3.2 摩擦力 教案-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

3.2摩擦力 【教材分析】 《摩擦力》是人教版（2019版）必修第一册第三章第2节的内容，本节内容包括滑动摩擦力、静摩擦力两个方面的知识点。教材第一、二章介绍了运动学知识，但未解释各种运动产生的原因。本章学习有关力的知识，为研究物体运动产生的原因奠定了基础。而本节是安排在重力弹力之后，共点力平衡之前，有利于学生加深对三大性质力的理解，为力学中受力分析奠定了基础，起到了承上启下的作用，是物理学中不可或缺，极其重要的知识点。 【教学目标】 1、知道静摩擦力的产生条件。 2、会判断静摩擦力的方向和计算静摩擦力的大小。 3、通过静摩擦力和滑动摩擦的区别对比，培养学生分析综合能力。 【教学重难点】 （一）重点 1.滑动摩擦力产生的条件及其大小的计算。 2.静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断。 3. 静摩擦力产生的条件及其规律 （二）难点 1.滑动摩擦力产生的条件，以及利用摩擦系数进行计算时对正压力FN的理解。 2.静摩擦力有无、方向的正确判定，以及大小的计算。 【新课导入】 1、滑动摩擦力：F=uN，N为正压力，u为动摩擦因数（取决于接触面的性质） 2、产生条件： 接触面粗糙；有相对运动；接触物体间有挤压 3、方向的判断方法： 判断滑动摩擦力的有无（是否有相对运动）； 与相对运动方向相反 【新课讲解】 一.静摩擦力 提出问题：同学们，当老师用力推讲桌时，讲桌在老师的推力作用下没有运动，那是什么力阻碍它运动呢？ 学生回答（预设）：课桌与地面之间的摩擦力。 提出问题：同学们，当老师用力推动讲桌时，是不是有想往前运动的呢？ 总结得出：由于这时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，所以这时的摩擦力叫作静摩擦力。 提出问题：同学们在上述实验我们研究了滑动摩擦力产生的条件，下面我们一起来看看静摩擦力产生的条件，请同学们结合滑动摩擦力产生的条件，思考产生静摩擦的条件有哪些呢？ 学生回答（预设）：接触面粗糙、相互接触，且挤压（有弹力）、相对运动（相对运动的趋势）。 得出产生静摩擦力的条件：接触面粗糙、相互接触，且挤压（有弹力）、相对运动的趋势。 提出问题：静摩擦力的方向怎么判断呢？ 学生回答（预设）：与相对运动趋势的方向相反。 师生共同实验——探究静摩擦力的方向:用手将牙刷在静止的木板上向左向右推，但没推动。共同体验实验，并分析得出实验结果 牙刷毛弯曲情况 受力方向 牙刷相对木板运动趋势的方向 向左推 向右 向右 向左 向右推 向左 向左 向右 总结得出：静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。 提出问题：那摩擦力的大小如何确定呢？有什么规律呢？请同学们同桌之间合作完成实验并观察有什么现象？ 实验三：探究摩擦力的大小随拉力的变化 在水平桌面上，用弹簧测力计水平拉动木块等物品，逐渐增大拉力F，在增大到一定值之前，木块不会运动，观察弹簧测力计的示数，此种情况下静摩擦力等于拉力。当继续用力，当拉力达到某一数值时木块开始移动，观察弹簧测力计的示数有什么变化？ 学生通过实验发现随着运动的趋势增大时，静摩擦也随着增大，但静摩擦力的增大有一个限度。当拉力达到某一数值时木块开始移动的瞬间，此时拉力会突然变小。 引出最大静摩擦力。 提出问题:同学们，当我用力传感器代替弹簧测力计做这个的实验时，得到了拉力随时间变化的图像，请同学们观察一下能看出什么规律吗？ 学生回答（预设）：两物体之间实际产生的静摩擦力在0与最大静摩擦力之间，即。 二.滑动摩擦力 1定义：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。 1. 产生条件：接触面粗糙；接触并挤压；有相对运动 汽车车轮打滑 手压着桌子向前移动，感受桌面对手的作用力。 3、滑动摩擦力的方向： 学生：与运动方向相反 演示实验：把水杯放在纸上，抽出纸片 提出相对运动的概念 注意： ①只要发生相对运动，无论静止还是运动的物体都可以受到滑动摩擦力； ②滑动摩擦力既可以动力也可以是阻力，但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动。 4、滑动摩擦力的大小（初中已学，直接给出） 滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小和接触面的粗糙程度、材质等有关。（定性关系） 【板书】 3.2 摩擦力 一、滑动摩擦力 1、定义：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。 2、产生条件： ①两物体接触；②接触物体间有弹力；③接触面粗糙；④物体间发生相对运动 3、大小： 滑动摩擦力的大小跟压力成正比，即 说明：①动摩擦因数与材料及接触面的粗糙程度有关，与其他因素无关； ②是接触物间的弹力，在数值上不一定等于重力，方向垂直于接触面。 4、方向：摩擦力的方向可能跟运动方向相同或相反，但一定跟相对