内容正文:
高一年级物理学科6+1模式高效课堂导学案
3.2 摩擦力
学习目标
1.理解摩擦力的产生条件,会区分静摩擦力和滑动摩擦力。
2.知道滑动摩擦力的方向及其计算公式Ff=μF压。
3.知道静摩擦力及最大静摩擦力的概念。
重点难点
重点:能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。
难点:会根据相对运动趋势的方向判断静摩擦力的方向,并会根据物体的受力和运动情况,分析静摩擦力的大小和方向。
教学过程
一、【导】
用弹簧测力计拖动水平固定木板上的木块,使它做匀速运动,测力计的示数等于木块所受摩擦力大小。改变木块和木板之间的压力,摩擦力的大小也随之改变。如果摩擦力的大小跟压力的大小存在某种定量关系的话,它们可能是怎样的关系呢?
二、【思】
(一) 滑动摩擦力
1.定义:两个 的物体,当它们 时,在接触面上会产生一种阻碍 的力,这种力叫作滑动摩擦力。
2.方向:总是沿着 ,并且跟物体相对运动的方向 。与物体的运动方向可能相同,也可能相反,滑动摩擦力既可以是动力,也可以是阻力。
3.大小:滑动摩擦力的大小跟 的大小成正比,即Ff=μF压。其中,μ是比例常数,叫作 ,它的值跟接触面的材料、粗糙程度有关。
4.作用效果:总是阻碍物体间的相对运动。
5.滑动摩擦力产生的条件
(1)两物体相互接触挤压(即有弹力)。 (2)物体间的接触面粗糙。 (3)两物体间存在相对运动。
(二) 静摩擦力
1.定义:相互接触的物体处于 状态,两个物体之间只有 ,而没有 时的摩擦力叫作静摩擦力。
2.方向:总是跟物体相对运动趋势的方向 。
3.最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值Fmax,即物体刚要产生相对运动时的摩擦力。
4.静摩擦力的大小:两物体之间实际产生的静摩擦力F在 与 之间,即 。
5.静摩擦力的产生条件
(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)。 (2)接触面粗糙。 (3)两物体间有相对运动趋势。
6.相对运动趋势的判断方法——假设法
三、【议——展——评】
1.判断下列说法是否正确。
(1)只要两个物体之间有弹力产生,又有相对运动,两个物体之间就一定存在滑动摩擦力。 ( )
(2)滑动摩擦力一定存在于两个运动的物体之间。 ( )
(3)静止的物体受到的摩擦力可能是滑动摩擦力。 ( )
(4)滑动摩擦力的方向与物体“相对运动方向相反”,不能等同于与物体“运动方向相反”。 ( )
(5)有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力。 ( )
(6)摩擦力的方向一定与接触面所受的压力方向垂直。 ( )
(7)静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反。 ( )
四、【检】
1.考试中,右手拿橡皮在答题卡上擦除错误选项,左手把答题卡摁在桌面上静止。若全程只有橡皮和左手与答题卡的上表面接触,下列关于答题卡受到的摩擦力,说法正确的是 ( )
A.答题卡处于静止状态,受到的摩擦力都是静摩擦力 B.答题卡处于静止状态,不受摩擦力作用
C.橡皮给答题卡的摩擦力是滑动摩擦力 D.答题卡相对于左手没有运动趋势
2.如图所示,一男孩用水平力推静止在水平地面上的大木箱,一开始没有推动,随着推力的逐渐增加,大木箱被推动了,推动后小男孩推着木箱往前走,以下对大木箱所受的摩擦力描述正确的是 ( )
A.没推动木箱时推力小于摩擦力
B.整个过程中木箱所受的摩擦力大小先变大后变小再不变
C.整个过程中木箱所受的摩擦力大小先变大后不变
D.整个过程中木箱所受的摩擦力大小一直变大
3.水平面上有一重20 N的木块受到F1=10 N和F2=6 N的水平力作用而保持静止。已知木块与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)木块受到的摩擦力;
(2)若只将F1撤去,求木块受到地面给的摩擦力;
(3)若只将F2撤去,求地面受到木块给的摩擦力。
答案
二、【思】
(一)1.相互接触 相对滑动 相对运动 2.接触面 相反 3.压力 动摩擦因数
(二)1.相对静止 相对运动趋势 相对运动 2.相反 4.0 Fmax 0<F≤Fmax
三、【议——展——评】
1. (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√ (7)×
四、【检】
1. 解析:选C 橡皮相对答题卡运动,则橡皮给答题卡的摩擦力是滑动摩擦力,对答题卡由平衡条件可知,答题卡受到桌面与左手的摩擦力,答题卡相对于桌面静止,桌面与答题卡之间的摩擦力为静摩擦力,故C正确,A、B错误;若将左手移开,答题卡会相对桌面滑动,可知答题卡静止时受左手的摩擦力,答题卡相对于左手有运动趋势,故D错误。
2. 解析:选B 没推动木箱时,木箱处于静止状态,根据平衡条件可知,水平推力大小等于摩擦力,故A错误;结合上述,没推动木箱时,水平推力大小等于静摩擦力,当达到最大静摩擦力时,木箱开始滑动,此时木箱受到滑动摩擦力为f=μN=μmg,由于滑动摩擦力小于最大静摩擦力,可知,整个过程中木箱所受的摩擦力大小先变大后变小再不变,故B正确,C、D错误。
3. 解析:(1)木块处于平衡状态,则F1=F2+f1
解得f1=4 N,方向水平向左。
(2)最大静摩擦力fm=μmg=8 N
若将F1撤去后,F2<fm,则木块仍静止,受到的摩擦力为f2=F2=6 N,方向水平向右。
(3)若将F2撤去后,F1>fm,则木块向右运动,受到的摩擦力为f3=μmg=8 N,方向水平向左。由牛顿第三定律,地面受到木块给的摩擦力为f3'=f3=8 N,方向水平向右。
[答案] (1)4 N,方向水平向左 (2)6 N,方向水平向右 (3)8 N,方向水平向右
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