2019-2020年人教版高中物理必修1 第3章第3节 摩擦力（教案）.doc

2019-2020年人教版高中物理必修1 第3章第3节 摩擦力（教案）【知识与技能】1、知道摩擦力的概念及分类，知道这两种摩擦力的分类2、知道静摩擦力产生的条件，会判断静摩擦力的大小和方向3、知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的大小和方向4、知道最大静摩擦力与滑动摩擦力的关系。5、了解动摩擦因数的决定因素，会用实验测量计算6、知道日常生活中如何防止和利用摩擦力。【过程与方法】1、通过观察演示实验，概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特点，培养学生的观察、概括能力。2、通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比，培养学生分析综合能力。3、在研究影响滑动摩擦力因素问题中学会运用控制变量的方法【情感态度与价值观】1、10.从探究中获得积极的情感体验和认真、严谨的科学态度和科学精神通过对生活中有益摩擦和有害摩擦的分析,对学生进行辩证唯物主义的教育【教学过程】重难点一、静摩擦力静摩擦力的有无和方向判断1假设法假设接触面光滑，不存在摩擦力，然后分析这两个物体是否发生相对运动若无相对运动，说明这两物体间就没有相对运动趋势；若有相对运动，则一物体相对另一物体的运动方向即为相对运动趋势的方向，其反方向就是静摩擦力的方向2平衡条件法当相互接触的两物体处于静止或匀速直线运动状态时，可根据二力平衡条件判断静摩擦力是否存在特别提醒1. 静摩擦力的大小与正压力无关，但最大静摩擦力的大小与正压力成正比。最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大一些。2. 静摩擦力可以是阻力，也可以充当动力。3. 静摩擦力发生在相对静止的物体之间，但物体不一定静止。【典型例题】下列有关静摩擦力的说法正确的是A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力 B.受静摩擦力作用的物体不一定是静止的C.静摩擦力对物体的运动总是起阻碍作用 D.静摩擦力只可以充当动力【答案】B重难点二、滑动摩擦力对摩擦力的理解1相对运动(相对静止)的理解相对运动(相对静止)是指对于两个物体来说，每个物体相对对方是运动的(或静止的)，即它们以对方为参考系是运动的(或静止的)运动(或静止)是指以其他物体(研究地面上物体的运动时，通常以地面为参考系)为参考系时它们是运动的(或静止的)2“三个方向”的辨析(1)运动方向：物体的运动方向一般指物体相对地面(地面为参考系)的运动方向(2)相对运动方向：物体间的相对运动方向，指以其中一个物体A为参考系，另一个物体B的运动方向，即为物体B相对物体A的运动方向，反之也可(3)相对运动趋势的方向：由于两物体间静摩擦力的存在导致的能发生而没有发生的相对运动方向3作用效果(1)摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动趋势，不一定阻碍物体的运动(2)摩擦力可以是阻力也可以是动力，如匀速前进的自行车，后轮受到的摩擦力为动力，前轮受到的摩擦力为阻力特别提醒（1）“相对”的含义:“相对”指的是研究对象相对于与其接触的物体而言，即指物体之间的相对静止或相对运动，都是以施力物体为参考系的，而不一定是物体相对地的运动。（2）静止的物体可能受到滑动摩擦力，运动的物体可能受到静摩擦力。（3）摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以与物体的运动方向相反。摩擦力大小的计算1滑动摩擦力的大小(1)公式法：根据公式FFN计算。正压力FN是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，FN的大小根据受力情况确定。动摩擦因数与材料和接触面的粗糙程度有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关。(2)二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速运动、静止)时，根据二力平衡条件求解。2静摩擦力的大小(1)大小范围：0FFmax。(2)计算：根据受力情况和二力平衡条件确定，大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力。特别提醒(1)滑动摩擦力F的大小与物体运动的速度大小无关，与接触面的大小无关。(2)最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力，一般情况下，为分析问题方便，可认为二者相等。(3)静摩擦力可在0Fmax之间变化，不能用公式F FN计算，且静摩擦力与正压力无关。【典型例题】如图所示，轻质弹簧的劲度系数为20 N/cm，用其拉着一个重200 N的物体在水平面上运动当弹簧的伸长量为4 cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动 (1)求物体与水平面间的动摩擦因数；(2)当弹簧的伸长量为6 cm时，物体受到的水平拉力有多大？这时物体受到的摩擦力有多大？(3)如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能继续滑行，这时物体受到的摩擦力有多大？【答案】（1）0.4（2）120N80N（3）80 N【解析】（1）物体做匀速直线运动，由二力平衡条件可得滑动摩擦力F1=F=kx=204N =80 N，故物体与水平面间的动摩擦因数 （2）当弹簧的伸长量为6 cm时，物体受到的水平拉力F= kx= 206N=120N 这时物体受到的摩擦力F2仍为滑动摩擦力，大小不变，即 F2=F1=80 N （3）如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能继续滑行，这时物体受到的摩擦力F3仍为滑动摩擦力，大小不变，即F3= F1= 80 N摩擦力知识小结1作用效果(1)摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动趋势，不一定阻碍物体的运动。(2)摩擦力可以是阻力也可以是动力，如匀速前进的自行车，后轮受到的摩擦力为动力，前轮受到的摩擦力为阻力。2摩擦力种类的判断二、四种方法判断摩擦力的有无(1)条件判断法：根据摩擦力的产生条件判断摩擦力的有无。物体间接触且挤压；接触面粗糙；物体间有相对运动或有相对运动趋势。(2)假设法：假设两物体间无静摩擦力，看物体是否相对滑动，判断思路如下：(3)力的作用效果判断法：如果相互接触的物体间存在摩擦力，则必有相应的作用效果：平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态，可据此确定有无静摩擦力。(4)相互作用判断法：若甲对乙有摩擦力，则乙对甲也有摩擦力，并且甲、乙所受摩擦力的方向相反。三、“三步法”判断摩擦力的方向(1)找出摩擦力的施力物体，并选择此施力物体为参照物。(2)判断受力物体的相对运动方向或相对运动趋势方向。(3)根据“摩擦力与其相对运动方向或相对运动趋势方向相反”确定摩擦力的方向。