静摩擦力教案
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3.3 摩擦力
一、教学目标:
知识与技能:
1.知道静摩擦力的产生条件,能判断静摩擦力的有无以及大小和方向。
2.理解最大静摩擦力。能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小。
过程与方法:
1.经历探究实验的过程,学习从实验结果总结规律的方法。
2.通过对生活中各种摩擦的观察与思考,学习结果表述的方法。
情感态度与价值观:
在理解摩擦力的利与弊的过程中,领略自然界的和谐与奇妙,使学生的价值观得到提升。
二、教学重点:
静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念。
三、教学重点:静摩擦力有无、大小的判定
四、教具:弹簧测力计、木块、钩码等。
五、教法:启发式、探究式、讨论式。
六、教学过程
引入新课:
情景1:班里正副班长正好是一名女生和一名男生让他们进行一场关于“力”的比赛。正班长(女同学)夹桂圆,副班长(男同学)夹玻璃球
情景2:教师:我用一种“魔力”用一本书把另一本书提起(把书页交替叠放,然后竖直地把一本书提起),并让学生握住两本书的边缘向外拉,看有什么体会?新课教学学生阅读课本然后教师讲解
知识回顾一、什么是摩擦力?两个相互接触、相互挤压的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动和相对运动趋势的力,这种力叫摩擦力
二、静摩擦力
比较以上情况,思考:
它们的共同点是什么?
相对静止,但有相对运动趋势。解释相对静止的意思:两个物体间的相对位置保持不变。引入静摩擦力概念
1、定义:两相互接触并挤压的物体间,存在相对运动趋势时,在接触面上产生
的一种阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力。
给学生一个任务:从身边的物体尝试并体验一下静摩擦力。
学生尝试体验静摩擦力得出条件:①接触面粗糙用刚才的班长夹玻璃球得出。②接触并挤压(弹力的产生条件)用手握粉笔来得出此条件,手和粉笔之间的压力逐渐减小粉笔掉下。
③有相对运动趋势。解释趋势:事物向某一方向发展的动向。
所以产生摩擦力首先位置是相对静止然后是又发生相对运动的动向。研究一个力除了知道概念和产生条件以外,还要研究力的三要素:大小、方向和作用点。静摩擦力的作用点在那?学生回答在接触面上。静摩擦力的方向如何呢?看毛刷实验:
手握毛刷用力向左拉并让毛刷与桌面保持相对静止,1、我向左拉毛刷同学们看到什么现象?学生:刷毛弯了。2、刷毛为什么弯了?学生:受到静摩擦力的作用。3、向那侧弯?学生:向右弯。教师:说明受到向右的摩擦力。4、假设桌面是光滑的,在向左的拉力作用下会毛刷向那儿去?学生:会向左去。5、因此毛刷相对桌面有向那儿的运动趋势?学生:有向左的运动趋势。教师:刚才看到的现象中毛刷受到的静摩擦力方向向右,毛刷相对桌面的运动趋势方向向左,它们的方向相反。从这个实验得出静摩擦力的方向与接触面相切,与物体相对运动趋势的方向相反。看视频重温静摩擦力的方向。2、方向:静摩擦力的方向与接触面相切,与物体相对运动趋势的方向相反。
相对运动趋势方向是判断物体静摩擦力方向的关键
①、判断静摩擦力的方向可用假设法。其操作程序是:
A.选研究对象----受静摩擦力作用的物体;
B.选参照物体----与研究对象直接接触且施加静摩擦力的物体;
C.假设接触面光滑,找出研究对象相对参照物体的运动方向即相对运动趋势的方向
D.确定静摩擦力的方向一一与相对运动趋势的方向相反
②、所谓“相对运动趋势的方向”,是指假设接触面光滑时,物体将要发生的相对运动的方向。比如物体静止在粗糙斜面上,假没没有摩擦,物体将沿斜面下滑,即物体静止时相对(斜面)运动趋势的方向是沿斜面向下,则物体所受静摩擦力的方向沿斜面向上,与物体相对运动趋势的方向相反。
③、静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,但并非一定与物体的运动方向相反。
静摩擦力的方向搞清楚了,接下来该研究什么呢?静摩擦力的大小。板书大小。下面我们通过实验来研究。
实验探究:静摩擦力大小的变化
器材:木块,钩码一盒,弹簧测力计
弹簧测力计测出的是拉力,而我们需要测的是静摩擦力应该怎么办?
实验原理:二力平衡
主要事项:1、测力计要先调零;2、拉测力计时要保持和接触面平行;3、拉动
师:拉力等于最大静摩擦力时,滑块刚好被拉动。但滑块相对运动之后,滑块受到的就不再是最大静摩擦力了(滑动摩擦力——下节课研究),可见拉动滑块的过程中,弹簧秤读数等于最大静摩擦力是一段时间还是一瞬间?太快了怎样读数(来不及看)?如果能把这一瞬间指针的位置保留下来,那读数就方便多了。怎么保留?
这里有个巧妙的方法:在测力计指针前面放一张小纸片就解决了,当拉力增大时,指针推动小纸片前进,拉力减小时指针后退小纸片不后退,所以小纸片就停留在最大读数位置不动了,记住了这一最大位置。——这小纸片有记忆功能,我们可以把纸片称为记忆片。
学生实验,老师巡视指导。好,停下来。大家都测出了数据,展示小组成果。鼓励学生的合作精神。评价:探究过程——各小组分工合作,都测得了数据并得出结论。
通过表格的数据可以看出,在压力和接触面不变的情况下,静摩擦力是可以变的,静摩擦力能不能一直增大?不能,有一个最大值,说明静摩擦力不仅可以变化而且有一个变化范围。它们蠢蠢欲动而表面上又纹丝不动。外界诱惑力小的时候它们蠢蠢欲动而又纹丝不动,当外界诱惑力大的时候呢,它们经不住诱惑就动了起来
3.大小:静摩擦力随外力变化而变化,且有最大值。
最大静摩擦力:(在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。)
静摩擦力的范围:0<F≤Fmax
静摩擦力的大小:利用力平衡条件求解
展示课本3.3-3图片
学生再看课本然后回答思考中的问题思考1:用什么“魔力”把两课本粘在一起?
思考
物体A静止在斜面B上,A受摩擦力吗?为什么?如果受摩擦力,方向如何?
思考:
1. 只有静止的物体才受到静摩擦力的作用吗?
2. 静摩擦力一定是阻力吗
练习1.关于静摩擦力,下列说法中正确的是()
A.两个相对静止的物体之间可能有摩擦力的作用
B.静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反
C.受到静摩擦力的物体一定是静止的
D.静摩擦力一定是阻力