摩擦力

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高三 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
j.Co M 第三講 摩擦力 教學(xué)設(shè)計(jì)
一、內(nèi)容及其解析
1.內(nèi)容:摩擦力的定義,探究靜摩擦力的方向和大小,以及靜摩擦力在生活中的簡(jiǎn)單應(yīng)用。
2.解析:本節(jié)課要學(xué)的內(nèi)容是第三章《相互作用》中的第三節(jié)摩擦力,是本節(jié)內(nèi)容的第一個(gè)課時(shí),針對(duì)普通班的實(shí)際情況和教材設(shè)計(jì),主要學(xué)習(xí)摩擦力的定義,探究靜摩擦力的方向和大小,以 及靜摩擦力 在生活中的簡(jiǎn)單應(yīng)用。其核心就是探究靜摩擦力的方向和大小。理解它關(guān)鍵就是要會(huì)判斷物體之間是否具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。在初中階段學(xué)生已接觸到摩擦力概念,以及二力平衡的相關(guān)應(yīng)用,定性地學(xué)習(xí)了滑動(dòng)摩擦力,并知 道了增大和減小摩擦的一些方法,通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)定性地研究滑動(dòng)摩擦力與表面粗糙程度有關(guān)等。本節(jié)課內(nèi)容中關(guān)于摩擦力的定義和探究靜摩擦力的方向和大小就是在此基礎(chǔ)上的發(fā)展。
二、目標(biāo)及其解析
(一)教學(xué)目標(biāo)
1. 進(jìn)一步理解摩擦力的概念;
2. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究的方法,知道靜摩擦力產(chǎn)生的條件,會(huì)判斷靜摩擦力方向及其大。
3. 知道什么是最大靜摩擦力;
4. 能夠分析生活中既常見(jiàn)又較簡(jiǎn)單有關(guān)靜摩擦力現(xiàn)象。
(二)解析
知道靜摩擦力產(chǎn)生的條件,會(huì)判斷靜摩擦力的方向及其大小,主要是指在初中所學(xué)摩擦力的概念上,結(jié)合具體實(shí)例,歸納靜摩擦力的產(chǎn)生需要滿(mǎn)足:(1)兩物體相互接觸,相互擠壓(有彈力的產(chǎn)生);(2)接觸面不光滑;(3)具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。這三個(gè)條件缺一不可!熬哂邢鄬(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)”就是指如果兩 物體接觸面光滑,那么一個(gè)物體相對(duì)于與之接觸的另一物體的位置將隨時(shí)間發(fā)生變化(即發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng))。而靜摩擦力就是阻礙物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以靜摩擦力的方向一定沿著接觸面,與物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng) 趨勢(shì)的方向相反。而靜摩擦力的大小則需要結(jié)合二力平衡的有關(guān)知識(shí),由于兩物體處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài) ,但物體間又具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),靜摩擦力則要平衡抵消外力的作用,使之運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生變化。由此可見(jiàn)靜摩擦力的大小隨外力的變化而變化,不是唯一確定的值。隨著外力的增大,而靜摩擦力的作用是有限的,物體終究是要運(yùn)動(dòng)的。物體運(yùn)動(dòng)后所受的摩擦力就不是靜摩擦力,而是下節(jié)課所要學(xué)的滑動(dòng)摩擦力。所以我們把靜摩擦力的最大值Fmax定義為物體剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力。這里說(shuō)“拉力”是不確切的,但由于學(xué)生還沒(méi)有學(xué)習(xí)合力的有關(guān)概念,所以只能就具體問(wèn)題進(jìn)行。待第三章學(xué)完后再進(jìn)行說(shuō)明總結(jié)。所以靜摩擦力的大小沒(méi)有固定的公式,它隨著相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的強(qiáng)弱在0到最大靜摩擦力Fmax之間變化。
三、問(wèn)題診斷分析
靜摩擦力大小隨相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)強(qiáng)弱的變化而變化也是學(xué)生可能遇到的問(wèn)題(或困難、障礙),而產(chǎn)生這一問(wèn)題(或困難、障礙)的原因是靜摩擦力的大小沒(méi)有固定的公式,求解其大小 時(shí)一般要根據(jù)平衡條件,需要設(shè)計(jì)到其他力,存在一定的綜合性。要解決這 一問(wèn)題(或困難、障礙),學(xué)生學(xué)完第三章和第四章后,才能真正理解。所以,就本節(jié)課而言,關(guān)鍵就是通過(guò)具體實(shí)例的分析,讓學(xué)生初步了解靜摩擦力大小隨相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)強(qiáng)弱的變化而變化,知道靜摩擦力大小介于0和最大靜摩擦力Fmax之間,而不是一個(gè)固定的值。
四、教學(xué)支持條件分析
在探究靜摩擦力大小是利用視頻展示靜摩擦力大小隨拉力變化的過(guò)程;利用多媒體展示靜摩擦力在日常生活和生產(chǎn)中的簡(jiǎn)單應(yīng)用。
五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
一、摩擦力
一個(gè)物體在另一個(gè)物體上滑動(dòng)時(shí),或者在另一個(gè)物體上有滑動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)我們會(huì)感到它們之間有相互阻礙的作用,這就是摩擦,這種情況下產(chǎn)生力我們就稱(chēng)為摩擦力。固體、液體、氣體的接觸面上都會(huì)有摩擦作用。
二、滑動(dòng)摩擦力
1.產(chǎn)生:一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對(duì)于另一個(gè)物體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),另一個(gè)物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力稱(chēng)為滑動(dòng)摩擦力。
2.產(chǎn)生條件:相互接觸、相互擠壓、相對(duì)運(yùn)動(dòng)、表面粗糙。
①兩個(gè)物體直接接觸、相互擠 壓有彈力產(chǎn)生。
摩擦力與彈力一樣屬接觸作用力,但兩個(gè)物體直接接觸并不擠壓就不會(huì)出現(xiàn)摩擦力。擠壓的效果是有壓力產(chǎn)生。壓力就是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體表面 的垂直作用力,也叫正壓力,壓力屬?gòu)椓,可依上一?jié)有關(guān)彈力的知識(shí)判斷有無(wú)壓力產(chǎn)生。
②接觸面粗糙。當(dāng)一個(gè)物體沿另一物體表面滑動(dòng)時(shí),接觸面粗糙,各凹凸不平的部分互相嚙合,形成阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,即為摩擦力。凡題中寫(xiě)明“接觸面光滑”、“光滑小球”等,統(tǒng)統(tǒng)不考慮摩擦力(“光滑”是一個(gè)理想化模型)。
③接觸面上發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
特別注意:“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”與“物體運(yùn)動(dòng)”不是同一概念,“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”是指受力物體相對(duì)于施力物體(以施力物體為參照物)的位置發(fā)生了改變;而“物體的運(yùn)動(dòng)”一般指物體相對(duì)地面的位置發(fā)生了改變。
3.方向:總與接觸面相切,且與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。
這里的“相對(duì)”是指相互接觸發(fā)生摩擦的物體,而不是相對(duì)別的物體;瑒(dòng)摩擦力的方向跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反,但并非一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。
【例一 】如圖,某時(shí)刻木塊正在以3m/s的速度在以5m/s速度向右傳送的傳送帶上向右運(yùn)動(dòng),試判斷:
(1)木塊的運(yùn)動(dòng)方向。
(2)木塊相對(duì)于傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向。
(3)木塊所受滑動(dòng)摩擦力的方向。
4.大小:與壓力成正比 F=μFN
①壓力FN與重力G是兩種不同性質(zhì)的力,它們?cè)诖笮∩峡梢韵嗟龋部梢圆坏,也可以毫無(wú)關(guān)系,用力將物塊壓在豎直墻上且讓物塊沿墻面下滑,物塊與墻面間的壓力就與物塊重力無(wú)關(guān),不要一提到壓力,就聯(lián)想到放在水平地面上的物體,認(rèn)為物體對(duì)支承面的壓力的大小一定等于物體的重力。
②μ是比例常數(shù),稱(chēng)為動(dòng)摩擦因數(shù),沒(méi)有單位,只有大小,數(shù)值與相互接觸的______、接觸面的______程度有關(guān)。在通常情況下,μ<1。
③計(jì)算公式表明:滑動(dòng)摩擦力F的大小只由μ和FN共同決定,跟物體的運(yùn)動(dòng)情況、接觸面的大小等無(wú)關(guān)。
5.滑動(dòng)摩擦力的作用點(diǎn):在兩個(gè)物體的接觸面上的受力物體上。
【例二】在東北的林場(chǎng)中,冬季常用馬拉的雪橇運(yùn)木材,雪橇有兩個(gè)與冰面接觸的鋼制滑板.如果冰面是水平的,雪橇和所裝的木材的總質(zhì)量是5.0t(噸),滑板與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.027,馬要在水平方向上用多大的力才能拉著雪橇在冰道上勻速前進(jìn)?
三、靜摩擦力
1.產(chǎn)生:兩個(gè)物體滿(mǎn)足產(chǎn)生摩擦力的條件,有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),物體間所產(chǎn)生的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力叫靜摩擦力。
2.產(chǎn)生條件:
①兩物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生;
②接觸面粗糙;
③兩物體保持相對(duì)靜止但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。
所謂“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”,就是說(shuō)假設(shè)沒(méi)有靜摩擦力的存在,物體間就會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。比如物體靜止在斜面上就是由于有靜摩擦力存在;如果接觸面光滑.沒(méi)有靜摩擦力,則由于重力的作用,物沿斜面下滑。
跟滑動(dòng)摩擦力條件的區(qū)別是:
3.大。簝晌矬w間實(shí)際發(fā)生的靜摩擦力F在零和最大靜摩擦力Fmax之間
0<F≤Fmax
實(shí)際大小可根據(jù)二力平衡條件判斷。
4.方向:總跟接觸面相切,與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反
①所謂“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向”,是指假設(shè)接觸面光滑時(shí),物體將要發(fā)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向。比如物體靜止在粗糙斜面上,假?zèng)]沒(méi)有摩擦,物體將沿斜面下滑,即物體靜止時(shí)相對(duì)(斜面)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向是沿斜面向下,則物體所受靜摩擦力的方向沿斜面向上,與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。
②判斷 靜摩擦力的方向可用假設(shè)法。其操作程序是:
A.選研究對(duì)象----受靜摩擦力作用的物體;
B.選參照物體----與研究對(duì)象直接接觸且施加靜摩擦力的物體;
C.假設(shè)接觸面光滑,找出研究對(duì)象相對(duì)參照物體的運(yùn)動(dòng)方向即相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向
D.確定靜摩擦力的方向一一與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反
③靜摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,但并非一定與物體的 運(yùn)動(dòng)方向相反。
5.靜摩擦力的作用點(diǎn):在兩物體的接觸面受力物體上。
【例三】下述關(guān)于靜摩擦力的說(shuō)法正確的是:( )
A. 靜摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反;
B.靜摩擦力的大小與物體的正壓力成正比;
C.靜摩擦力只能在物體靜止時(shí)產(chǎn)生;
D.靜摩擦力的方向與接觸物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)相反.
【例四】用水平推力F把重為G的黑板擦緊壓在豎直的墻面上靜止不動(dòng),不計(jì)手指與黑板擦之間的 摩擦力,當(dāng)把推力增加到2F時(shí),黑板擦所受的摩擦力大小是原來(lái)的幾倍?
七、 課堂小結(jié)
1、摩擦力
2、滑動(dòng)摩擦力

本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaosan/77188.html

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