【教学题目】 摩擦力
【授课类型】 新授课
【教学时数】 1学时
【教学目标】
1、使学生知道滑动摩擦力产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向。
2、使学生知道滑动摩擦力的大小跟什么有关,知道滑动摩擦力跟压力成正比。
3、使学生知道静摩擦力产生的条件,会判断静摩擦力的方向,知道最大静摩擦的概念。
【教学重点】
滑动摩擦和静摩擦的概念、产生条件、方向及大小的计算。
【教学难点】
静摩擦力方向的判断和大小的计算。
【教学方法】演示实验法、 学生实验法 、 启发式教学法、 观察法等。
【教学工具】
教师做演示静摩擦力用的教具有:毛刷、滑块、弹簧秤、毛巾等;教师做演示滑动摩擦力用的教具有:滑块、厚白纸、定滑轮、弹簧秤、细线等。学生每两人一组随堂实验用的教具有:小木板、滑块、简易测力计、重物、细绳等。
【教材分析】
该节知识是本章教学的重点,同时也是教学的难点,它不仅是力学的基础,也是整个高中物理知识的一块“基石”。由于摩擦力问题的复杂性,且在具体问题中又表现出“动中有静,静中有动”尤其静摩擦在许多情形下似乎又是“若有若无,方向不定”。故对初学者来说真是扑朔迷离,不易理解。但事物又是双方面的,本节课又易于激起学生的求知欲,易于培养学生的辩证观点,易于锤炼学生的物理素质。要充分用好该节教材内容,深入挖掘知识间的有机联系,对学生开展针对性的思维训练,进而提高学生应用物理知识解决实际问题的能力和创新思维能力。
【学生分析】
学生初中时已学过有关摩擦力的知识,并且知道摩擦力分成静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦三种形式,同时,也较完整的学习了二力平衡的知识,进入高一以来,又学习了力、重力、弹力等三节知识。学生数学知识在物理方面的应用能力也随着各科的学习而有所提高,尤其前一节弹力,与本节摩擦力的知识是有很多相似之处的。
首先,它们都是被动力,在求解时,其大小和方向往往要由其它力的大小及方向来确定;其次,它们均为接触力。当然它们之间是有很大区别:首先,力的性质不同。
其次,弹力是法向力,摩擦力是切向力。
最后,物体与物体接触之处,有弹力未必有摩擦力,但有摩擦力时必有弹力存在。这样既要注意复习旧知识,又要让学生正确牢固的树立新概念,既使学生对该部分知识和技能达到顺利的“内化”又不宜把教学重心提得过高。应关注学生的“知识最近发展区”。调整教学内容、步骤和设计教学方法,力争使学生“奋力一跃”后,便可达到学习目标要求,让学生切实尝到经努力后“成功”所带来的喜悦。
【教学内容】
一、组织教学:起立、向学生问好、环视四周、请坐。
二、复习提问:1、二力平衡的条件是什么?
2、弹力产生的条件是什么?
三、新课内容:
※ 滑动摩擦力
1、演示实验:如图所示,把定滑轮固定在水平台面右端的竖直墙壁上,弹簧称通过细绳与滑块相连接,粗糙的厚白纸放在滑块与水平台面之间,抓住厚白纸的左端向左水平匀速拉动,此时,弹簧称的读数恒定;用毛巾换下厚白纸,从做上述实验步骤;保持滑块与接触面的情况不变,在滑块上面放一重物,再做一次对比实验。
2、观察实验发现:一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候,会受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,我们把这种力叫做滑动摩擦力。
3、实验结果:
○滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并且跟物体的相对运动的方向相反。
○滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
○如果用F表示滑动摩擦力的大小,用F表示压力的大小,则有:F = μF 。其中μ是比例常数,叫做动摩擦因数。它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关,材料不同,两物体之间的动摩擦因数也不同。它还跟接触面的粗糙程度有关。动摩擦因数没有单位。
○除了滑动摩擦,还有滚动摩擦。它是一个物体在另一物体表面上滚动时产生的摩擦。他比滑动摩擦小得多,滚动轴承就是利用滚动摩擦小的事实制成的。
※ 静摩擦:
1、演示实验:
实验1 如图所示,在长木板上放一块毛巾,先把一把毛刷带毛的一侧轻放在毛巾上,再把带有钩子的长方形滑块放到刷子上,用弹簧秤通过钩子沿水平方向逐渐用力拉滑块,在毛刷与滑块还没有一起运动之前,观察与毛巾接触的刷毛的形变情况,就能详尽研究静摩擦力的方向以及了解静摩擦力的大小随外力大小的变化而变化等情况。
2、观察实验发现,相互接触的两个物体虽然处于相对静止,但有相对运动趋势,它们之间仍能产生摩擦。这个摩擦叫做静摩擦。
3、实验结果:
○静摩擦力的方向总跟接触面相切,并与物体相对运动趋势的方向相反。
○静摩擦力随着外力的增大而增大。
○静摩擦力存在着一个最大值,叫做最大静摩擦力。
【学法指导】
教师在教学过程中应注重对学生的学法指导。处理本节习题的常用方法有下述几种:
(1)假设法,即假设接触面光滑,看物体是否会发生相对运动,若发生相对运动,则说明物体原来的静止是有运动趋势的“静止”,且假设接触面光滑后物体发生的相对运动方向,即为原来相对运动趋势的方向,从而确定静摩擦力的方向。
例题1 如图所示,物体A、B在力F的作用下,一起以相同速度沿F的方向匀速运动,则物体A所受摩擦力的方向为( )
A.甲、乙两图中物体A均受摩擦力作用,方向均与F相同;
B.甲、乙两图中物体A均受摩擦力作用,方向均与F相反;
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