1. 新课程简介
请大家看看体育课上爬杆子的时候手和杆子之间的摩擦力,拔河的时候手和绳子之间的摩擦力,日常擦黑板,擦桌子的时候,都会产生摩擦力,我们发现有些物体是相对静止的,这种摩擦力叫静摩擦力。有些物体是相对滑动的,这种摩擦力我们叫滑动摩擦力。我们接下来就来研究静摩擦力吧。
2. 新课程教学
我们来分析一下我们手里的课本,它肯定受到某种力的作用,就是重力。重力的方向在哪里呢?垂直向下,重力把它拉下来,它是不是想往下走?是的,但是它想动但是又不动,那我们把这种状态叫运动趋势。也就是说,课本相对于我们的手,是倾向于往哪个方向运动的呢?向下。但是它却动不了。能分析一下静摩擦力的方向吗?垂直向上。好,分析一下,物体受到重力向下的作用,它想往下走但是又动不了,因为摩擦力有阻碍作用。很好最大静摩擦力,请坐。这就说明静摩擦力阻碍了课本的相对运动趋势。所以静摩擦力的方向是垂直向上的。那么静摩擦力的方向有什么特点呢?它和物体相对运动趋势的方向相反。
同学们,思考一下,静摩擦力的方向是否和物体运动的方向相反?同学们,请大家讨论一下。好,谁能举个例子?很好,请大家坐下。现在,请大家拿起你们的课本。我们已经确定静摩擦力向上,那么我们先向上运动,此时静摩擦力的方向和运动方向一致。然后再慢慢向下运动,此时静摩擦力的方向和运动方向相反。所以我们得出结论,静摩擦力的方向和物体的运动方向没有关系。
现在,请大家判断,水平面上有一块木块,给它一个向右的水平力但是它没有拉动最大静摩擦力,判断木块倾向于向哪个方向移动。向右,这样我们就可以判断静摩擦力的方向。在哪里?向左。同学们,你们想到怎么计算静摩擦力的大小呢?好,说说看。根据两个力的平衡。请大家坐下。根据两个力的平衡,静摩擦力和拉力的大小是相等的。如果我们用1N的力拉动但是没有拉动,那静摩擦力是多大?1N。如果2N没有拉动,3N也没有拉动,那么静摩擦力分别是1,2,3N。我们发现静摩擦力的大小随着拉力的增加而增加。想想静摩擦力是否会无限增加。当拉力增加到一定值时,木块会怎么样?当它被拉动时,会变成什么样的摩擦力?滑动摩擦。 也就是说静摩擦力有一个最大值,叫最大静摩擦力。最大静摩擦力是多少呢?物体即将移动,但还未移动时的静摩擦力叫最大静摩擦力。所以静摩擦力的大小应该有一个范围,应该大于0,小于等于最大静摩擦力。
同学们,再想想,木块被拉的时候,就变成滑动摩擦了,那么最大静摩擦力和滑动摩擦力的关系是什么呢?现在我们来做一个实验调查,用一个精密的仪器,一个传感器。它由一个传感器,一块木板,以及木块上的两个重物组成。叫一个同学用力,一开始不要拉木板,慢慢拉,拉完之后不要停,要一直平稳地拉,现在就开始。
分析摩擦力随时间变化的图形,我们可以看出静摩擦力一开始是逐渐增大的,增大到一定值之后就变成了滑动摩擦力。这个有点波动,因为木板的粗糙度并不是处处均匀的。同样留学之路,从这里我们也可以看出最大静摩擦力和滑动摩擦力之间是什么关系?最大静摩擦力比滑动摩擦力稍微大一点,大不了多少,在以后的计算中,通常都假设最大静摩擦力约等于滑动摩擦力。
3. 巩固练习
本课主要研究摩擦力,主要是静摩擦力。从这三个角度进行研究。摩擦力作用在接触面上。方向。滑动摩擦力与物体相对运动的方向相反。静摩擦力与物体相对运动的趋势方向相反。在研究大小时,静摩擦力是根据平衡条件确定的。
4. 总结
思考滑动摩擦力是否一定作用于运动的物体。静摩擦力是否一定作用于静止的物体。了解摩擦力在生活中的应用,以及如何增加和减少摩擦力。下课了,同学们再见!