保持静止。 解释:静摩擦力是变化的,随着推力的减小而减小。 问题一:静摩擦能无限减小吗? 推论2:静摩擦力的变化有一个范围:,(表示最大静摩擦力) 问题2:静摩擦力的大小可能与其他哪些激励因素有关? 例如:带菜走路、拿着杯子等。 推论3:静摩擦力的大小与接触面的粗糙度、法向压力、接触面积无关。
二、最大静摩擦力的问题 1、最大静摩擦力出现在什么时候? 此时物体处于什么状态? 物体处于欲动而不动的状态。 问题 2:最大静摩擦力的大小是否与这些激励措施有关? 拨法:控制变量法 推论:最大静摩擦力由接触面的粗糙度和法向压力决定。 接触面越粗糙,法向压力越大,最大静摩擦力也越大。 手用不同的压力松开杯子,让瓶子还在空中。 手在瓶子上的压力越大,最大静摩擦力越大,但静摩擦力的值保持不变。 3.日常生活中的静摩擦 例1:当两本书重叠很多时,它们不容易分开; 当重叠的页面很少时,它们很容易分开。 为什么? 例2:日常生活中的喝水和蔬菜、穿衣、走路都离不开静摩擦。讨论静摩擦与我们生活的关系 课堂练习: 1、如图所示,物体在水平面上向右运动μ = 0.1,质量为 20kg,在运动过程中还受到向左 20kg 的水平力。 10N 拉力