粤教版 (2019)必修 第一册第三节 摩擦力第1课时教案设计

这是一份粤教版 (2019)必修 第一册第三节 摩擦力第1课时教案设计，共6页。教案主要包含了滑动摩擦力，静摩擦力，摩擦力的应用等内容，欢迎下载使用。

1．知道摩擦力的概念。
2．知道影响滑动摩擦力的大小的因素，能够灵活地判断滑动摩擦力的方向。
3．知道静摩擦力的大小会物体的受力状态的变化而变化，知道静摩擦力的方向。
4．知道摩擦力在生活中的应用，能用摩擦力解释生活中的相关现象，能够根据实际需要对生活中的相关实例提出增大或减小摩擦的方法。
5．体会物理与社会的联系。
教学重难点
教学重点
摩擦力的概念、滑动摩擦力的大小、滑动摩擦力的方向、静摩擦力的大小、静摩擦力的方向
教学难点
滑动摩擦力的方向、静摩擦力的大小
教学准备
多媒体课件、木块、钩码、弹簧测力计、长木块
教学过程
新课引入
教师活动：将木块放在长木板上，用弹簧秤拉动木块。拉力缓慢地增大，且让木块保持静止状态，让学生观察弹簧秤示数的变化。
学生活动：对木块进行受力分析。
教师活动：在木块上放上不同质量的钩码，匀速拉动木块，让学生观察弹簧测力计示数的变化。
教师口述：我们可以看到，在木块未滑动时，弹簧测力计的示数是逐渐变大的。根据初中所学的知识，这时木块在水平方向上受到了弹簧的拉力，且这个拉力是逐渐变大的。由于这时木块是静止的，可知这时木块在水平方向上处于二力平衡状态。即木块所受到的摩擦力也是变化的，它的大小与弹簧对木块的拉力相等。我们还可以看到，木块滑动时，它上面的钩码的质量越大，要使木块做匀速直线运动的弹簧的拉力就越大。摩擦力的大小到底有什么规律呢？
讲授新课
一、滑动摩擦力
教师活动：提问滑动摩擦力的定义、影响滑动摩擦力大小的因素。
两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。
滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小有关，对同一接触面来说，压力越大，滑动摩擦力越大；滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度、材质等有关，在相同压力下，不同接触面间的滑动摩擦力的大小一般不同。
教师活动：讲解滑动摩擦力的大小和方向。
滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。如果用Ff表示滑动摩擦力的大小，用F压表示压力的大小，则有
Ff=μF压
其中，μ是比例常数，叫作动摩擦因数。它的值跟接触面有关，接触面材料不同、粗糙程度不同，动摩擦因数也不同。
教师活动：展示几种材料间的动摩擦因数。
滑动摩擦力的方向总是阻碍物体的相对运动。
教师活动：展示汽车或火车的图片，分析汽车或火车主动轮所受摩擦力的方向。
二、静摩擦力
教师活动：展示人推箱子的图片，并对分析箱子的水平受力状况。
人推地面上的箱子，但没有推动。这时箱子受到了人对它的弹力，即推力。由二力平衡的知识可知，这时一定有一个力与推力平衡。这个力与人对箱子的推力大小相等、方向相反。这个力就是箱子与地面之间的摩擦力。
相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动时，在接触面间产生的阻碍相对运动趋势的力叫作静摩擦力。
静摩擦力的方向总是跟物体相对运动趋势的方向相反。只要箱子与地面间没有产生相对运动，静摩擦力的大小就随着推力的增大而增大，并与推力保持大小相等。
静摩擦力的增大有一个限度。静摩擦力的最大值Fmax在数值上等于物体即将开始运动时的拉力。两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间，即
0 < F ≤ Fmax
三、摩擦力的应用
教师活动：展示汽车刹车轮片、人跑步的图片。
学生活动：列举生活中有用摩擦的实例。
学生活动：列举生活中有害摩擦的实例。
教师活动：展示越野车轮胎图片。
学生活动：讨论增大有益摩擦和减小有害摩擦的方案。
教师活动：理答。
学生活动：列举生活中增大有益摩擦和减小有害摩擦的实例。
典题剖析
例1 关于摩擦力的产生，下列说法中正确的是( )
A.相互压紧的粗糙物体间一定有摩擦力
B.有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力
C.相互压紧并运动的物体间一定有摩擦力作用
D.只有相互压紧和发生相对运动(或有相对运动趋势)的物体间才可能有摩擦力的作用
答案：D
解析：要产生摩擦力，首先要有弹力，其次要接触面不光滑，还要有相对运动或有相对运动趋势，故只有D正确。
例2 如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是( )
A.容器受到的摩擦力不变
B.容器受到的摩擦力逐渐增大
C.水平力F可能不变
D.水平力F必须逐渐增大
答案：BC
解析：容器处于平衡状态，在竖直方向上重力与摩擦力平衡，盛满水前墙面对容器的静摩擦力一直增大，如果一直没有达到正压力F作用下的最大静摩擦力，则水平力F可能不变，选项B、C正确。
例3 装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图所示，则在匀速拖出的过程中( )
A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小
B.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，拉力逐渐减小
C.平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小
D.材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变
答案：D
解析：匀速拉动的过程只能持续到重心离开台面的瞬间，材料的重心在台面上，故材料对台面的压力不变，故材料受到的支持力不变，故C错误。
而在拉动过程中动摩擦因数不变，由F＝μFN可知摩擦力是不变的，故A、B错误。
因为材料做匀速直线运动，摩擦力不变，所以工人的拉力是不变的，故D正确。
例4 质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如图所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推力F.(取g＝10 N/kg)
(1)当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？
(2)当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？
(3)物体运动过程中突然把推力去掉，此时地面对物体的摩擦力是多大？
解：在地面上，FN＝mg，则滑动摩擦力(即最大静摩擦力Fmax)大小为
Fmax＝μFN＝μmg＝0.5×2×10 N＝10 N
(1)当推力F＝5 N时，FF静＝F＝5 N
(2)当推力F＝12 N时，F>Fmax，物体滑动，则地面对物体的滑动摩擦力的大小
F滑＝μFN＝μmg＝10 N
(3)物体运动过程中突然把推力去掉，地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力，其大小
F滑′＝10 N
课堂小结
材料
动摩擦因数
材料
动摩擦因数
钢-钢
0.25
钢-冰
0.02
木-木
0.30
木-冰
0.03
木-金属
0.20
橡胶轮胎-路面
0.71
皮革-铸铁
0.28
木-皮带
0.40