高一物理摩擦力課件

　　高一物理摩擦力課件

　　知識目標

　　1、知道摩擦力產生的條件；

　　2、能在簡單的問題中，根據物體的運動狀態，判斷靜摩擦力的有無、大小和方向；知道存在著最大靜摩擦力；

　　3、掌握動摩擦因數，會在具體問題中計算滑動摩擦力，掌握判定摩擦力方向的方法；

　　4、知道影響動摩擦因數的因素；

　　能力目標

　　1、通過觀察演示實驗，概括出摩擦力產生的條件以及摩擦力的特點，培養學生的觀察、概括能力．通過靜摩擦力與滑動摩擦力的區別對比，培養學生的分析綜合能力．

　　情感目標

　　滲透物理方法的教育．在分析物體所受摩擦力時，突出主要矛盾，忽略次要因素及無關因素，總結出摩擦力產生的條件和規律．

　　教學建議

　　一、基本知識技能：

　　1、兩個互相接觸且有相對滑動或的物體，在它們的接觸面上會產生阻礙相對運動的摩擦力，稱為滑動摩擦力；

　　2、兩個物體相互接觸，當有相對滑動的趨勢，但又保持相對靜止狀態時，在它們接觸面上出現的阻礙相對滑動的作用力

　　3、兩個物體間的滑動摩擦力的大小跟這兩個物體接觸面間的壓力大小成正比．

　　4、動摩擦因數的大小跟相互接觸的兩個物體的材料有關．

　　5、摩擦力的方向與接觸面相切，并且跟物體相對運動或相對運動趨勢相反．

　　6、靜摩擦力存在最大值——最大靜摩擦力．

　　二、重點難點分析：

　　1、本節課的內容分滑動摩擦力和靜摩擦力兩部分．重點是摩擦力產生的條件、特性和規律，通過演示實驗得出關系．

　　2、難點是在理解滑動摩擦力計算公式時，尤其是理解水平面上運動物體受到的摩擦力時，學生往往直接將重力大小認為是壓力大小，而沒有分析具體情況．

　　教法建議

　　一、講解摩擦力有關概念的教法建議

　　介紹滑動摩擦力和靜摩擦力時，從基本的事實出發，利用二力平衡的知識使學生接受摩擦力的存在．由于摩擦力的內容是本節的難點，所以在講解時不要求“一步到位”，關于摩擦力的概念可以通過實驗、學生討論來理解．

　　1、可以讓學生找出生活和生產中利用摩擦力的例子；

　　2、讓學生思考討論，如：

　　（1）、摩擦力一定都是阻力；

　　（2）、靜止的物體一定受到靜摩擦力；

　　（3）、運動的物體不可能受到靜摩擦力；

　　主要強調：摩擦力是接觸力，摩擦力是阻礙物體間的相對運動或相對運動趨勢的，但不一定阻礙物體的運動，即在運動中也可以充當動力，如傳送帶的例子．

　　二、有關講解摩擦力的大小與什么因素有關的教法建議

　　1、滑動摩擦力的大小，跟相互接觸物體材料及其表面的光滑程度有關；跟物體間的正壓力有關；但和接觸面積大小無關．注意正壓力的解釋．

　　不是表面越光滑，動摩擦因數越小．實際上，當兩物體表面很粗糙時，由于接觸面上交錯齒合，會使動摩擦因數很大；對于非常光滑的表面，尤其是非常清潔的表面，由于分子力起主要作用，所以動摩擦因數更大，表面越光潔，動摩擦因數越大．但在力學中，常稱“物體表面是光滑的”這是忽略物體之間的摩擦力的一種提法，實際上是一種理想化模型，與上面敘述毫無關系．

　　N為物體所受的正壓力．摩擦力的大小變化隨著外力的變化關系如圖：滑動摩擦力的大小小于最大靜摩擦力，但一般情況下認為兩者相等。

　　第四節 摩擦力

　　課時安排：

　　1課時

　　教學方法：

　　設問法、講解法相結合

　　教學過程設計：

　　一、復習提問

　　問題1、目前我們學了哪幾種力？它們產生的原因是什么？它們大小方向如何確定？

　　教師總結前幾節所學習內容，為方便知識體系的理解，在分析力時可把握如下幾個過程：

　　1、力產生的原因；

　　2、力的大小、方向．

　　二、新課教學

　　（一）、引入新課

　　力學中常見的三種力是重力、彈力、摩擦力．對于每一種力，都需要知道它的產生條件、會計算它的大小、能判斷它的方向．前面我們為你學習了其中兩種力：重力和彈力．這一節我們學習第三種力——摩擦力．摩擦力是三種力種比較難掌握．

　　首先請學生分析圖示（如圖所示），教師可以演示這個實驗，B物體用鉤碼代替：

　　提問１：木塊A受幾個力？

　　答案：重力、支持力、拉力、摩擦力

　　提問２：拉力與摩擦力是什么關系？去掉Ｂ，摩擦力是否存在？

　　答案：一對平衡力．不存在，即摩擦力為0．

　　提問３：摩擦力起什么作用？

　　答案：在Ｂ的作用下，物體Ａ要向右運動，有向右運動的趨勢．摩擦力就是阻礙Ａ物體向右運動，從而使Ａ物體與支持面保持相對靜止．

　　（二）靜摩擦力的講解：

　　1、概念總結：

　　（１）、靜摩擦力：物體間保持相對靜止，但有相對運動趨勢時的摩擦力．

　　（２）、靜摩擦力的大小和方向：在上述實驗中，不斷增加鉤碼，使拉力增大，可以分析出：靜摩擦力也是增大．但當增大到某一值時，Ａ物體開始滑動了．A物體將要滑動的瞬間

　　2、例題講解：

　　握住水杯，使水杯在空中保持不動．讓學生討論水杯是否受摩檫力．若受，則其大小、方向怎樣？

　　答案：水杯受到重力、手的彈力、手的靜摩擦力作用．由于水杯靜止在空中，因此靜摩擦力大小與重力大小相等．

　　3、繼續演示實驗，在前述實驗中，繼續增加鉤碼個數，木塊開始緩慢勻速滑動后，開始提問．

　　提問４：木塊此時受幾個力？

　　答案：重力、支持力、拉力、摩擦力．

　　提問５：此時摩擦力起到什么作用？

　　答案：阻礙物體運動．

　　教師總結：

　　（三）滑動摩擦力的講解

　　１、滑動摩擦力：物體間相對滑動時產生的摩擦力．

　　２、滑動摩擦力的方向：與物體相對運動的方向相反．

　　繼續實驗，向A木塊施加壓力（可以添加砝碼），接著再愿基礎上添加鉤碼，讓木塊又開始緩慢滑動．讓學生討論比較兩次滑動摩擦力的大小．

　　（四）講解例題，可以參考書上的例題．

　　三、小結

　　四、組織學生討論課后習題

　　五、布置作業

　　探究活動

　　課題1：

　　內容：通過對日常生活的觀察和研究，寫出對于我們日常活動密切相關的摩擦的認識。

　　可以選擇的課題建議：

　　1、“如果沒有摩擦力，世界將會怎樣”，關于本課題，可以讓學生查找一些類似的文章并寫出感想……，對于本文的寫作形式可以不加限制。

　　2、“關于摩擦力在生活、生產中的作用”，本課題具有專題性質，可以針對某一方面詳細敘述，如“摩擦在體育運動中”；“摩擦在我們的學習生活中”等等。

　　課題2：

　　內容：通過實驗研究影響滑動摩擦力大小有關的因素。

　　1、實驗驗證影響滑動摩擦力大小的因素

　　由于教師在課堂上已經詳細的講述了影響滑動摩擦力大小的因素，因此學生在用實驗研究滑動摩擦力時往往對實驗的原理忽略，而注重實驗的過程和實驗的準確性，因此可以要求學生自己提出實驗方案并說明為什么要如此設計，在教師指導下獨立完成實驗后寫出詳細的實驗報告。

　　2、測量滑動摩擦力

　　相對與“實驗驗證影響滑動摩擦力大小的因素”實驗，本實驗是其延續，如果說實驗1是提出了研究問題的方向，那么實驗2就是針對具體細節的研究方案。建議學生自己提出實驗方案，在教師指導下獨立完成實驗后寫出詳細的實驗報告。

　　高一物理摩擦力課件【2】

　　學習目標:

　　1.知道滑動摩擦產生的條件，會正確判斷滑動摩擦力的方向。

　　2.會用公式F=μFN計算滑動摩擦力的大小，知道影響動摩擦因數的大小因素。

　　3.知道靜摩擦力的產生條件，能判斷靜摩擦力的有無以及大小和方向。

　　4.理解最大靜摩擦力。能根據二力平衡條件確定靜摩擦力的大小。

　　學習重點:1.滑動摩擦力產生的條件及規律，并會用F摩=μFN解決具體問題。

　　2.靜摩擦力產生的條件及規律，正確理解最大靜摩擦力的概念。

　　學習難點:

　　1.正壓力FN的確定。

　　2.靜摩擦力的有無、大小的判定。

　　主要內容:

　　一、摩擦力

　　一個物體在另一個物體上滑動時，或者在另一個物體上有滑動的趨勢時我們會感到它們之間有相互阻礙的作用，這就是摩擦，這種情況下產生力我們就稱為摩擦力。固體、液體、氣體的接觸面上都會有摩擦作用。

　　二、滑動摩擦力

　　1.產生：一個物體在另一個物體表面上相對于另一個物體發生相對滑動時，另一個物體阻礙它相對滑動的力稱為滑動摩擦力。

　　2.產生條件：相互接觸、相互擠壓、相對運動、表面粗糙。

　　①兩個物體直接接觸、相互擠壓有彈力產生。

　　摩擦力與彈力一樣屬接觸作用力，但兩個物體直接接觸并不擠壓就不會出現摩擦力。擠壓的效果是有壓力產生。壓力就是一個物體對另一個物體表面的垂直作用力，也叫正壓力，壓力屬彈力，可依上一節有關彈力的知識判斷有無壓力產生。

　　②接觸面粗糙。當一個物體沿另一物體表面滑動時，接觸面粗糙，各凹凸不平的部分互相嚙合，形成阻礙相對運動的力，即為摩擦力。凡題中寫明“接觸面光滑”、“光滑小球”等，統統不考慮摩擦力(“光滑”是一個理想化模型)。

　　③接觸面上發生相對運動。

　　特別注意：“相對運動”與“物體運動”不是同一概念，“相對運動”是指受力物體相對于施力物體(以施力物體為參照物)的位置發生了改變;而“物體的運動”一般指物體相對地面的位置發生了改變。

　　3.方向：總與接觸面相切，且與相對運動方向相反。

　　這里的“相對”是指相互接觸發生摩擦的物體，而不是相對別的物體。滑動摩擦力的方向跟物體的相對運動的方向相反，但并非一定與物體的運動方向相反。

　　4.大小：與壓力成正比F=μFN

　　①壓力FN與重力G是兩種不同性質的力，它們在大小上可以相等，也可以不等，也可以毫無關系，用力將物塊壓在豎直墻上且讓物塊沿墻面下滑，物塊與墻面間的壓力就與物塊重力無關，不要一提到壓力，就聯想到放在水平地面上的物體，認為物體對支承面的壓力的大小一定等于物體的重力。

　　②μ是比例常數，稱為動摩擦因數，沒有單位，只有大小，數值與相互接觸的______、接觸面的______程度有關。在通常情況下，μ<1。

　　③計算公式表明：滑動摩擦力F的大小只由μ和FN共同決定，跟物體的運動情況、接觸面的大小等無關。

　　5.滑動摩擦力的作用點：在兩個物體的接觸面上的受力物體上。

　　問題：1.相對運動和運動有什么區別?請舉例說明。

　　2.壓力FN的值一定等于物體的重力嗎?請舉例說明。

　　3.滑動摩擦力的大小與物體間的接觸面積有關嗎?

　　4.滑動摩擦力的大小跟物體間相對運動的速度有關嗎?

　　三、靜摩擦力

　　1.產生：兩個物體滿足產生摩擦力的條件，有相對運動趨勢時，物體間所產生的阻礙相對運動趨勢的力叫靜摩擦力。

　　2.產生條件：

　　①兩物體直接接觸、相互擠壓有彈力產生;

　　②接觸面粗糙;

　　③兩物體保持相對靜止但有相對運動趨勢。

　　所謂“相對運動趨勢”，就是說假設沒有靜摩擦力的存在，物體間就會發生相對運動。比如物體靜止在斜面上就是由于有靜摩擦力存在;如果接觸面光滑.沒有靜摩擦力，則由于重力的作用，物體會沿斜面下滑。

　　跟滑動摩擦力條件的區別是：

　　3.大小：兩物體間實際發生的靜摩擦力F在零和最大靜摩擦力Fmax之間

　　實際大小可根據二力平衡條件判斷。

　　4.方向：總跟接觸面相切，與相對運動趨勢相反

　　①所謂“相對運動趨勢的方向”，是指假設接觸面光滑時，物體將要發生的相對運動的.方向。比如物體靜止在粗糙斜面上，假沒沒有摩擦，物體將沿斜面下滑，即物體靜止時相對(斜面)運動趨勢的方向是沿斜面向下，則物體所受靜摩擦力的方向沿斜面向上，與物體相對運動趨勢的方向相反。

　　②判斷靜摩擦力的方向可用假設法。其操作程序是：

　　A.選研究對象----受靜摩擦力作用的物體;

　　B.選參照物體----與研究對象直接接觸且施加靜摩擦力的物體;

　　C.假設接觸面光滑，找出研究對象相對參照物體的運動方向即相對運動趨勢的方向

　　D.確定靜摩擦力的方向一一與相對運動趨勢的方向相反

　　③靜摩擦力的方向與物體相對運動趨勢的方向相反，但并非一定與物體的運動方向相反。

　　5.靜摩擦力的作用點：在兩物體的接觸面受力物體上。

　　【例一】下述關于靜摩擦力的說法正確的是：()

　　A.靜摩擦力的方向總是與物體運動方向相反;

　　B.靜摩擦力的大小與物體的正壓力成正比;

　　C.靜摩擦力只能在物體靜止時產生;

　　D.靜摩擦力的方向與接觸物體相對運動的趨勢相反.

　　D

　　【例二】用水平推力F把重為G的黑板擦緊壓在豎直的墻面上靜止不動，不計手指與黑板擦之間的摩擦力，當把推力增加到2F時，黑板擦所受的摩擦力大小是原來的幾倍?

　　摩擦力沒變,一直等于重力.

　　四、滑動摩擦力和靜摩擦力的比較

　　滑動摩擦力靜摩擦力符號及單位

　　產生原因表面粗糙有擠壓作用的物體間發生相對運動時表面粗糙有擠壓作用的物體間具有相對運動趨勢時摩擦力用f表示

　　單位：牛頓

　　簡稱：牛

　　符號：N

　　大小f=μN始終與外力沿著接觸面的分量相等

　　方向與相對運動方向相反與相對運動趨勢相反

　　問題：1.摩擦力一定是阻力嗎?

　　2.靜摩擦力的大小與正壓力成正比嗎?

　　3.最大靜摩擦力等于滑動摩擦力嗎?

　　課堂訓練:

　　1.下列關于摩擦力的說法中錯誤的是()

　　A.兩個相對靜止物體間一定有靜摩擦力作用.B.受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的.

　　C.靜摩擦力對物體總是阻力.D.有摩擦力一定有彈力

　　2.下列說法中不正確的是()

　　A.物體越重，使它滑動時的摩擦力越大，所以摩擦力與物重成正比.

　　B.由μ=f/N可知,動摩擦因數與滑動摩擦力成正比,與正壓力成反比.

　　C.摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反.

　　D.摩擦力總是對物體的運動起阻礙作用.

　　3.如圖所示，一個重G=200N的物體，在粗糙水平面上向左運動，物體和水平面間的摩擦因數μ=0.1，同時物體還受到大小為10N、方向向右的水平力F作用，則水平面對物體的摩擦力的大小和方向是()

　　A.大小是10N，方向向左.B.大小是10N，方向向右.

　　C.大小是20N，方向向左.D.大小是20N，方向向右.

　　4.粗糙的水平面上疊放著A和B兩個物體，A和B間的接觸面也是粗糙的，如果用水平力F拉B，而B仍保持靜止，則此時()

　　A.B和地面間的靜摩擦力等于F，B和A間的靜摩擦力也等于F.

　　B.B和地面間的靜摩擦力等于F，B和A間的靜摩擦力等于零.

　　C.B和地面間的靜摩擦力等于零，B和A間的靜摩擦力也等于零.

　　D.B和地面間的靜摩擦力等于零，B和A間的靜摩擦力等于F.

　　答案:1.ABC2.ABCD3.D4.B

　　閱讀材料:從經典力學到相對論的發展

　　在以牛頓運動定律為基礎的經典力學中，空間間隔(長度)S、時間t和質量m這三個物理量都與物體的運動速度無關。一根尺靜止時這樣長，當它運動時還是這樣長;一只鐘不論處于靜止狀態還是處于運動狀態，其快慢保持不變;一個物體靜止時的質量與它運動時的質量一樣。這就是經典力學的絕對時空觀。到了十九世紀末，面對高速運動的微觀粒子發生的現象，經典力學遇到了困難。在新事物面前，愛因斯坦打破了傳統的絕對時空觀，于1905年發表了題為《論運動物體的電動力學》的論文，提出了狹義相對性原理和光速不變原理，創建了狹義相對論。狹義相對論指出：長度、時間和質量都是隨運動速度變化的。長度、時間和質量隨速度變化的關系可用下列方程來表示：,(通稱“尺縮效應”)、(通稱“鐘慢效應”)、(通稱“質—速關系”)

　　上列各式里的v是物體運動的速度，C是真空中的光速，l0和l分別為在相對靜止和運動系統中沿速度v的方向測得的物體長度;t0和t分別為在相對靜止和運動系統中測得的時間;m0和m分別為在相對靜止和運動系統中測得的物體質量。

　　但是，當宏觀物體的運動速度遠小于光速時(v<

　　繼狹義相對論之后，1915年愛因斯坦又建立了廣義相對論，指出空間——時間不可能離開物質而獨立存在，空間的結構和性質取決于物體的分布，使人類對于時間、空間和引力現象的認識大大深化了。“狹義相對論”和“廣義相對論”統稱為相對論。

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