33摩擦力一、教材分析摩擦力是力學(xué)中的三大性質(zhì)力之一，正確認(rèn)識摩擦力對后面知識的學(xué)習(xí)有著至關(guān)重要的作用在摩擦力這節(jié)課中，要求會計(jì)算滑動摩擦力的大小和判斷其方向，以及靜摩擦力的大小和方向的判斷教師在教學(xué)過程中要將學(xué)生在初中所學(xué)過的相關(guān)概念與本節(jié)內(nèi)容相結(jié)合，與生活中的實(shí)例相結(jié)合，逐步引導(dǎo)、循循善誘，對兩種摩擦力的大小和方向判定有個(gè)清晰的認(rèn)識在探究過程中要充分利用初中二力平衡的知識，在物體從靜止到運(yùn)動的過程中認(rèn)識靜摩擦力和滑動摩擦力大小變化情況，使學(xué)生的認(rèn)識從感性到理性發(fā)生質(zhì)的變化對于動摩擦因數(shù)的教學(xué)最好通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生探究得出由于本節(jié)課的特點(diǎn)，在整個(gè)教學(xué)過程中要充分體現(xiàn)新課標(biāo)的探究精神，讓學(xué)生多用所學(xué)知識揭示生活中的相關(guān)現(xiàn)象本質(zhì)二、教學(xué)目標(biāo)知識與技能1知道什么是靜摩擦力、最大靜摩擦力、滑動摩擦力2能計(jì)算靜摩擦力、滑動摩擦力的大小并會判斷它們的方向過程與方法1學(xué)生通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并使用控制變量法對影響滑動摩擦力和靜摩擦力大小的因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究2培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,培養(yǎng)學(xué)生利用知識解決實(shí)際問題的能力情感態(tài)度與價(jià)值觀通過靜摩擦力的探究過程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思想方法三、教學(xué)重點(diǎn)1滑動摩擦力的大小及方向的判斷2靜摩擦力的有無及方向的判斷3靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律四、教學(xué)難點(diǎn)1靜摩擦力有無的判斷和方向的判斷2靜摩擦力大小的計(jì)算五、教學(xué)過程活動導(dǎo)入準(zhǔn)備兩只碗，分別放入數(shù)量較多的玻璃小球，一只碗內(nèi)是光滑干凈的，另一只碗內(nèi)是粘有灰塵的請兩個(gè)同學(xué)把玻璃球從碗中用筷子夾出來，比賽看誰夾得快然后讓兩位同學(xué)分別說出自己的感想,從而引出摩擦力的問題情景導(dǎo)入課件展示播放運(yùn)動員滑雪的錄像,如圖331,讓學(xué)生說出滑雪要求的環(huán)境條件，然后導(dǎo)出摩擦力的概念圖331問題導(dǎo)入粉筆在黑板上可以寫出字來,在玻璃上寫得出來嗎試試看想想若在外面的柏油路面上用粉筆寫字又會有何不同為什么你認(rèn)為摩擦力是一種什么樣的力讓學(xué)生用自己的語言敘述摩擦力推進(jìn)新課學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過摩擦力，通過直接提問使學(xué)生回憶并敘述摩擦力的概念概念兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對運(yùn)動或具有相對運(yùn)動的趨勢時(shí)，就會在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的力，這種力叫做摩擦力本節(jié)課就來深入研究摩擦力請學(xué)生做個(gè)小實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生用逐漸增大的水平力推動在教室中放置的桌子，直到推動一段距離設(shè)計(jì)意圖讓學(xué)生體會并分析出桌子受到推力和摩擦力的作用，使學(xué)生產(chǎn)生對靜摩擦力和滑動摩擦力的感性認(rèn)識學(xué)生活動學(xué)生按老師要求推桌子，并感受推力大小變化問題為什么用力推桌子而桌子不一定運(yùn)動為什么想讓桌子繼續(xù)運(yùn)動還要繼續(xù)推初步引出對靜摩擦力和滑動摩擦力的感性認(rèn)識一、靜摩擦力由用力推桌子而不動，師生討論引導(dǎo)出靜摩擦力的概念兩個(gè)相互接觸的物體之間有相對運(yùn)動趨勢而又保持相對靜止時(shí),在接觸面間所產(chǎn)生的阻礙相對運(yùn)動趨勢的力叫靜摩擦力問題靜摩擦力是一恒定的力嗎怎樣求靜摩擦力的大小怎樣判斷靜摩擦力的方向【實(shí)驗(yàn)探究】在水平桌面上放一木塊，用彈簧測力計(jì)沿水平方向用較小的力拉木塊但保持木塊不動，并不斷緩慢地增大拉力注意提示學(xué)生觀察彈簧秤的示數(shù)變化實(shí)驗(yàn)如圖332圖332實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象我們可以看到隨著拉力的增大，彈簧秤的示數(shù)不斷增大結(jié)論由二力平衡的知識可以知道，木塊受到的靜摩擦力大小等于彈簧秤的拉力，方向和拉力的方向相反所以靜摩擦力不是一固定值，它隨外力的變化而變化，總是和外力大小相等、方向相反繼續(xù)試驗(yàn)在彈簧測力計(jì)指針下輕塞一個(gè)小紙團(tuán)，它可以隨指針移動，并作為指針到達(dá)最大位置的標(biāo)志在剛才實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上繼續(xù)用力，當(dāng)拉力達(dá)到一定的值時(shí)木塊開始移動，此時(shí)拉力會突然變小要求學(xué)生記下剛才的最大值結(jié)論靜摩擦力的增大有一個(gè)限度，這個(gè)限度就是最大靜摩擦力FMAX，其值等于物體剛剛開始運(yùn)動時(shí)的拉力兩物體間實(shí)際發(fā)生的靜摩擦力F在0與最大靜摩擦力FMAX之間問題最大靜摩擦力的大小和什么因素有關(guān)呢（教師提出問題，由學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證最大靜摩擦力大小的決定因素）學(xué)生活動學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并探究，整理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)參考設(shè)計(jì)1裝置如上面的實(shí)驗(yàn)，在木塊上面增加砝碼，驗(yàn)證在不同的壓力作用下的最大靜摩擦力的大?。槐３謮毫Σ蛔?，分別在桌面上、棉布面上、毛巾面上驗(yàn)證最大靜摩擦力的值2用手握一油瓶，手的握力恰好使得油瓶不下落，此時(shí)最大靜摩擦力等于瓶的重力不斷增加瓶中的油，要想瓶恰不滑落，應(yīng)該增加手的握力即壓力,由此判斷最大靜摩擦力和壓力的關(guān)系換用不同粗糙程度的瓶子做實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證最大靜摩擦力和接觸面的粗糙程度的關(guān)系活動學(xué)生交流討論并得出結(jié)論1靜摩擦力大小值并不唯一；2最大靜摩擦力與壓力和接觸面有關(guān)系引導(dǎo)學(xué)生說一下生活中和生產(chǎn)中利用靜摩擦力的事例（課件展示）圖片示例圖333課堂訓(xùn)練（課件展示）1有關(guān)靜摩擦力的說法中正確的是（）A只有靜止的物體才受靜摩擦力B靜摩擦力與壓力成正比C靜摩擦力可能與運(yùn)動方向垂直D靜摩擦力的方向與物體運(yùn)動方向一定相反解析受靜摩擦力作用的物體不一定靜止，故A錯(cuò)靜摩擦力的大小與壓力無關(guān)，而與物體的運(yùn)動狀態(tài)及所受其他力的情況有關(guān)，故B錯(cuò)靜摩擦力的方向可與運(yùn)動方向成任意角度，故C正確靜摩擦力的方向與運(yùn)動方向無關(guān)，但一定與相對運(yùn)動方向相反，故D錯(cuò)答案C2如圖334所示，用外力F水平壓在質(zhì)量為M的物體上（設(shè)受力F的面絕對光滑），恰好使物體靜止，此時(shí)物體與墻之間的摩擦力為_；如果F增大為3F，物體與墻之間的摩擦力為_圖334解析物體受向下的重力為MG，由二力平衡條件知靜摩擦力大小也為MG，方向向上，當(dāng)推力增為3F時(shí)，物體重力不變，則靜摩擦力也不變答案MGMG二、滑動摩擦力概念當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動的時(shí)候，會受到另一個(gè)物體阻礙它滑動的力，這種力叫做滑動摩擦力滑動摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體的相對運(yùn)動方向相反（可以通過復(fù)習(xí)回憶得出，或者通過演示實(shí)驗(yàn)總結(jié)得出，也可以直接給出）（提出要求）利用教材演示實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，定量研究影響滑動摩擦力大小的因素（設(shè)計(jì)意圖使學(xué)生意識到應(yīng)采用控制變量法進(jìn)行多變量的研究；使學(xué)生體會摩擦力的大小的影響因素）1引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)原理的探究學(xué)生活動思考并交流討論得出利用二力平衡定量測量滑動摩擦力的大小2引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法的探究學(xué)生活動思考并交流討論得出控制變量法3組織學(xué)生利用已有器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究學(xué)生活動學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)探究4要求學(xué)生設(shè)計(jì)表格記錄數(shù)據(jù)，并通過對數(shù)據(jù)的分析初步得出自己的結(jié)論學(xué)生活動展示自己的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最終定量得出壓力與滑動摩擦力的關(guān)系，對動摩擦因數(shù)有定性的認(rèn)識（設(shè)計(jì)意圖培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理能力）小結(jié)滑動摩擦力的計(jì)算公式FN（設(shè)計(jì)意圖訓(xùn)練學(xué)生語言表達(dá)及邏輯推理能力）介紹動摩擦因數(shù)的物理意義及常見材料間的動摩擦因數(shù)課件展示幾種材料間的動摩擦因數(shù)材料動摩擦因數(shù)材料動摩擦因數(shù)鋼鋼025鋼冰002木木030木頭冰003木金屬020橡膠輪胎路面（干）071皮革鑄鐵028例題滑雪是北方地區(qū)人們喜愛的一種運(yùn)動有的地方人們用鹿拉滑雪板進(jìn)行滑雪比賽已知滑雪板與冰面間的動摩擦因數(shù)為002，滑雪板和人的總質(zhì)量為180KG如果鹿拉著滑雪板做勻速直線運(yùn)動，求鹿的拉力大小解析由于滑雪板做勻速直線運(yùn)動，可知鹿的拉力F與滑動摩擦力的大小相等，即FF同時(shí)，滑雪板與冰面的壓力N與滑雪板和人的重力相等，即NG由滑動摩擦力公式，可求出鹿的拉力大小為FFNMG00218098N353N答案353N課堂訓(xùn)練質(zhì)量為2KG的物體，靜止在水平面上物體與地面間的動摩擦因數(shù)為05，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等給物體一水平拉力1當(dāng)拉力大小變?yōu)?N時(shí)，地面對物體的摩擦力是多大2當(dāng)拉力大小變?yōu)?2N時(shí)，地面對物體的摩擦力是多大3此后若將拉力又減小為5N（物體仍在滑動），地面對物體的摩擦力是多大4若撤去拉力，在物體繼續(xù)滑動的過程中，地面對物體的摩擦力是多大（取G10N/KG）解析（1）當(dāng)拉力F5N時(shí)，F(xiàn)FMAX,物體沒有滑動，地面對物體的摩擦力為靜摩擦力,FF5N；（2）當(dāng)拉力F12N時(shí)，F(xiàn)FMAX,物體滑動起來，地面對物體的摩擦力為滑動摩擦力F滑NMG05210N10N；（3）當(dāng)拉力又減小為5N時(shí)，由于物體仍在地面上滑動，所以物體受到地面的摩擦力仍是滑動摩擦力，所以仍是10N；（4）當(dāng)拉力撤去后，由于物體繼續(xù)在地面上滑動，物體受到地面的摩擦力仍是滑動摩擦力，所以仍為10N答案（1）5N（2）10N（3）10N（4）10N知識拓展增大有益摩擦1增加物體表面的粗糙程度如鞋底、車輪胎、各種旋鈕表面都有花紋2增大壓力如電動機(jī)的皮帶拉得很緊，以便增大壓力來增大摩擦力，防止皮帶打滑減小有害摩擦1用滾動摩擦代替滑動摩擦用滾動軸承代替滑動軸承2減小表面粗糙程度加潤滑油六、課堂小結(jié)1兩個(gè)互相接觸的物體，當(dāng)它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運(yùn)動時(shí)，在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙物體間相對運(yùn)動的力，叫摩擦力靜摩擦力滑動摩擦力符號及單位產(chǎn)生原因表面粗糙有擠