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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(chǎn)生的條件；
2、能在簡(jiǎn)單的問(wèn)題中，根據物體的運動(dòng)狀態(tài)，判斷靜摩擦力的有無(wú)、大小和方向；知道存在著(zhù)最大靜摩擦力；
3、掌握動(dòng)摩擦因數，會(huì )在具體問(wèn)題中計算滑動(dòng)摩擦力，掌握判定摩擦力方向的方法；
4、知道影響動(dòng)摩擦因數的因素；
能力目標
1、通過(guò)觀(guān)察演示實(shí)驗，概括出摩擦力產(chǎn)生的條件以及摩擦力的特點(diǎn)，培養學(xué)生的觀(guān)察、概括能力．通過(guò)靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的區別對比，培養學(xué)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(shí)，突出主要矛盾，忽略次要因素及無(wú)關(guān)因素，總結出摩擦力產(chǎn)生的條件和規律．
教學(xué)建議
一、基本知識技能：
1、兩個(gè)互相接觸且有相對滑動(dòng)或的物體，在它們的接觸面上會(huì )產(chǎn)生阻礙相對運動(dòng)的摩擦力，稱(chēng)為滑動(dòng)摩擦力；
2、兩個(gè)物體相互接觸，當有相對滑動(dòng)的趨勢，但又保持相對靜止狀態(tài)時(shí)，在它們接觸面上出現的阻礙相對滑動(dòng)的作用力
3、兩個(gè)物體間的滑動(dòng)摩擦力的大小跟這兩個(gè)物體接觸面間的壓力大小成正比．
4、動(dòng)摩擦因數的大小跟相互接觸的兩個(gè)物體的材料有關(guān)．
5、摩擦力的方向與接觸面相切，并且跟物體相對運動(dòng)或相對運動(dòng)趨勢相反．
6、靜摩擦力存在最大值——最大靜摩擦力．
二、重點(diǎn)難點(diǎn)分析：
1、本節課的內容分滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力兩部分．重點(diǎn)是摩擦力產(chǎn)生的條件、特性和規律，通過(guò)演示實(shí)驗得出關(guān)系．
2、難點(diǎn)是在理解滑動(dòng)摩擦力計算公式時(shí)，尤其是理解水平面上運動(dòng)物體受到的摩擦力時(shí)，學(xué)生往往直接將重力大小認為是壓力大小，而沒(méi)有分析具體情況．
教法建議
一、講解摩擦力有關(guān)概念的教法建議
介紹滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力時(shí)，從基本的事實(shí)出發(fā)，利用二力平衡的知識使學(xué)生接受摩擦力的存在．由于摩擦力的內容是本節的難點(diǎn)，所以在講解時(shí)不要求“一步到位”，關(guān)于摩擦力的概念可以通過(guò)實(shí)驗、學(xué)生討論來(lái)理解．
1、可以讓學(xué)生找出生活和生產(chǎn)中利用摩擦力的例子；
2、讓學(xué)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(dòng)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(dòng)或相對運動(dòng)趨勢的，但不一定阻礙物體的運動(dòng)，即在運動(dòng)中也可以充當動(dòng)力，如傳送帶的例子．
二、有關(guān)講解摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的教法建議
1、滑動(dòng)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(guān)；跟物體間的正壓力有關(guān)；但和接觸面積大小無(wú)關(guān)．注意正壓力的解釋?zhuān)?/p>
不是表面越光滑，動(dòng)摩擦因數越�。畬�(shí)際上，當兩物體表面很粗糙時(shí)，由于接觸面上交錯齒合，會(huì )使動(dòng)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(dòng)摩擦因數更大，表面越光潔，動(dòng)摩擦因數越大．但在力學(xué)中，常稱(chēng)“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(shí)際上是一種理想化模型，與上面敘述毫無(wú)關(guān)系．
N為物體所受的正壓力．摩擦力的大小變化隨著(zhù)外力的變化關(guān)系如圖：滑動(dòng)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(shí)安排：
1課時(shí)
教學(xué)方法：
設問(wèn)法、講解法相結合
教學(xué)過(guò)程設計：
一、復習提問(wèn)
問(wèn)題1、目前我們學(xué)了哪幾種力？它們產(chǎn)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(xué)習內容，為方便知識體系的理解，在分析力時(shí)可把握如下幾個(gè)過(guò)程：
1、力產(chǎn)生的原因；
2、力的大小、方向．
二、新課教學(xué)
�。ㄒ唬�、引入新課
力學(xué)中常見(jiàn)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(chǎn)生條件、會(huì )計算它的大小、能判斷它的方向．前面我們?yōu)槟銓W(xué)習了其中兩種力：重力和彈力．這一節我們學(xué)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(xué)生分析圖示（如圖所示），教師可以演示這個(gè)實(shí)驗，B物體用鉤碼代替：
提問(wèn)１：木塊A受幾個(gè)力？
答案：重力、支持力、拉力、摩擦力
提問(wèn)２：拉力與摩擦力是什么關(guān)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(wèn)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(dòng)，有向右運動(dòng)的趨勢．摩擦力就是阻礙Ａ物體向右運動(dòng)，從而使Ａ物體與支持面保持相對靜止．
�。ǘ╈o摩擦力的講解：
1、概念總結：
�。ǎ保�、靜摩擦力：物體間保持相對靜止，但有相對運動(dòng)趨勢時(shí)的摩擦力．
�。ǎ玻�、靜摩擦力的大小和方向：在上述實(shí)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(shí)，Ａ物體開(kāi)始滑動(dòng)了．A物體將要滑動(dòng)的瞬間
2、例題講解：
握住水杯，使水杯在空中保持不動(dòng)．讓學(xué)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(shí)驗，在前述實(shí)驗中，繼續增加鉤碼個(gè)數，木塊開(kāi)始緩慢勻速滑動(dòng)后，開(kāi)始提問(wèn)．
提問(wèn)４：木塊此時(shí)受幾個(gè)力？
答案：重力、支持力、拉力、摩擦力．
提問(wèn)５：此時(shí)摩擦力起到什么作用？
答案：阻礙物體運動(dòng)．
教師總結：
�。ㄈ┗瑒�(dòng)摩擦力的講解
�。�、滑動(dòng)摩擦力：物體間相對滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力．
�。�、滑動(dòng)摩擦力的方向：與物體相對運動(dòng)的方向相反．
繼續實(shí)驗，向A木塊施加壓力（可以添加砝碼），接著(zhù)再愿基礎上添加鉤碼，讓木塊又開(kāi)始緩慢滑動(dòng)．讓學(xué)生討論比較兩次滑動(dòng)摩擦力的大�。�
�。ㄋ模┲v解例題，可以參考書(shū)上的例題．
三、小結
四、組織學(xué)生討論課后習題
五、布置作業(yè)
探究活動(dòng)
課題1：
內容：通過(guò)對日常生活的觀(guān)察和研究，寫(xiě)出對于我們日�；顒�(dòng)密切相關(guān)的摩擦的認識。
可以選擇的課題建議：
1、“如果沒(méi)有摩擦力，世界將會(huì )怎樣”，關(guān)于本課題，可以讓學(xué)生查找一些類(lèi)似的文章并寫(xiě)出感想……，對于本文的寫(xiě)作形式可以不加限制。
2、“關(guān)于摩擦力在生活、生產(chǎn)中的作用”，本課題具有專(zhuān)題性質(zhì)，可以針對某一方面詳細敘述，如“摩擦在體育運動(dòng)中”；“摩擦在我們的學(xué)習生活中”等等。
課題2：
內容：通過(guò)實(shí)驗研究影響滑動(dòng)摩擦力大小有關(guān)的因素。
1、實(shí)驗驗證影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素
由于教師在課堂上已經(jīng)詳細的講述了影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素，因此學(xué)生在用實(shí)驗研究滑動(dòng)摩擦力時(shí)往往對實(shí)驗的原理忽略，而注重實(shí)驗的過(guò)程和實(shí)驗的準確性，因此可以要求學(xué)生自己提出實(shí)驗方案并說(shuō)明為什么要如此設計，在教師指導下獨立完成實(shí)驗后寫(xiě)出詳細的實(shí)驗報告。
2、測量滑動(dòng)摩擦力
相對與“實(shí)驗驗證影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗，本實(shí)驗是其延續，如果說(shuō)實(shí)驗1是提出了研究問(wèn)題的方向，那么實(shí)驗2就是針對具體細節的研究方案。建議學(xué)生自己提出實(shí)驗方案，在教師指導下獨立完成實(shí)驗后寫(xiě)出詳細的實(shí)驗報告。
高一物理摩擦力課件【2】
學(xué)習目標:
1.知道滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生的條件，會(huì )正確判斷滑動(dòng)摩擦力的方向。
2.會(huì )用公式F=μFN計算滑動(dòng)摩擦力的大小，知道影響動(dòng)摩擦因數的大小因素。
3.知道靜摩擦力的產(chǎn)生條件，能判斷靜摩擦力的有無(wú)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(xué)習重點(diǎn):1.滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件及規律，并會(huì )用F摩=μFN解決具體問(wèn)題。
2.靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規律，正確理解最大靜摩擦力的概念。
學(xué)習難點(diǎn):
1.正壓力FN的確定。
2.靜摩擦力的有無(wú)、大小的判定。
主要內容:
一、摩擦力
一個(gè)物體在另一個(gè)物體上滑動(dòng)時(shí)，或者在另一個(gè)物體上有滑動(dòng)的趨勢時(shí)我們會(huì )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(chǎn)生力我們就稱(chēng)為摩擦力。固體、液體、氣體的接觸面上都會(huì )有摩擦作用。
二、滑動(dòng)摩擦力
1.產(chǎn)生：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對于另一個(gè)物體發(fā)生相對滑動(dòng)時(shí)，另一個(gè)物體阻礙它相對滑動(dòng)的力稱(chēng)為滑動(dòng)摩擦力。
2.產(chǎn)生條件：相互接觸、相互擠壓、相對運動(dòng)、表面粗糙。
�、賰蓚�(gè)物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生。
摩擦力與彈力一樣屬接觸作用力，但兩個(gè)物體直接接觸并不擠壓就不會(huì )出現摩擦力。擠壓的效果是有壓力產(chǎn)生。壓力就是一個(gè)物體對另一個(gè)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(guān)彈力的知識判斷有無(wú)壓力產(chǎn)生。
�、诮佑|面粗糙。當一個(gè)物體沿另一物體表面滑動(dòng)時(shí)，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(dòng)的力，即為摩擦力。凡題中寫(xiě)明“接觸面光滑”、“光滑小球”等，統統不考慮摩擦力(“光滑”是一個(gè)理想化模型)。
�、劢佑|面上發(fā)生相對運動(dòng)。
特別注意：“相對運動(dòng)”與“物體運動(dòng)”不是同一概念，“相對運動(dòng)”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(fā)生了改變;而“物體的運動(dòng)”一般指物體相對地面的位置發(fā)生了改變。
3.方向：總與接觸面相切，且與相對運動(dòng)方向相反。
這里的“相對”是指相互接觸發(fā)生摩擦的物體，而不是相對別的物體�；瑒�(dòng)摩擦力的方向跟物體的相對運動(dòng)的方向相反，但并非一定與物體的運動(dòng)方向相反。
4.大�。号c壓力成正比F=μFN
�、賶毫N與重力G是兩種不同性質(zhì)的力，它們在大小上可以相等，也可以不等，也可以毫無(wú)關(guān)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(wú)關(guān)，不要一提到壓力，就聯(lián)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。
�、讦淌潜壤�，稱(chēng)為動(dòng)摩擦因數，沒(méi)有單位，只有大小，數值與相互接觸的______、接觸面的______程度有關(guān)。在通常情況下，μ<1。
�、塾嬎愎奖砻鳎夯瑒�(dòng)摩擦力F的大小只由μ和FN共同決定，跟物體的運動(dòng)情況、接觸面的大小等無(wú)關(guān)。
5.滑動(dòng)摩擦力的作用點(diǎn)：在兩個(gè)物體的接觸面上的受力物體上。
問(wèn)題：1.相對運動(dòng)和運動(dòng)有什么區別?請舉例說(shuō)明。
2.壓力FN的值一定等于物體的重力嗎?請舉例說(shuō)明。
3.滑動(dòng)摩擦力的大小與物體間的接觸面積有關(guān)嗎?
4.滑動(dòng)摩擦力的大小跟物體間相對運動(dòng)的速度有關(guān)嗎?
三、靜摩擦力
1.產(chǎn)生：兩個(gè)物體滿(mǎn)足產(chǎn)生摩擦力的條件，有相對運動(dòng)趨勢時(shí)，物體間所產(chǎn)生的阻礙相對運動(dòng)趨勢的力叫靜摩擦力。
2.產(chǎn)生條件：
�、賰晌矬w直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生;
�、诮佑|面粗糙;
�、蹆晌矬w保持相對靜止但有相對運動(dòng)趨勢。
所謂“相對運動(dòng)趨勢”，就是說(shuō)假設沒(méi)有靜摩擦力的存在，物體間就會(huì )發(fā)生相對運動(dòng)。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(méi)有靜摩擦力，則由于重力的作用，物體會(huì )沿斜面下滑。
跟滑動(dòng)摩擦力條件的區別是：
3.大�。簝晌矬w間實(shí)際發(fā)生的靜摩擦力F在零和最大靜摩擦力Fmax之間
實(shí)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(dòng)趨勢相反
�、偎^“相對運動(dòng)趨勢的方向”，是指假設接觸面光滑時(shí)，物體將要發(fā)生的相對運動(dòng)的.方向。比如物體靜止在粗糙斜面上，假沒(méi)沒(méi)有摩擦，物體將沿斜面下滑，即物體靜止時(shí)相對(斜面)運動(dòng)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(dòng)趨勢的方向相反。
�、谂袛囔o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(dòng)方向即相對運動(dòng)趨勢的方向
D.確定靜摩擦力的方向一一與相對運動(dòng)趨勢的方向相反
�、垤o摩擦力的方向與物體相對運動(dòng)趨勢的方向相反，但并非一定與物體的運動(dòng)方向相反。
5.靜摩擦力的作用點(diǎn)：在兩物體的接觸面受力物體上。
【例一】下述關(guān)于靜摩擦力的說(shuō)法正確的是：()
A.靜摩擦力的方向總是與物體運動(dòng)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(shí)產(chǎn)生;
D.靜摩擦力的方向與接觸物體相對運動(dòng)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(dòng)，不計手指與黑板擦之間的摩擦力，當把推力增加到2F時(shí)，黑板擦所受的摩擦力大小是原來(lái)的幾倍?
摩擦力沒(méi)變,一直等于重力.
四、滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的比較
滑動(dòng)摩擦力靜摩擦力符號及單位
產(chǎn)生原因表面粗糙有擠壓作用的物體間發(fā)生相對運動(dòng)時(shí)表面粗糙有擠壓作用的物體間具有相對運動(dòng)趨勢時(shí)摩擦力用f表示
單位：牛頓
簡(jiǎn)稱(chēng)：牛
符號：N
大小f=μN始終與外力沿著(zhù)接觸面的分量相等
方向與相對運動(dòng)方向相反與相對運動(dòng)趨勢相反
問(wèn)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(dòng)摩擦力嗎?
課堂訓練:
1.下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法中錯誤的是()
A.兩個(gè)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(shuō)法中不正確的是()
A.物體越重，使它滑動(dòng)時(shí)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(dòng)摩擦因數與滑動(dòng)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(dòng)方向相反.
D.摩擦力總是對物體的運動(dòng)起阻礙作用.
3.如圖所示，一個(gè)重G=200N的物體，在粗糙水平面上向左運動(dòng)，物體和水平面間的摩擦因數μ=0.1，同時(shí)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(zhù)A和B兩個(gè)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(niǎo)仍保持靜止，則此時(shí)()
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(jīng)典力學(xué)到相對論的發(fā)展
在以牛頓運動(dòng)定律為基礎的經(jīng)典力學(xué)中，空間間隔(長(cháng)度)S、時(shí)間t和質(zhì)量m這三個(gè)物理量都與物體的運動(dòng)速度無(wú)關(guān)。一根尺靜止時(shí)這樣長(cháng)，當它運動(dòng)時(shí)還是這樣長(cháng);一只鐘不論處于靜止狀態(tài)還是處于運動(dòng)狀態(tài)，其快慢保持不變;一個(gè)物體靜止時(shí)的質(zhì)量與它運動(dòng)時(shí)的質(zhì)量一樣。這就是經(jīng)典力學(xué)的絕對時(shí)空觀(guān)。到了十九世紀末，面對高速運動(dòng)的微觀(guān)粒子發(fā)生的現象，經(jīng)典力學(xué)遇到了困難。在新事物面前，愛(ài)因斯坦打破了傳統的絕對時(shí)空觀(guān)，于1905年發(fā)表了題為《論運動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)》的論文，提出了狹義相對性原理和光速不變原理，創(chuàng )建了狹義相對論。狹義相對論指出：長(cháng)度、時(shí)間和質(zhì)量都是隨運動(dòng)速度變化的。長(cháng)度、時(shí)間和質(zhì)量隨速度變化的關(guān)系可用下列方程來(lái)表示：,(通稱(chēng)“尺縮效應”)、(通稱(chēng)“鐘慢效應”)、(通稱(chēng)“質(zhì)—速關(guān)系”)
上列各式里的v是物體運動(dòng)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(dòng)系統中沿速度v的方向測得的物體長(cháng)度;t0和t分別為在相對靜止和運動(dòng)系統中測得的時(shí)間;m0和m分別為在相對靜止和運動(dòng)系統中測得的物體質(zhì)量。
但是，當宏觀(guān)物體的運動(dòng)速度遠小于光速時(shí)(v<
繼狹義相對論之后，1915年愛(ài)因斯坦又建立了廣義相對論，指出空間——時(shí)間不可能離開(kāi)物質(zhì)而獨立存在，空間的結構和性質(zhì)取決于物體的分布，使人類(lèi)對于時(shí)間、空間和引力現象的認識大大深化了�！蔼M義相對論”和“廣義相對論”統稱(chēng)為相對論。
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