4. 摩擦力设计意图

4. 摩擦力

教学目标

1、知道静摩擦力概念及产生的条件，会判断静摩擦力的方向，知道最大静降擦力的概念

2、知道滑动摩擦力概念及产生条件，知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，知道滑动摩擦力跟压力成正比

3、了解滚动摩擦力和流体阻力

重点难点

重点：1、滑动摩擦力产生的条件及规律，并会用F摩=μFn解决具体问题

2、静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念

3、摩擦力的方向

难点：1、滑动摩擦力的相关因素

2、摩擦力的方向

设计思想

本节内容是在初中摩擦力知识的基础上的延伸和拓展，与弹力的地位等同。本节知识是本章的重点，也是本章的教学难点，应当引起足够的重视，要把它放在一个较高的教学层面上来对待。由于摩擦力问题的复杂性，且在具体问题中又表现出“动中有静，静中有动”，尤其是静摩擦力在许多情况下似乎又是“若有若无，方向不定”，因此，对于初学者来说不易理解。本节的重点是通过实验认识摩擦力的规律，所以在设计教学过程时，充分运用书本上提供的实验，并以此为基础进行拓展，并适当调整知识呈现的次序，从静摩擦力入手，以降低学习难度，使教学效果达到最佳。

教学资源

弹簧秤、长方体木块、砝码、手巾、带滑轮长木板、带细线的砝码盘、小车、长

毛刷等、相关多媒体课件

教学设计

【课堂引入】

问题：据研究表明，地球自转周期每10万年增加1.64s,你知道是什么原因吗？

（介绍相关知识,并由学生首先根据自己初中所学知识进行回忆并举例说明生活中存在的摩擦力。）

为了进一步了解以上问题，今天这节课我们一起来研究第二章力的第四节内容：摩擦力。

【课堂学习】

学习活动一：摩擦力的概念、产生条件和分类

问题1：什么是摩擦力？

两个相互接触的物体，由于发生或者要发生相对运动，在其接触面上产生的阻碍相对运动的力，叫摩擦力。

（学生在结合初中所学摩擦力知识的基础上，回忆并由教师引导、总结出摩擦力的概念）

问题2：摩擦力产生的条件是什么？

①

相互接触并挤压；②接触面粗糙；③有相对运动或相对运动趋势；

[说明]

摩擦力为接触力，存在弹力是产生摩擦力的前提之一，有f必有N，但有N却不一定有f

问题3：摩擦力分为哪几种类型？

摩擦力通常分为静摩擦力、滑动摩擦力的滚动摩擦力三种

学习活动二：静摩擦力？

问题1：什么是静摩擦力？静摩擦力产生的条件是什么？

强调“相互接触”、“有相对运动趋势”。

问题2：静摩擦力的方向如何确定？

沿着接触面，与相对运动趋势方向相反。

[演示]

手拿粉笔盒使之静止或向各个地区方向匀速运动

[总结]

静摩擦力方向与运动方向无关，必与相对运动趋势方向相反。

问题3：静摩擦力的作用点如何确定？

在不考虑转动时（物体可视为质点），一般都画在质心上。

问题4：静摩擦力的大小如何确定？

1、处于平衡状态时：[演示]

(1) 与对应的力等大、反向；) (2) 随对应的力增加而增大；

(3) 存在最大值fmax。

最大静摩擦力fmax：使物体由相对静止变为相对运动所需的最小外力值。

2、处于非平衡状态时，(1) 只要不滑动，也存在静摩擦力(强调相对静止)；

(2) 一般要根据牛顿定律求解；

(3) 同样也存在最大值fmax。

通常静摩擦力的大小满足：0 ≤ f静≤ fmax

。(作图说明) 学习活动三：滑动摩擦力

问题1：什么是滑动摩擦力？

口述概念，强调“相互接触”、“有相对运动”。

问题2：滑动摩擦力的作用点如何确定？

在不考虑转动时（物体可视为质点），一般都画在质心上。

问题3：滑动摩擦力的大小确定？

1、[学生探究]滑动摩擦力的相关因素及关系（可考虑分组）

2、总结：精确实验表明，滑动摩擦力跟正压力成正比，

即：f=μN

，其中μ叫做动摩擦因数，它与接触面的粗糙程度和材料有关。μ无单位。

3、书批表格内容说明：

(1) 一般情况下，0<μ<1；

(2) 常见材料中，钢-冰间的μ值最小；

(3) 使用橡胶轮胎的原因之一在于其与路面间的μ值较大。

4、[学生探究]

滑动摩擦力与接触面积及相对速度无关！

强调f滑的科学测法

[说明]一般不特别指明时，可近似认为fmax=f滑。实际情况如图。

问题4：滑动摩擦力的方向确定？

1 、方向：(1) 相对运动方向≠运动方向，二者可能相同，也可能相反。

例如：A、人在行驶的火车车厢内反向行走（与同向行走）；

B、轻放在运转的传送带上的物体；

2、结论：滑动摩擦力方向与运动方向无关，必与相对运动方向相反。

*学习活动四：滚动摩擦力（介绍）

1、口述定义，并简单说明：在压力相同时，滚动摩擦力比滑动摩擦小得多；方向与相对运动方向相反。

2、说明：

（1）增大或减小摩擦力的方法，并举例说明（例：握油瓶、滚珠轴承）；

（2）N为正压力，倾斜时应折换成正压力（如右图）；

（3）摩擦力方向跟运动方向无关，但总与相对运动方向相反！

故：摩擦力可充当阻力，也可以充当动力，但总是阻碍相对运动

例如：①传送带上的粮袋在摩擦力的作用下向上运动；

②正是摩擦力使得车辆向前运动；

③人也是依靠摩擦力才能向前走动的；

（4）可用假设打滑的方法判别摩擦力的方向（例：车轮、传送带等）

（5）一般不特别指明时，可近似认为fmax=f滑。

（6）简单介绍一下阅读材料“流体的阻力”（与流速、横截面积等有关）

【课堂小结】

问题1：什么是摩擦力？摩擦力分为哪些类型？摩擦力产生的条件是什么？

问题2：什么是静摩擦力？如何确定静摩擦力的大小和方向？

问题3：什么是滑动摩擦力？如何确定滑动摩擦力的大小和方向？

【板书设计】

第四节

摩擦力

一、静摩擦力（产生条件、方向、大小、最大静摩擦力）

二、滑动摩擦力（产生条件、方向、大小）

三、关于滑动摩擦力、静摩擦力的说明

四、摩擦力

五、滚动摩擦（了解）