第三章第二節(jié)摩擦力【教學目標】.知道滑動摩擦力概念及產生的條件，會判斷滑動摩擦力的方向。.知道滑動摩擦力概念及產生條件，知道滑動摩擦力的大小跟什么有關，知道滑動摩擦力跟壓力成正比。.知道靜摩擦力概念及產生的條件，會判決靜摩擦力的方向，知道最大靜降擦力的概念。.知道最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力..會根據(jù)物體的平衡條件簡單地計算靜摩擦力的大小.【核心素養(yǎng)發(fā)展】核心知識.知道滑動摩擦力概念及產生的條件，會判斷滑動摩擦力的方向。.知道滑動摩擦力概念及產生條件，知道滑動摩擦力的大小跟什么有關，知道滑動摩擦力跟壓力成正比。.知道靜摩擦力概念及產生的條件，會判決靜摩擦力的方向，知道最大靜降擦力的概念。核心能力L培養(yǎng)學生利用物理語言分析，思考，描述摩擦力概念和規(guī)律的能力：.培養(yǎng)學生實驗探究能力；.讓學生學會在實驗中如何控制變量和實驗條件。.通過自己動手實驗，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力.科學品質.利用實驗和生活實例激發(fā)學生學習興趣：.培養(yǎng)學生實踐——認識（規(guī)律）一一實踐（解決實際問題）的思想。.在研究問題時，要培養(yǎng)突出主要矛盾，忽略次要因素的思維方法.【教學重點】.滑動摩擦力產生的條件及規(guī)律，并會用F^=口建解決具體問題:.靜摩擦力產生的條件及規(guī)律，正確理解最大靜摩擦力的概念。.滑動摩擦力大小的計算以及方向的判斷.【教學難點】.靜摩擦力有無的判斷和靜摩擦力方向的判斷..靜摩擦力大小的簡單計算.【教學用具】長方體木塊(每組3塊)，彈簧科、毛巾：玻璃板，毛刷(兩個學生一組)?！窘虒W方法】教師啟發(fā)、引導學生思考，討論、交流學習成果。探究法、討論法、實驗法。(-)新課導入初中的時侯大家已經初步學習了摩擦力，現(xiàn)在請同學們來回憶一下，摩擦力是怎么產生的？它有什么特點？大家已經學過了摩擦力是相互接觸的物體，做相對運動時產生的，它跟物體間的壓力以及接觸面的粗糙程度有關。那么，摩擦力的大小應該如何計算呢？相對靜止的物體之間會不會產生摩擦力呢？今天我們就來進行進一步的學習。(二)新課內容一、摩擦力(1)定義：兩個相互壓緊表而粗糙的物體，當它們發(fā)生相對運動或具有相對運動趨勢時，在接觸面上產生的阻礙相對運動或相對運動趨勢的力。(2)作用效果：總是阻礙物體間的相對運動或相對運動趨勢。(3)分類：滑動摩擦力、靜摩擦力和滾動摩擦力。二、滑動摩擦力.定義：兩個相互接觸的物體，當它們相對滑動時，在接觸面上會產生一種阻礙相對運動的力，這種力叫作滑動摩擦力。.方向：沿著接觸而，并且跟物體的相對運動的方向相反。.大?。菏?〃尺，R為壓力,〃為動摩擦因數(shù)。式中的〃為動摩擦因數(shù)，它的數(shù)值跟相互接觸的兩個物體的材料和接觸面的粗糙程度有關，與兩物體間的正壓力及是否發(fā)生相對滑動無關，〃沒有單位..滑動摩擦力產生的條件(1)兩物體接觸且相互擠壓：(2)物體間的接觸而不光滑；(3)兩物體間存在相對運動。.滑動摩擦力方向的判斷步驟(1)確定研究對象(2)確定研究對象與哪個物體之間的摩擦力，就選那個物體為參考系。(3)確定研究對象相對參考系的運動方向。(4)確定研究對象的摩擦力的方向，力F的方向與物體相對運動方向相反。例1：下述情況中，兩物體間不存在摩擦力的是()A.汽車在公路上剎車時車胎與路面間A物體疊放在B物體上共同沿光滑冰而勻速滑行時A、B物體間C.皮帶傳動裝置運行不打滑時皮帶與輪緣間D.壓道機壓道時壓道輪與路面間解析：汽車剎車，車胎與路而有擠壓且相對滑動，產生滑動摩擦力；皮帶傳動時，皮帶與輪緣間有擠壓和相對滑動趨勢，且不打滑，故產生靜摩擦力：壓道機輪在路而上擠壓、滾動，可產生滾動摩擦力。所以A、C、D情況均產生摩擦。B中冰面光滑則無摩擦力，且A、B兩物體共同勻速運動，其間無相對運動趨勢，故不產生摩擦力。答案：B點評：依據(jù)接觸而不光滑、有擠壓和相對運動趨勢這一摩擦力產生條件進行判斷是基本的分析方法。光滑是理想情況，意味著摩擦極小可以忽略。B項情況中，必須結合勻速運動狀態(tài)才能確定疊放物體間無摩擦。練習1：如圖所示，質量為m的木塊在置于水平桌而上的木板上滑行，木板靜止，它的質量為已知木塊與木板間、木板與桌面間的動摩擦因數(shù)為口，那么木板所受桌面給的摩擦力的大小和方向？三、靜摩擦力L定義：兩個只有相對運動趨勢，而沒有相對運動的物體之間產生的摩擦力。.方向：沿著接觸而并且跟物體的相對運動趨勢的方向相反。.大小：范圍為國.，為最大靜摩擦力，與正壓力有關，正壓力越大心,越大。.靜摩擦力產生的條件(1)兩物體接觸且相互擠壓：(2)物體間的接觸而不光滑；(3)兩物體間存在相對運動趨勢。.靜摩擦力方向的判斷步驟(1)確定研究對象(2)確定研究對象與哪個物體之間的摩擦力，就選那個物體為參考系。(3)確定研究對象相對參考系的運動趨勢的方向。(4)確定研究對象的摩擦力的方向，力F的方向與物體相對運動趨勢的方向相反。例2：下列關于摩擦力的說法，正確的是(A.相對運動的兩物體間一定存在摩擦力B.摩擦力總是阻礙物體的運動C.運動物體受到的摩擦力的方向總是與運動方向相反D.相對靜止的兩個物體之間，也可能有摩擦力的相互作用解析：摩擦力產生的條件是：兩個物體接觸且有彈力的相互作用，接觸面粗糙、有相對運動(或相對運動趨勢)，三者缺一不可，故選項A錯誤：相對靜止的兩個物體間，可能有靜摩擦力的相互作用，故選項D正確，摩擦力的方向總是與相對運動(或相對運動趨勢)的方向相反，所以，摩擦力的方向不一定與物體的運動方向相反，也不一定總是阻力，故選項B、C錯誤。解答：D點評：一提到摩擦力，有些學生總認為摩擦力的方向與運動方向相反，是阻力，要阻礙物體的運動，其實，摩擦力可能是阻力，也可能是動力。要正確理解摩擦力的方向及其作用，關鍵是要正確理解“相對運動(相對運動的趨勢)例3：如圖所示，一木塊放在水平桌面上，在水平方向上共受三個力，R,艮和摩擦力，處于靜止狀態(tài)。其中F=10N,F==2N0若撤去力邑則木塊在水平方向受到的合外力為()■一)一"]^__班////////////////A.10N向左B.6N向右C.2N向左D.0解：由于木塊原來處于靜止狀態(tài)，所以所受摩擦力為靜摩擦力°依據(jù)力的平衡有F-F=-f=O此時靜摩擦力為8N方向向左。撤去艮后，木塊水平方向受到向左2N的力，有向左的運動趨勢，由于艮小于最大靜摩擦力，所以所受摩擦力仍為靜摩擦力。此時一艮+f'二0即合力為零。故D選項正確。分析：摩擦力問題主要應用在分析物體運動趨勢和相對運動的情況，所謂運動趨勢，一般被解釋為物體要動還未動這樣的狀態(tài)。沒動是因為有靜摩擦力存在，阻礙相對運動產生，使物體間的相對運動表現(xiàn)為一種趨勢。由此可以確定運動趨勢的方向的方法是假設靜摩擦力不存在，判斷物體沿哪個方向產生相對運動，該相對運動方向就是運動趨勢的方向。如果去掉靜摩擦力無相對運動，也就無相對運動趨勢，靜摩擦力就不存在。練習2.關于摩擦力，下列說法正確的是（）A.摩擦力的方向總是和物體運動方向或運動趨勢方向相反。B.相互接觸的物體間正壓力增大，摩擦力一定增大。C.靜止的物體受到的靜摩擦力的大小和接觸而材料的粗糙程度無關。D.運動的物體可能受到靜摩擦力。四、板書設計五、作業(yè)布置課堂作業(yè)：課本P67全部六、小結學生在初中己經學習了摩擦力的概念，在生活中學生接觸到了大量的有關摩擦力的現(xiàn)象和問題，因此，學生對摩擦力并不陌生，但是學生對靜摩擦力的認識是不完整的，存在著因思維定勢而造成的錯誤認識，特別是對靜摩擦力方向的認識有一定的困難。通過實驗和生活事例可以使學生實現(xiàn)由現(xiàn)象到本質的認識，從而徹底澄清一些錯誤認識。七、視野拓展關于摩擦現(xiàn)象的本質討論從15世紀至18世紀，科學家們提出了一種解釋摩擦本質的凹凸嚙合說，這個理論認為摩擦是由于互相接觸的物體表而粗糙不平產生的.兩個物體接觸擠壓時，接觸而上很多凹凸部分就相互嚙合.如果一個物體沿接觸而滑動，兩個接觸面的凸起部分相碰撞，產生斷裂、磨損，就形成了對運動的阻礙.圖3-3-12繼凹凸嚙合說之后，英國學者德薩左利厄斯于1734年提出了粘附說.他認為產生摩擦的真正原因在于接觸面間的分子力作用.表面越光滑，接觸越緊密，分子力的影響就越大.按照這種觀點，經過充分研磨的玻璃表而間的摩擦力將增大，與凹凸嚙合說的推論相反.后來的實驗證明粘附說是合理的.20世紀以來，隨著工業(yè)和技術的發(fā)展，對摩擦理論的研究進一步深入，到20世紀中期，誕生了新的摩擦粘附論.新的摩擦粘附論認為，兩個相互接觸的表面，無論做得多么光滑，從原子尺度看還是粗糙的，有許多微小的凸起.把這樣的兩個表面放在一起，微凸起的頂部發(fā)生接觸微凸起之外的部分接觸而間有1031n或更大的間隙.這樣，接觸的微凸起的頂部承受了接觸而上的法向壓力.如果這個壓力很小，微凸起的頂部發(fā)生彈性形變：如果法向壓力較大，超過某一數(shù)值（每個凸起上約千分之幾牛頓），超過材料的彈性限度，微凸起的頂部便發(fā)生塑性形變，被壓成平頂，如圖3-3-12所示.這時，相互接觸的兩個物體之間的距離變小，小到分子（原子）引力發(fā)生作用的范圍，于是，兩個緊壓著的接觸而上產生了原子性粘合.這時要使兩個彼此接觸的表面發(fā)生相對滑動，必須對其中的一個表而施加一個切向力，來克服分子（原子）間的引力，剪斷實際接觸區(qū)生成的接點，這就產生了摩擦.在現(xiàn)代摩擦理論中，還加進了靜電作用.光滑表面摩擦過程中可能帶上異號電荷，它們之間的靜電作用，也是摩擦力產生的一個原因.綜上所