3、摩擦力

兴宁市宁中中学   刘卫东

一、知识与技能

1．知道滑动摩擦力的产生条件，认识滑动摩擦的规律．知道动摩擦因数与相互接触的物体的材料和接触面的粗糙程度有关，会判断滑动摩擦力的方向．

    2．能运用滑动摩擦力公式来计算滑动摩擦力．

    3．认识静摩擦的规律，知道静摩擦力的变化范围及其最大值．

    4．知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力．

    5．会根据物体的平衡条件简单地计算静摩擦力的大小．

二、过程与方法

1．培养学生利用物理语言分析、思考、描述摩擦力概念和规律的能力．

    2．培养学生的实验探究能力．

    3．让学生学会在实验中控制变量和实验条件．

    4．通过自己动手实验，培养学生分析问题、解决问题的能力．

三、情感、态度与价值观

1、利用实验和生活实例激发学生学习兴趣；

2、培养学生实践——认识（规律）——实践（解决实际问题）的思想。

★教学重点

1、滑动摩擦力产生的条件及规律，并会用F_摩＝μF_n解决具体问题；

2、静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念。

★教学难点

    1．静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断．

2．静摩擦力大小的简单计算．

★教学用具：

多媒体教学课件、长方体木块（每组3块），木板、弹簧秤、毛巾；PVC4分水管约1米、车蜡（或油少许）；玻璃板，毛刷（两个学生一组）。身边的物体(例如水杯、黑板擦、橡皮、课桌等物体)

★教学过程

一、引入新课

教师：指导学生实验，提问学生复习摩擦力概念。

学生：将手放在桌面上，由静止开始向前移动，体会手受到的阻力。建立摩擦力概念。用PVC水管进行两人（小女A和大男B）拔河比赛，其中一端（大男B）喷有车蜡或油。

[通过实验建立摩擦力概念]

二、进行新课

1、对“静摩擦力”的学习

师：(举身边的例子，用水平推力推课桌时，课桌没有运动)当我用力推课桌时，课桌为什么没有运动?

生：因为课桌与地面之间有摩擦力的作用．

师：这种摩擦力发生在相对静止的两个物体之间，我们把这种摩擦力叫做静摩擦力．大家回忆一下初中所学的内容，摩擦力的概念是什么。

生：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这个力叫做摩擦力．

1、 静摩擦力定义：

两个相互接触的物体，当它们有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力，这个力叫做静摩擦力

师：同学们思考一下产生静摩擦力的条件．

生1：首先两个物体间的接触面不光滑．

生2：两个物体间有相对运动趋势．    。

    生3：两个物体应该接触并且相互挤压．

2、静摩擦力产生的条件：

①接触面粗糙；②接触并相互挤压；③有相对运动趋势。

教师：由实验分析静摩擦力有无，教给学生分析判定静摩擦力的方法。

通过实验分析静摩擦力的方向。

将毛刷放置于水平桌面上，用手按住向前推（不要移动），观察毛的变化（弯曲）回答

问题（摩擦力方向与运动趋势方向相反）

3、静摩擦力方向：沿着接触面并且与相对运动趋势方向相反.

       教师：指导学生完成实验，提出问题：为什么弹簧秤有读数？注意观察弹簧秤读数，发现问题，得出最大静摩擦力概念和静摩擦力范围。（0＜F≤Fmax＝    N）

       学生：将木块置于水平桌面上，用细线连接木块和弹簧秤，用力水平拉弹簧秤，不要木块移动，并读数。

       重复实验，慢慢拉动木块，注意观察弹簧秤读数（木块刚开始移动时读数最大）。

4、静摩擦力大小：

       静摩擦力大小由外力F决定——静摩擦力是被动力

       教师活动：指导学生完成实验和分析皮带传送问题，总结出静摩擦力的有无、方向、大小等。（注意与运动方向关系）

       总结：与相对运动趋势方向相反

       最大静摩擦力：静摩擦力随着推力的变化而变化，但它有一个最大值，叫做最大静摩擦力。

 

[练习]

水平地面上,一个重为G=100N的木箱A受到水平推力F1的作用.

当F1=5N时,木箱未被推动,此时木箱受摩擦力Ff=____.

当F1=10N 时,木箱仍未被推动,此时木箱受摩擦力Ff=____.

当F1 = 25 N 时，木箱A被推动，那么木箱是否仍受摩擦力？

通过练习和拔河比赛的分析引入“滑动摩擦力”的学习

 

2、对“滑动摩擦力”的学习

师：请同学们阅读课文，结合上面的实验，然后说出什么叫做滑动摩擦，什么叫做滑动摩擦力。

生：从上面的实验可得出，两个相互接触的物体有相对滑动时，两物体之间存在的摩擦叫做滑动摩擦．在滑动摩擦中，物体间产生的阻碍物体间相对滑动的作用力，叫做滑动摩擦力．

师：根据静摩擦力产生的条件，我们探究一下滑动摩擦力产生的条件是怎样的．

生：接触面粗糙的两个物体之间有弹力并且有相对运动．

1、 滑动摩擦力定义：

两个接触的物体，当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力,叫滑动摩擦力

2、 滑动摩擦力产生的条件：

①接触面粗糙；②接触并挤压；③发生相对滑动

教师：让学生完成实验，总结滑动摩擦力方向。

学生：将毛刷放在桌面上，用力水平拉动，观察毛变弯的方向。总结滑动摩擦力的方向。

并将静摩擦力和滑动摩擦力方向合起来总结。（通过实验，分析滑动摩擦力的方向，培养学生归纳能力。）

3、 滑动摩擦力的方向：沿着接触面并且与物体的相对运动方向相反。

注意：滑动摩擦力的方向与物体相对接触面的运动方向相反，而不能说与物体运动方向相反。

学生做身边的实验，感受与滑动摩擦力有关的因素，回答老师提出的问题．

教师：木块移动时弹簧秤有无读数？

滑动摩擦力的大小与什么有关？让学生讨论回答，提出猜想：

       ①滑动摩擦力与接触面的面积关系

       ②滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系

       ③滑动摩擦力与物体移动速度的关系

       ④滑动摩擦力与物体对接触面的正压力的关系

 

用实验探究滑动摩擦力与接触面的关系；（控制实验条件：压力不变）

让学生再次实验探究滑动摩擦力与压力的关系；（控制实验条件：接触面不变）

探究滑动摩擦力大小与材料和接触面的粗糙程度的关系。

学生活动：重复弹簧拉木块的实验，在木块匀速运动的条件下，观察弹簧秤的读数。论

滑动摩擦力与什么有关（压力和接触面的粗糙程度）

（l）用弹簧秤分别拉一个，两个，三个木块（叠放），将每次的读数填在设计的表格中，分析比较：摩擦力与压力的关系。（成正比）

（2）分别在桌面，玻璃板和毛巾上用弹簧秤拉动木块。观察记录弹簧秤读数。（接触面粗糙的摩擦力大）

（3）在光滑桌面上和粗糙木板上分别拉动同一木块，并读数。

将实验数据记录入表格

实验次数	1	2	3	4
压力FN／N
拉力F／N
摩擦力f /N

       得到：F∝F_N

       F=μF_N

4、 滑动摩擦力的大小跟接触面间的正压力成正比，即

F＝μFN

μ是比例常数，叫动摩擦因数。

μ的大小跟两接触物体的材料及接触面的情况有关。

 

教师：指导学生完成课本第59页例题。

学生：完成例题和练习。

教师提问学生：在我们身边有哪些地方在增大摩擦力？那些地方在减小摩擦？

用滚动摩擦代替滑动摩擦力。

通过实际事例说明摩擦力的利害以及增大和减小摩擦力的方法。

教师：指导学生阅读课本第60页“流体的阻力”

学生：阅读“流体的阻力”

教师：出示课堂练习。

学生：完成练习。

[练习]

一木箱重100N，放在水平地面上，木箱与地面的动摩擦因数为0.2，当用80N的力去推

木箱时，下列说法正确的是：（     ）

A、不知道最大静摩擦力，无法判断是否运动

B、所受摩擦力为静摩擦力，大小为80N

C、所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为80N

D、所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为20N

三、课堂小结：

1、静摩擦力产生条件： ①接触且有压力    ②接触面粗糙      ③有相对运动的趋势。                        判断相对运动趋势方向的方法是：假设接触面是光滑的，物体的运动方向就是相对运动趋势的方向。如果物体不运动则没有运动趋势。

2、方向：跟物体相对运动趋势的方向相反

3、最大静摩擦力：等于使物体刚刚开始运动时沿接触面方向的外力的大小。

4、滑动摩擦力产生的条件：①接触且有正压力②粗糙 ③相对运动  

5、滑动摩擦力的方向：跟物体相对运动的方向相反。

6、大小：F=μFN  （ FN 表示正压力）

四、布置作业：

一、教材第61页问题与练习1、2、3题．

二、 [课外训练] 

    1．如图3—3—4所示，在动摩擦因数为o．1的水平面上向右运动的物体，质量为20 kg，在运动过程中，还受到一个水平向左大小为10 N的拉力作用，则物体受到滑动摩擦力为(g取10 N／kg) (        )

    A．10 N，向右

    B．10 N，向左

    C．20 N，向右

    D．20 N，向左

    2．一个重为200 N的物体，放在水平面上，物体与水平面的动摩擦因数为O．1，试计算该物体在下列几种情况下受到的摩擦力：

    (1)物体开始时静止，用F一5 N的水平向右的力拉物体；

    (2)物体开始时静止，用F一30 N的水平向右的力拉物体；

    (3)物体开始以口一15 m／s的初速度向左运动，用F=15 N的水平向右的力拉物体．

3．试分析自行车在平直公路上匀速前进和自然滑行时，前后轮所受摩擦力的方向．

 

五、板书设计：

3、摩擦力

一、静摩擦力

1、静摩擦力定义：

两个相互接触的物体，当它们有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力，这个力叫做静摩擦力

2、静摩擦力产生的条件：

①接触面粗糙；

②接触并相互挤压；

③有相对运动趋势。

3、静摩擦力方向：沿着接触面并且与相对运动趋势方向相反.

4、静摩擦力大小：

       ①静摩擦力大小由外力F决定——静摩擦力是被动力

②最大静摩擦力：静摩擦力随着推力的变化而变化，但它有一个最大值，叫做最大静摩擦力。

二、滑动摩擦力

1、滑动摩擦力定义：

两个接触的物体，当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力,叫滑动摩擦力

2、滑动摩擦力产生的条件：

①接触面粗糙；

②接触并挤压；

③发生相对滑动

3、滑动摩擦力的方向：沿着接触面并且与物体的相对运动方向相反。

4、滑动摩擦力的大小跟接触面间的正压力成正比，即

F＝μFN

μ是比例常数，叫动摩擦因数。

μ的大小跟两接触物体的材料及接触面的情况有关。