4. 摩擦力教学设计

摩擦力

教学设计

一、教学目标

1.

认识摩擦力，掌握摩擦力的产生条件，并知道滑动摩擦力和静摩擦力的区别。

2.

知道静摩擦力的概念及产生条件，会判断静摩擦力的方向

3.

知道静摩擦力大小的特点，了解最大静摩擦力。

4.

知道滑动摩擦力的概念及产生条件，知道滑动摩擦力大小的影响因素及其表达式。

5.

知道增大或减小摩擦力的方法，认识摩擦力的利用和防止。

二、教学重点

1.

滑动摩擦力影响因素的探究；

2.

在理解摩擦力的过程中对“运动方向”和“相对运动方向”以及“静止”和“相对静止”概念的区分。

三、教学难点

1.

静摩擦力方向的判断

2.

静摩擦力大小的可变性和最大静摩擦力。

四、教学过程（——静摩擦力）

（一）课前引入

播放视频：一场特别的“拔河比赛”——小学生拉动磁悬浮列车（引入摩擦力）

引导学生回顾初中摩擦力的分类：静摩擦力、滑动摩擦力，今天这节课我们主要学习静摩擦力。请同学们阅读教材上静摩擦力的定义，并总结静摩擦力产生的条件及静摩擦力的方向。

静摩擦力的产生条件：1.接触面粗糙；2.接触并挤压；3.两物体有相对运动趋势

静摩擦力的方向：与相对运动趋势方向相反。

（二）静摩擦力的产生条件

演示实验1：在玻璃板上，放置一个光盘（光盘有不同的两个接触面，一面与黑色粗糙的橡胶面粘连，另一面是光盘本身的较为光滑的面），用光盘的黑色粗糙面与玻璃板接触，光盘的一端用细线挂着钩码。

【观察现象】光盘静止在玻璃板上。

此时光盘静止在玻璃板上，请问此时光盘与玻璃板之间有静摩擦力么？结合静摩擦力的产生条件进行分析。我们如何才能判断出两个物体间是否有相对运动趋势呢？

教材上对相对运动趋势方向的解释为假定接触面光滑时两个物体相对运动的方向。

演示实验2：将光盘翻转，用光盘的光滑面与玻璃板接触（模拟接触面光滑的情况）

【观察现象】光盘沿细线方向运动

【分析现象】此时光盘相对玻璃板向细线方向运动，说明在用黑色橡胶面与玻璃板接触时，静止的光盘相对于玻璃板有向细线方向运动的趋势，则静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。按照这个思路，我们可以研究很多实际问题中静摩擦力的方向。

演示实验3：将玻璃板倾斜，让光盘黑色橡胶面与玻璃板接触且保持静止状态，光盘另一端与带有大钩码的细线相连。然后将光盘面翻转。

【观察现象】翻转后光盘相对于玻璃板沿斜面向上运动，说明原先静止在玻璃板上的光盘有相对玻璃板向上运动的趋势，则静摩擦力方向沿斜面向下。

【板书】

一、静摩擦力的产生条件

1.两物体相互接触并挤压

2.接触面粗糙

3.两物体间有相对运动趋势【应势而“生”】

（二）静摩擦力的方向

提问：实验2中静摩擦力的方向是？可见，静摩擦力产生的作用效果是阻碍了物体间相对运动的趋势，那实验2中滑块的相对运动趋势方向是？（水平向左——与拉力方向相同）另外，由初中所学二力平衡也可得：静摩擦力的方向水平向右——与拉力方向相反

因此判断静摩擦力的方向有两种：1与相对运动趋势方向相反2.利用物体的平衡状态来进行分析。

【对“相对运动趋势”的理解】在研究摩擦力的方向时，相对运动方向都是以与之接触的施力物体为参照物，而有相对运动的趋势则是说明两物体实际上是相对静止的。

【练习】请判断下列几种情况下静摩擦力的有无及方向，通过分组实验，并完成学案上的内容。

1.斜面上静止的物体；2.静止在斜面上的带钩码的物体。

3.

载有货物的汽车（货物和汽车始终相对静止）

其中包括三种情况：（1）汽车突然启动（2）汽车突然刹车（3）汽车匀速运动；

【实验演示】

启动时，货物相对于汽车有向后运动的趋势——静摩擦力方向向前

刹车时，货物相对于汽车有向前运动的趋势——静摩擦力方向向后

在匀速行驶的过程中，货物与汽车几乎相对静止——无静摩擦力

通过慢动作研究，物体所受静摩擦力方向只与相对运动趋势方向有关，与物体实际的运动方向无关。

（三）静摩擦力的大小

提问：1.静摩擦力的大小如何测量？（弹簧测力计）

2.弹簧测力计是用来测量拉力的，如何用来测量摩擦力的大小呢？（二力平衡）

【实验演示】1.轻轻拉动弹簧测力计（相对静止），读出一个静摩擦力的示数；

2.增大拉力拉动弹簧测力计（仍然相对静止），再读出一个静摩擦力的示数；

提问：1.静摩擦力的大小跟什么因素有关？（使物体产生相对运动趋势的外力大小有关）

2.此时的静摩擦力的大小与正压力和接触面的粗糙程度有关么？（无关）

3.那么静摩擦力的大小会不会无限度的一直增大下去呢？

【实验演示】3.继续增大拉力，观察弹簧测力计示数的变化与滑块的运动状态。

我们可以看到，在拉动滑块的过程中，弹簧测力计的示数先是一直变大，后突然往回弹变小了，在弹簧测力计示数突然回弹变小的瞬间，正是把滑块拉动的瞬间，在将滑块拉动之后，滑块与木板之间就发生了相对运动，此时所受的摩擦力就变成了滑动摩擦力，那么在滑块刚开始滑动前那一瞬间所受的摩擦力即是物体所受静摩擦力的最大值，我们把它叫做最大静摩擦力。所以静摩擦力的大小是有范围的，在这个范围之内，随相对运动趋势的变化而变化。【随势而“变”】