4. 摩擦力PPT专用课堂实录内容

摩擦力

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教学目标

1.知识与技能

⑴理解滑动摩擦力、静摩擦力、最大静摩擦力的概念及其产生条件

⑵会判断滑动摩擦力、静摩擦力的方向以及理解它们的方向不一定与运动方向相反的含义

⑶能用fN计算滑动摩擦力的大小以及掌握二力平衡条件求解静摩擦力的方法

2.过程与方法

⑴通过对滑动摩擦力的实验探究，掌握影响滑动摩擦力大小的因素

⑵通过对静摩擦力大小的探究，明确最大静摩擦力与滑动摩擦力之间的关系

3.情感态度与价值观

通过本节课的学习，培养学生勤于思考，养成运用物理知识解释生活中现象的习惯。

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教学重难点

教学重点：滑动摩擦力

教学难点：静摩擦力以及其与滑动摩擦力的对比分析

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课时安排

2课时

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授课类型

新授课

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教学过程

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导入

师：同学们，我们在初中阶段已经学习过一些有关摩擦力的知识，当时我们知道摩擦分为滑动摩擦、静摩擦以及滚动摩擦。现在我们就继续了解摩擦力（主要是滑动摩擦力和静摩擦力）的有关知识。

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新课开讲

在初中阶段，我们已经知道摩擦力是在两个相互接触并发生挤压的物体之间产生的阻碍相对运动的力。摩擦力分为两类：滑动摩擦力和静摩擦力。下面逐一介绍。

1.滑动摩擦力

⑴定义：两个相互接触并发生挤压的物体，当它们沿接触面发生相对运动时，每个物体的接触面都会受到对方的阻碍相对运动的力，这个力就叫做滑动摩擦力。

⑵产生条件：

a.相互接触并发生挤压（即有弹力的存在）

b.发生相对运动

c.接触面粗糙

下面我们一起探讨一下滑动摩擦力的大小。

⑶实验探究：滑动摩擦力的大小

实验器材：木块、长木板、弹簧测力计、砝码、玻璃板、细线

实验步骤：①按图1所示安装好实验仪器；

②探究滑动摩擦力与正压力的关系：

a.拉动木块，使木块做匀速运动，记录弹簧测力计的示数F1；

b.在木块上以此放上1个砝码、2个砝码……，使木块匀速运动并分别记录弹簧测力计的示数F2、F3……；

③探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系

a.在木板上铺上玻璃板，使木块匀速运动并记录弹簧测力计的示数F1；

b.在木块上以此放上1个砝码、2个砝码……，使木块匀速运动并分别记录弹簧测力计的示数F2、F3……；

实验记录：

压力N/N

木块与木板

计算f/N

滑动摩擦力f/N

木板与玻璃板

图1 说明：实验中保持木块匀速运动，即木块处于平衡状态，根据二力平衡，我们可以得出弹簧测力计的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。

通过上面的数据我们可以得出：两物体间的滑动摩擦力的大小与两物体间的弹力（压力）和接触面的粗糙程度有关；压力越大，滑动摩擦力越大；接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

⑷大小：通过大量的实验发现，两个物体间的滑动摩擦力的大小与压力成正比

fN

其中，f为滑动摩擦力，N为两物体间的压力，为比例系数没有单位，我们称为动摩擦因数，它的大小只与两个物体的材料和粗糙程度有关。

下表是几种材料间的动摩擦因素：

接触面材料

钢-钢

钢-冰

木-冰

橡胶轮胎-水泥路面

动摩擦因数

0.25 0.02 0.03 0.70 接触面材料

钢-木

木-木

木-皮革

动摩擦因数

0.40 0.30 0.30

从上表我们可以看出不同材料间的是不一样的，且1。

⑸方向：滑动摩擦力的方向总是跟物体的接触面相切，并且与物体的运动方向相反，如图2所示。

v

f

图2 例题1：有关滑动摩擦力，下列说法中正确的是(

) A.有正压力一定有滑动摩擦力

B.有滑动摩擦力一定有正压力

C.滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直

D.只有运动的物体才受滑动摩擦力作用

答案：BC 例题2：关于滑动摩擦力和动摩擦因数，下列说法正确的是(

) A.由滑动摩擦力公式fN可知，f成正比，与N成正比

B.滑动摩擦力与物体间的接触面积有关，接触面积越大，滑动摩擦力越大

C.由f可知，与f成正比，与N成反比

ND.动摩擦因数由接触面的材料和粗糙程度决定

答案：AD 2.静摩擦力

⑴定义：当两个彼此接触且相互挤压的物体之间没有发生相对运动，但它们之间存在相对运动的趋势，在它们的接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这个力叫做静摩擦力。

⑵产生条件：

a.相互接触和相互挤压（即有弹力）

b.具有相对运动趋势

c.接触面粗糙

⑶实验探究：静摩擦力的大小

实验器材：木块、木板、弹簧测力计

实验步骤：①按图3所示连接好装置；

②用力拉动木块运动，分别记录下木块未运动、刚开始运动以及运动后（匀速运动）时弹簧测力计的示数；

v0f静图3

在实验中，当木块静止和匀速运动时，根据二力平衡条件可知，弹簧测力计的示数即为木块受到的静摩擦力（木块静止时）或滑动摩擦力（木块匀速运动时）。

通过上面的实验发现，木块在未运动时，静摩擦力逐渐增加，当达到一个极大值后木块开始运动，这时静摩擦力变为滑动摩擦力且这时的滑动摩擦力小于静摩擦力的极大值。

⑷大小

f我们把实验中的结果做成摩擦力与时间的关系图像如图4所示。

f静max从图4可以看出，静摩擦力随着时间的增加而增大，当达f滑到一个极大值后又马上变小，静摩擦力开始变为滑动摩擦力。

我们把物体开始运动时的静摩擦力称为最大静摩擦力（f静max），且f静maxf。

在通常情况下，我们认为f静maxf，即最大静摩擦力等0静止滑动图4 t于滑动摩擦力。

由于静摩擦力产生在物体未运动过程中，因此静摩擦力可以根据物体的平衡条件（目前阶段主要是二力平衡条件）求得。

⑸方向：静摩擦力的方向总是跟物体相对运动的趋势的方向（指假定接触面光滑而出现滑动的方向）相反。

⑹关于静摩擦力与滑动摩擦力的几点说明

①滑动摩擦力与静摩擦力的产生都要求两个物体相互接触且有相互挤压（即有弹力）和接触面粗糙；

②静摩擦力达到一定条件后会转为滑动摩擦力；

③谈到摩擦力（不管是静摩擦力还是滑动摩擦力）都不能离开相对运动（或趋势）；

④滑动摩擦力阻碍的是物体的相对运动，静摩擦力阻碍的是物体的相对运动趋势

⑤阻碍不代表阻止，因此，不论是滑动摩擦力还是静摩擦力既可以是动力也可以是阻力；

例题3：关于静摩擦力的说法中，以下正确的有

A.在相对静止的两物体间一定存在静摩擦力

B.运动着的物体不可能受到静摩擦力的作用

C.运动着的物体也可能受到静摩擦力的作用

D.静摩擦力总是阻碍物体间相对运动的产生

答案：CD 例题4：关于摩擦力的方向，下列说法正确的是(

) A.滑动摩擦力的方向，总是和物体运动的方向相反

B.滑动摩擦力的方向，总是和物体运动的方向相同

C.物体所受摩擦力的方向总是和接触面相切

D.物体所受摩擦力的方向和物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反

答案：CD 例题5：关于摩擦力与弹力的关系，下列说法正确的是(B

) A.有弹力一定有摩擦力

B.有摩擦力一定有弹力

C.弹力越大，摩擦力越大

D.摩擦力越大，弹力一定越大

答案：B 例题6：如图所示，两块木板紧紧夹住木块，一直保持静止，木块重为30N，木块与木板间的动摩擦因数为0.2，若左右两端的压力F都是100N，则木块所受的摩擦力大小和

方向是

A.30N，方向向上

B.20N，方向向上

C.40N，方向向下

D.100N，方向向上

答案：A 3.摩擦力的应用

摩擦力与我们的生活息息相关，有些时候我们需要减小摩擦力，而有些时候需要增大摩擦力。这一点在初中物理中已经讲过，在这里就不在熬述。

小结

通过本节的学习，我们掌握了滑动摩擦力与静摩擦力的有关知识。其中，滑动摩擦力是我们的重点，静摩擦力是我们的难点。

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课后作业

完成《课后练习》的全部作业并预习第二章第五节《力的合成》

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板书设计

摩擦力

一、滑动摩擦力

1.定义

两个相互接触并发生挤压的物体，当它们沿接触面发生相对运动时，每个物体的接触面都会受到对方作用的阻碍相对运动的力，这个力就叫做滑动摩擦力。

2.产生条件

a.相互接触并发生挤压（即有弹力的存在）

b.发生相对运动

c,接触面粗糙

3.大小

fN

其中，f为滑动摩擦力，N为两物体间的压力，为比例系数没有单位，我们称为动摩擦因数，它的大小与两个物体的材料和粗糙程度有关。

4.方向

摩擦力的方向总是跟物体的接触面相切，并且与物体的运动方向相反

二、静摩擦力

1.定义：当两个彼此接触且相互挤压的物体之间没有发生相对运动，但它们之间存在相对运动的趋势，在它们的接触面上会产生一种阻碍相对运动的力。

2.产生条件

a.相互接触和相互挤压（即有弹力）

b.具有相对运动趋势

c.接触面粗糙

3.大小

根据二力平衡判断

通常情况下，f静maxf

4.方向

静摩擦力的方向总是跟物体相对运动的趋势的方向（指假定接触面光滑而出现滑动的方向）相反。

三、摩擦力的应用

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课后反思