3-3.摩擦力
一、教学目标
l．知识与技能：
（1）知道摩擦力产生的条件。
（2）能在简单问题中，根据物体的运动状态，判断静摩擦力的有无、大小和方向；知道存在着最大静摩擦力。
（3）掌握动磨擦因数，会在具体问题中计算滑动磨擦力，掌握判定摩擦力方向的方法。
（4）知道影响到摩擦因数的因素。
2．过程与方法：
通过观察演示实验，概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特点，培养学生的观察、概括能力。通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比，培养学生分析综合能力。
3．情感态度价值观：
在分析物体所受摩擦力时，突出主要矛盾，忽略次要因素及无关因素，总结出摩擦力产生的条件和规律。
二、重点、难点分析
1．本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力两部分。重点是摩擦力产生的条件、特性和规律，通过演示实验得出关系f=μN。
2．难点是学生有初中的知识，往往误认为压力N的大小总是跟滑动物体所受的重力相
等，因此必须指出只有当两物体的接触面垂直，物体在水平拉力作用下，沿水平面滑动时，压力N的大小才跟物体所受的重力相等。
3．在教学中要强调摩擦力有阻碍相对运动和相对运动趋势的性质。
三、教具
1．演示教具
带有定滑轮的平板一块、带线绳的大木块、小木块、玻璃、毛巾、测力计、砝码。
2学生实验材料
每两位学生一组：物块一块、测力计一只。
3．投影仪、投影片。
四、主要教学过程
（－）引入新课
力学中常见的三种力是重力、弹力、摩擦力。对于每一种力我们都要掌握它产生的条件，会计算力的大小，能判断力的方向。在前面我们已经学过了两种力：重力和弹力。今天我们学习第三种力——摩擦力。在这三种力中摩擦力较难掌握。
（二）教学过程设计
1．静摩擦力
演示实验：
当定滑轮的绳子下端是挂509破妈时，物块保持静止状态。
提出问题：物块静止，它受板的静摩擦力多大？方向如何？你是根据什么原理判断的？
当悬挂的破码增加到1009时，物块仍保持静止状态。
提出问题：物块此时所受的静摩擦力的大小、方向如何变化？设想一下，如果将破码B摘去，静摩擦力又将如何变化？
在同学回答的基础上归纳出：一般静摩擦力的大小没有一个确定的值，类似上述情况，当物块不动处于平衡状态时，静摩擦力的大小随拉力大小的变化而变化，总是等于拉力的大小。静摩擦力的方向，总是沿接触面切线方向；跟拉力的方向相反，或者说跟物体间相对滑动趋势方向相反。
提出问题：当悬挂在绳子下端的砖码为1509时，物块才刚开始相对于桌面板滑动，这时物块所受的静摩擦力叫什么？它的大小和方向呢？
教师讲解：静摩擦力增大到共数值后就不再增大了，这时静摩擦力达到最大值，叫做最大静摩擦力，用人表示。最大静摩擦力的方向，也总是沿接触面切线方向，跟使物体起动的外力方向相反，或者说跟物体间相对运动趋势相反。
明确：在一般情况下，如果两个相接触的物体之间存在着静摩擦力的作用，则并不一定处于最大静摩擦状态，最大静摩擦力等于使物体将要开始运动所需的最小推力。
2．滑动摩擦力
边演示边提问：一旦物块滑动后，我们只要挂1309 ie码，就能使物块维持匀速运动。这时两物体之间的滑动磨擦力为多大？方向如何？
再做演示实验，在刚才的大木块上再放一块小木块，发现要挂140g的法码，才能使物块维持匀速运动。这又说明滑动摩擦力的变化遵循什么规律？
教师讲解：这说明了滑动摩擦力的大小跟两物体间的正压力N成正比。
演示实验，将木块依次放在玻璃上，木板上和毛巾上，用测力计拉木块，使木块匀速运动，观察测力计的示数，发现三种情况下，测力计示数由小到大，说明物体接触面越粗糙，摩擦力越大。
结论：滑动摩擦力的大小与摩擦面的材料和光滑程度有关，与相互之间的压力（弹力）成正比，可以写为f一／N厂是动摩擦因数，因摩擦面的材料和光滑程度决定。动摩擦因数是无单位的，它表示摩擦力跟正压力之比。
滑动摩擦力的方向，总是沿接触面切线方向，且跟物体的相对滑动方向相反。
3．学生分组实验
教师指导一组学生实验，其他各组同时操作：用测力计沿水平方向拉住物块，开始用较小的力拉，记下测力计读数；慢慢增加拉力，再记下测力计读数；继续增加拉力，使物块刚好开始滑动，记下测力计读数；然后保持物块匀速运动，记下测力计读数。
用投影仪打出投影片，让学生填下表：
问题：你是根据什么原理来确定摩擦力的大小和方向的？
用投影仪打出投影片中的五种情况，组织学生讨论木板对木块A有没有摩擦力？
讨论答案：
图l物块A与木板接触，但物块A与木板没有相对运动趋势，因4C木板对物块A没有静摩擦力。
图2物块A与木板接触，A在重力的作用下相对木板有向下运动的趋势，因此木板对A有向上的静摩擦力。加大力F时，静摩擦力不变，人大小等于重力mg。
图3物块A与木板接触，A由于受到重力的作用，有沿木板向下滑的趋势，因此木板对A有沿斜面向上的静摩擦力。
图4物块A与木板接触，沿木板向下匀速滑动，与木板有相对运动，因止b木板对A有沿着斜面向上的滑动摩擦力。f＊大小等于重力的沿斜面向下的分力。
图 5物块 A相对于木板有向右运动的趋势，但 A不与木板接触，因4L木板对 A没有静摩擦力。当然 B对 A有水平向左的静摩擦力。
（三）课堂小结
1．摩擦力产生的条件：有接触面，不光滑，有压力，有相对运动或相对运动趋势。有相对运动时产生滑动摩擦力；有相对运动趋势时产生静摩擦力。
2．摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反，不一定和物体的运动方向相反，不一定是阻力。
3．滑动磨擦力可由公式入二pN计算，或由物体平衡计算。
4．静摩擦力不是定值，有一个范围，即0～人，由物体运动和其他受力情况决定。
（四）作业与思考
习题：
图6中物块A重10N，A和桌面问的动摩擦因数户一0．25，当悬挂物B重3N时，开始沿桌面滑动。求：（1） B
物体重IN时A与桌面间的摩擦力多大？（2） B物体重6N时， A与桌面的摩擦力多大？（ 3）当 A物体上再加上重 10N的C物体，B物体重6N时，A与桌面的摩擦力多大？
思考题：
1．请举一二个生活中的例子，来说明静摩擦力为动力。
2．人在爬绳的过程中，手受到什么摩擦力？方向怎样？摩擦力的方向跟人体运动的方向是一致还是相反？
（五）板书
1．静摩擦力
静摩擦力产生的条件：相互接触的物体间有相对运动的趋势，而又保持相对静止状态。
静摩擦力的方向：跟接触面相切，跟相对运动趋势的方向相反。
静摩擦力的大小：0～fm
2．滑动摩擦力
滑动摩擦力产生的条件：相互接触的物体间发生相对运动时。
滑动摩擦力的方向：跟接触面相切，跟相对运动的方向相反。
滑动摩擦力的大小：f滑=μN
3．小结（略）
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