4. 摩擦力国家优质课一等奖

教科2003课标版高中物理必修一第二章第4节

《摩擦力》第一课时

黑龙江省泰来县第三中学

姜岚

教学目标

知识与能力

1、通过实验认识静摩擦力的产生及特点，知道最大静摩擦力

2、会用二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向

过程与方法

1、培养学生利用物理语言分析、描述摩擦力概念和特点的能力

2、培养学生实验探究能力。

情感态度和价值观

1、利用实验和生活实例激发学生学习兴趣；

2、培养学生实践——认识（规律）——实践（解决实际问题）的思想。

学情分析

在初中已经学习过摩擦力的相关知识，对生活中的摩擦力现象有所了解，但对其原因规律还不了解，所以本节课结合生活实例，以及实验探索对静摩擦力更进一步认识。

教学重点 静摩擦力的大小和方向

教学难点 静摩擦力的方向判定

教学方法 实验探究 对比归纳

教 具 多媒体课件、

木块、书、弹簧秤、钩码

教学过程（师生活动及知识线索）

一、

创设情景，导入新课

【演示实验】

实验一：把两本书一页一页交叉叠放在一起，用手拉两本书，看到什么现象？为什么？

实验二：向前推动清洁刷，接触面出刷毛方向如何？为什么？

【学生活动】受到了摩擦力

【教 师】分析：实验一中书在拉的过程中，两本书相对静止又有相对运动的趋势这种摩擦力是静摩擦力。实验二中木块相对桌面运动，有力阻碍它相对运动，这种力为滑动摩擦力。本节课我们重点讲摩擦力中的一种类型静摩擦力

1

【板 书】2.4静摩擦力

二、

展示目标，明确目标

目标见投影

三、

引导探究，掌握新知

问题设置1：互相接触的物体相对静止时，能产生摩擦力吗？

【学生活动】个别提问

【教 师】引导分析：水平面上的物体静止时受重力和支持力，是一对平衡力，所以不受摩擦力

问题设置2：一个人用力推地面上的木箱，却没有推动。原因是什么？

F

图3.3-1 【学生活动】因为箱子受到一个阻碍它相对地面运动趋势的力

【教 师】引导分析：对，箱子除了受重力、支持力、推力外要达到平衡必须受一个力，那么这个力是摩擦力。假如接触面光滑，箱子会运动，所以箱子有相对运动的趋势。这时，把两个物体之间只有相对运动趋势而没有相对运动，所受的摩擦力叫静摩擦力。

【教 师】总结静摩擦力的定义

【板 书】定义：

两个接触的物体，当一个物体相对另一个物体有相对运动趋势时，而没有相对运动，这时的摩擦力叫静摩擦力

探究一：静摩擦力产生的条件

【教 师】引导分析：从前面的分析得知产生摩擦力的条件：

【学生活动1】

两物体接触并相互挤压

【学生活动2】接触面要粗糙并且物体间有相对运动的趋势

【板 书】条件：两物体接触并相互挤压 接触面要粗糙

2

物体间有相对运动的趋势

探究二：静摩擦力的大小

【实验设计】用弹簧测力计水平地缓慢地拉静止在水平桌面上的木块，1、当外力改变时观察木快的状态，并求出静摩擦力的大小。2、求出木块要动的瞬间的拉力的大小。

【学生活动】分组实验探究，讨论，根据实验现象及讨论结果完成表格

拉力

木块状态

摩擦力

0.5N 1N 静止

静止

0.5N 1N 木块+砝码（2个）

木块要动的瞬间

（拉力的大小）

0.5N 1N 静止

静止

0.5N 1N

木块+砝码（3个）

木块要动的瞬间

（拉力的大小）

【教 师】指导学生实验并引导学生分析总结：在平衡态时静摩擦力大小随外力的变化而变化，并且相等。继续增大拉力观察木块的状态，是不是拉力无限制的增大呢？会有什么现象发生？

【学生回答】不是，当增大到一定值时木块相对接触面运动。

【教 师】那么这时木块受到的还是静摩擦力吗？

【学生回答】不是。

【教 师】在木块刚开始相对于桌面滑动时所受的摩擦力为最大的静摩擦力，在数值上等于物体刚开始运动时的拉力，所以两物体间的静摩擦力F静在0与最大静摩擦力Fmax之间，即0 < F静≤

Fmax 【板 书】大小

随拉力的变化而变化且F静=F（平衡时） 两物体间的静摩擦力F静在0与最大静摩擦力Fmax之间，即0 < F静≤

Fmax

3

【问题设置】1. 静摩擦力的大小与正压力有关吗？

2. 最大静摩擦力与正压力有关呢？

【学生活动】根据实验数据思考讨论：

【教 师】引导学生分析：从上面实验数据分析知两次试验中木块与接触面的正压力不同但静摩擦力的大小相等，由此得出静摩擦力大小与正压力无关。但物体在动的瞬间拉力的大小不同，即最大静摩擦力的大小不同，所以最大静摩擦力与正压力有关并成正比。

探究三: 静摩擦力的作用点

【教 师】从图3.3-1中看出：静摩擦力作用于箱子与地面的接触平面上，如果接触面是曲面呢？

【学生活动】思考回答：箱子与地面的接触面的切点。

【板 书】作用点：沿着接触面

探究四：静摩擦力的方向

【教 师】从图3.3-1中由二力平衡知：物体受到推力和静摩擦力，得知静摩擦力与相对运动趋势的方向相反。

【板 书】方向：与相对运动趋势的方向相反

探究五：静摩擦力的作用效果

【教 师】从图3.3-1中看出：木箱有相对地面运动的趋势，但木箱没有动，由分析得知：木箱受到了静摩擦力的作用，那么静摩擦力起到了怎样的效果？

【学生活动】思考回答：阻碍物体间相对运动趋势。

【板 书】作用效果：阻碍物体相对运动趋势

【问题设置】1.静摩擦力能不能发生在运动的物体之间? 2.静摩擦力一定是阻力吗？

【学生活动】思考讨论发言

【教 师】以课本传送带为例引导学生分析总结：1.静摩擦力能发生在运动的物体之间，通常所说的静止以地面为参考系，通过传送带的例子看出：相对静止并不一定以地面为参考系，是与它相互接触并产生摩擦力的这个物体而言的。

2．通过传送带的例子看出：静摩擦力的方向与物体运动的方向相同，所以是动力，从图3.3-1中看出是阻力。

4

静摩擦力在生活中到处可见，有的要利用摩擦力如：车轮胎、鞋底等为什么有花纹？冰雪路上车辆为什么要套防滑链？有的要克服摩擦力如：自行车转动轴外要加上润滑油等。

【归纳总结】

本节课主要从静摩擦力定义

、

产生

条件、大小、作用点、方向、作用

效果几方面讨论。特别要注意静摩擦力是发生在相对运动趋势的物体之间、是阻碍物体发生相对运动趋势的力。

【练 习】

1.有关摩擦力与弹力的关系正确的是 （ ）

A.有弹力一定有摩擦力

B.有弹力不一定有摩擦力

C.有摩擦力一定有弹力

D.有摩擦力不一定有弹力

2.重量为100N的木箱放在水平地板上，至少要用40N的水平推力，才能使它从原地开始运动。由此可知：木箱与地面间的最大静摩擦力为（ ）。如果用20N的水平推力推木箱，木箱所受到的摩擦力是（ ）。

3.下列说法正确的是（ ）

A. 静止的物体间一定受静摩擦力

B. 静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同

C. 静摩擦力总是阻碍物体运动趋势

D. 静摩擦力的大小与压力成正比

【布置作业】

作业：课本P61 1、2题

预习下节课内容（滑动摩擦力）

【板书设计】

静

定义

两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动，这时的摩擦力叫做静摩擦力。

5

摩

擦

力

产生

条件 两个物体接触，并相互挤压（弹力）

接触面粗糙 接触的物体间要有相对运动的趋势

随拉力的变化而变化且F静=F（平衡时） 大小

两物体间的静摩擦力F静在0与最大静摩擦力Fmax之间，即0 < F静≤ Fmax 作用点

方向

作用

效果

沿着接触面

与相对运动趋势的方向相反

阻碍物体相对运动趋势

6