学生实验教案3

3.3《摩擦力》教学设计

一、

教材分析

摩擦力是力学中的三大性质力之一，正确认识摩擦力对后面知识的学习有着至关重要的作用.在摩擦力这节课中，要求会计算滑动摩擦力的大小和判断其方向，以及静摩擦力的大小和方向的判断.教师在教学过程中要将学生在初中所学过的相关概念与本节内容相结合，与生活中的实例相结合，逐步引导、循循善诱，对两种摩擦力的大小和方向判定有个清晰的认识.在探究过程中要充分利用初中二力平衡的知识，在物体从静止到运动的过程中认识静摩擦力和滑动摩擦力大小变化情况，使学生的认识从感性到理性发生质的变化.对于动摩擦因数的教学最好通过实验让学生探究得出.由于本节课的特点，在整个教学过程中要充分体现新课标的探究精神，让学生多用所学知识揭示生活中的相关现象本质. 二、

教学目标

知识与技能

1.知道什么是静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力. 2.能计算静摩擦力、滑动摩擦力的大小并会判断它们的方向. 过程与方法

1.学生通过设计实验，并使用控制变量法对影响滑动摩擦力和静摩擦力大小的因素进行实验探究. 2.培养学生的逻辑思维能力,培养学生利用知识解决实际问题的能力. 情感态度与价值观

通过静摩擦力的探究过程，培养学生科学的思想方法. 三、 教学重点X k b 1 . c o m

[1.滑动摩擦力的大小及方向的判断. 2.静摩擦力的有无及方向的判断. 3.静摩擦力产生的条件及规律. 四、 教学难点

1.静摩擦力有无的判断和方向的判断. 2.滑动摩擦力大小的计算. 五、

教学过程

问题导入：(课件展示)观察图片手握杯子，杯子为什么不掉下来？为什么鞋子底、车轮胎上有条纹或花纹呢？

想一想: 没有摩擦力的世界将是什么样？

没有了摩擦力，当我们睡醒时就无法从床上爬起来；没有摩擦力，人们都无法正常行走；没有摩擦力，怎么样也不能把筷子拿在手上；钉子与木头间没有摩擦力，就无法把桌子和椅子钉起来，桌子和椅子都会散开……

既然摩擦力如此重要,我们就有理由去了解它、掌握它、利用它。今天我们将一起进一步的揭开摩擦力的神秘面纱。

推进新课

学生在初中阶段已经学习过摩擦力，通过直接提问使学生回忆并叙述摩擦力的概念. 概念：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力.本节课就来深入研究摩擦力. 静摩擦力

推力

二力平衡

小孩推箱，为什么没有推动？

据二力平衡的知识，这时一定有一个力与推力平衡，阻碍相对运动的力。

问题：为什么用力推桌子而桌子不一定运动？为什么想让桌子继续运动还要继续推？

初步引出对静摩擦力和滑动摩擦力的感性认识. 一、静摩擦力

一、静摩擦力

1.定义：两个相互接触的物体，当一个物体相对另一个物体有相对运动趋势时，产生的摩擦力叫静摩擦力。

2.产生条件：

(1)两物体相互接触且有弹力(有挤压) (2)接触面粗糙

(3)两物体间有相对运动趋势

3.作用点：作用于接触面间。 4.方向：与接触面相切，与相对运动趋势方向相反。

判断静摩擦力的方向

1.书相对于手的运动趋势？

2.箱子相对于地面的运动趋势？

3.物块相对于斜面的运动趋势？

问题：静摩擦力是一恒定的力吗？怎样求静摩擦力的大小？怎样判断静摩擦力的方向？

【实验探究】

在水平桌面上放一木块，用弹簧测力计沿水平方向用较小的力拉木块但保持木块不动，并不断缓慢地增大拉力.注意提示学生观察弹簧秤的示数变化. 实验现象：我们可以看到随着拉力的增大，弹簧秤的示数不断增大. 结论：由二力平衡的知识可以知道，木块受到的静摩擦力大小等于弹簧秤的拉力，方向和拉力的方向相反.所以静摩擦力不是一固定值，它随外力的变化而变化，总是和外力大小相等、方向相反. 继续试验：在弹簧测力计指针下轻塞一个小纸团，它可以随指针移动，并作为指针到达最大位置的标志.在刚才实验的基础上继续用力，当拉力达到一定的值时木块开始移动，此时拉力会突然变小.要求学生记下刚才的最大值. 结论：静摩擦力的增大有一个限度，这个限度就是最大静摩擦力Fmax，其值等于物体刚刚开始运动时的拉力.两物体间实际发生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间. 思考1：拉动物体的条件？

拉力大于最大静摩擦力

(说明：最大静摩擦力大于滑动摩擦力 ) 思考2：1.只有静止的物体才受到静摩擦力的作用? 静摩擦力一定是阻力? f

答：１．否

２．否

练习：下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力的是( BCD )

二、滑动摩擦力

1.定义：两个相互接触的物体，当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力。

2.产生条件：

(1)两物体相互接触且有弹力

(2)接触面粗糙

(3)两物体间有相对运动

3.作用点：接触面间。

4.方向：与相对运动方向相反。

注意：滑动摩擦力的方向与物体相对接触面的运动方向相反，而不能说与物体运动方向相反。

说明：“相对运动方向”指相对于接触面而言

“运动方向”一般指物体相对于地面的运动方向

问题：影响滑动摩擦力大小的因素是什么? 回忆初中所学知识，我们知道：

1、滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力越大；

2、滑动摩擦力与接触面所受压力有关，压力越大，摩擦力越大。

3、滑动摩擦力与接触面的面积和运动速度无关。

5.滑动摩擦力的大小

滑动摩擦力的大小跟压力成正比

如果用F表示滑动摩擦力的大小，用FN表示压力的大小，则有：F＝μFN μ是比例常数，没有单位，叫动摩擦因数，μ的大小跟两接触物体的材料及接触面的情况(如粗糙程度)有关。

介绍动摩擦因数的物理意义及常见材料间的动摩擦因数. 课件展示：

几种材料间的动摩擦因数

材料

钢—钢

木—木

木—金属

皮革—铸铁

动摩擦因数

0.25 0.30 0.20 0.28 材料

钢—冰

木头—冰

动摩擦因数

0.02 0.03 橡胶轮胎—路面（干）

0.71

【例题1】关于动摩擦因数，下列说法正确的是( D) A.两物体接触面的压力越大，动摩擦因数越大

B.两物体间的滑动摩擦力越大，动摩擦因数越大

C.两物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与两物体间的压力成反比

D.两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度决定的，与滑动摩擦力和压力无关

【例题2】在我国东北寒冷的冬季，雪橇是常见的交通工具。一个有钢制滑板的雪橇,上面装着木料,总重量4.9×104N.在水平的冰道上,马要在水平方向用多大的力,才能够拉着雪橇匀速前进？

解析：G= 4.9×104N，

μ =0.02.雪橇匀速运动，拉力与阻力大小相等，

所以： F=f=μFN=μG=0.02× 4.9×104N=980N 答案:980N 三、滚动摩擦力

除滑动摩擦力外，还有滚动摩擦。

滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。当压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。比如汽车前进时车轮滚动来减小摩擦力，刹车时又将滚动变为滑动来增大摩擦。

课堂训练

1.关于摩擦力的说法正确的是( BD ) A.摩擦力的方向与物体运动方向相反，所以摩擦力是阻力

B.摩擦力的方向可能与物体运动方向相同

C.静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用

D.运动的物体也有可能受到静摩擦力的作用

2.置于水平面上的物体，在水平方向的拉力作用下向前运动，当拉力增大时，物体的运动速度也随之变大，则该物体所受的滑动摩擦力将( B ) A.增大 B.不变 C.减小 D.无法确定

3、爬杆运动时，握住竹杆匀速向上爬，则下列说法正确的是（ BD ）

A、人受的摩擦力的方向是向下的

B、人受的摩擦力的方向是向上的

C、人握竹杆用力越大，人受的摩擦力也越大

D、人握竹杆用力越大，并不会使人受的摩擦力也增大

课堂小结