学生实验教学设计和教学实录

教学案：高中课程标准.物理（人教版）必修一

讲授人：程蓉

3.3探究影响滑动摩擦力大小因素的实验

一、教学目标

1. 知道滑动摩擦力概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向。

2.会用公式F=µFN计算滑动摩擦力的大小。

3.将物理知识应用于生活。

重点：滑动摩擦力产生的条件，滑动摩擦力大小的计算。

难点：摩擦力方向的判断。

二、预习导学

滑动摩擦力

1.定义：

两个相互接触且挤压的物体，当它们发生

相对运动

时，在接触面上产生阻碍

相对运动

的力．

2．产生条件

(1)两物体

接触

且

挤压

，即存在弹力；

(2)接触面粗糙；(3)两物体间发生

相对运动

．

3．方向：与接触面相切，跟物体的

相对运动

方向相反．

4．大小：滑动摩擦力的大小跟

压力

成正比，公式：

f





F

N

，其中FN为两接触面间的

压

力；为

动摩擦因素

. 只与相互接触的两个物体的

材料

、接触面的

粗糙程度

有关，与FN无关，无单位．

三、问题引领，知识探究

问题1.请同学们亲身感受滑动摩擦后，总结出滑动摩擦力产生的条件？

例题1. 关于滑动摩擦力的产生，下列说法正确的是( D ) A．相互接触且发生相对运动的物体间一定会产生滑动摩擦力

B．只有运动的物体才受到滑动摩擦力 C．受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力 D．受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用

问题2.滑动摩擦力的方向如何？（通过手推毛刷在桌面上运动判断出滑动摩擦力的方向）

1

探究2.猜想滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？通过实验探究滑动摩擦力的大小与这些因素的关系。

（一）

探究滑动摩擦力与压力之间的关系

提示：我们以木块和海绵纸为标准（先测出木块的重力，依次增加木块，算出总重力，从而得到压力FN 。此次探究保证接触面材料及粗糙程度不变）

木块上不放钩码

放两个钩码

放四个钩码

压力F/N

N 滑动摩擦力Ff /N

计算Ff 与FN 比值

结论一： 在接触面材料及粗糙程度不变的情况下，滑动摩擦力的大小与压力成正比。

（二）

探究滑动摩擦力与接触面材料及粗糙程度之间的关系

提示：我们用三块木块叠加在一起为条件（先测出三块木块的总重力，从而得出压力FN 。此次探究保证FN不变）

FN =

接触面材料

滑动摩擦力Ff /N

木块与硬纸片

木块与塑料纸

木块与海绵纸

计算Ff 与FN 比值

结论二：压力不变的情况下，接触面的材料及其粗糙程不同，滑动摩擦力不同，Ff 与的FN 比值也不同，滑动摩擦力的大小与接触面材料及粗糙程度有关。

例题2.我国东北寒冷的冬季，雪橇是常见的运输工具．一个钢制滑板的雪橇，连同车上的木4材的总重量为4.9×10N．在水平的冰道上，马要在水平方向用多大的力，才能拉着雪橇匀速前进？（已知雪橇与冰道间的动摩擦因数μ=0.02）

解：雪撬匀速前进，拉力F与阻力Ff大小相等．F=Ff

竖直方向地面对雪撬的支持力大小等于雪撬的总重量 FN=G

由滑动摩擦定律，有 Ff=μFN

联立解得

Ff=μG

42代入数值后，得F=Ff=0.02×4.9×10N=9.8×10N．

2故马要在水平方向用9.8×10N的力，才能拉着雪橇匀速前进．

2

四、目标检测

1．（多选）关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（

CD

）

A.静止的物体不可能受到滑动摩擦力的作用

B.滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反

C.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动

D.滑动摩擦力可能是动力，也可能是阻力

2．三个质量相同的物体，与水平桌面的动摩擦因数相同，由于所受水平拉力不同，A做匀速运动，B做加速运动，C做减速运动，那么它们受到的摩擦力大小关系应是（

C ）

A．f B ＞f A

＞f C B．f A

＜f B

＜f C

C．f B =f A =f C D．不能比较大小

3.

（多选）如图所示，质量为20kg的物体，沿粗糙水平地面以某一速度开始向左运动，一水平向右的力F=10N作用于物体上，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.1，则下列说法正确的是（g取10m/s2）（

AC ）

A．物体受到的摩擦力大小为20N B．物体受到的摩擦力大小为10N C．物体受到的摩擦力的方向水平向右

D．物体受到的摩擦力的方向水平向左

五、分层配餐

基础题（A组题）

1.

有两个物体相互接触，关于接触处的弹力和摩擦力，以下说法正确的是（

）

A．如果有弹力，则一定有摩擦力

B．摩擦力一定是阻力，阻碍物体运动

C．静止的物体也可能受到滑动摩擦力

D．如果有摩擦力，其大小一定与弹力的大小成正比

2. 如图所示，将一张A4纸（质量可忽略不计）夹在物理书内，书对A4纸的压力为3N，A4纸与书之间的动摩擦因数为0.3，要把A4纸从书中拉出，拉力至少应为（

）

A．0.9N B．1.8N C．3N D．3.6N

3.重量为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动．木箱从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动运动．求：

（1）木箱所受到的滑动摩擦力是多少？

（2）木箱与地板间的动摩擦因数μ是多少？

3

巩固题（B组题）

1.

关于滑动摩擦力，下列说法正确的是

（ ）

A．压力越大，滑动摩擦力越大

B．压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大

C．压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大

D．动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力越大

2.关于动摩擦因数μ,下列说法正确的是:(

) A.两物体间没有摩擦力产生说明两物体间的动摩擦因数μ=0 B.增大两物体的接触面积，则两物体间的动摩擦因数增大

C.增大两物体间的正压力，则两物体间的动摩擦因数增大

D.两物体的材料一定，两物体间的动摩擦因数仅决定于两接触面的粗糙程度

3.

如图所示,在水平桌面上放一个重GA=20N的木块A,A与桌面间的动摩擦因数μ1=0.4,在A上放有重GB=10N的木块B,B与A接触面间的动摩擦因数μ2=0.1,求: (1)使A和B一起匀速运动的水平拉力F？

(2)若力F作用在B上，使B匀速运动时水平面给A的摩擦力多大？

提高题（C组题）

如图所示，一质量为2kg的物体夹在两木板之间，物体左右两侧面与两块木板间的动摩擦因数相同。若把该物从上面匀速抽出，需50N的力。若把它从下面匀速抽出，则需多大的力。(设两木板对物体的压力不变)

4