物理：3.3《摩擦力》教案(新人教版必修1)

3.3 摩擦力

从容说课

学过高中物理的人都知道，高中物理学的难点在于受力分析，受力分析的难点在于摩擦力的分析.摩擦力是力学中的三大性质力之一，正确认识摩擦力对后面知识的学习有着至关重要的作用.在摩擦力这节课中，重点是研究滑动摩擦力，要求会计算其大小和判断其方向，难点是静摩擦力，尤其是静摩擦力方向的判断.教师要试图将学生初中学过的相关概念与本节的内容有机地溶合在一起.教学中要力图从两种摩擦力的区别与联系出发，让学生从产生的条件、影响摩擦力大小的因素、范围及其计算来理解两种摩擦力的异同.在探究实验中要充分利用初中学习过的已有的二力平衡的条件知识，通过观察物体从不动到滑动过程静摩擦力随动力逐渐增大而增大的情况，在探究中去理解静摩擦力.对于动摩擦因数（如与接触面的粗糙程度、物体接触面的压力有关）教学中要适当考虑，不是要通过教师的说明，而是要通过具体的实验让学生充分感受后得出.有关摩擦力的教学，可以多举身边的例子，因为摩擦力无处不在，举身边的例子可以使学生很容易接受，并且学生在理解摩擦力的时候，自己也可以多举身边的例子进行验证，物理学实际上是来源于对生活的观察，教学一定不要脱离实际.

三维目标

知识与技能

1.知道滑动摩擦力的产生条件，认识滑动摩擦的规律.知道动摩擦因数与相互接触的物体的材料和接触面的粗糙程度有关，会判断滑动摩擦力的方向.

2.能运用滑动摩擦力公式来计算滑动摩擦力.

3.认识静摩擦的规律，知道静摩擦力的变化范围及其最大值.

4.知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力.

5.会根据物体的平衡条件简单地计算静摩擦力的大小.

过程与方法

1.培养学生利用物理语言分析、思考、描述摩擦力概念和规律的能力.

2.培养学生的实验探究能力.

3.让学生学会在实验中控制变量和实验条件.

4.通过自己动手实验，培养学生分析问题、解决问题的能力.

情感态度与价值观

1.利用实验和生活实例激发学生学习兴趣.

2.培养学生实践——认识（规律）——实践（解决实际问题）的思想.

3.在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法.

教学重点

1.滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断.

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规律，正确理解最大静摩擦力的概念.

教学难点

1.静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断.

2.静摩擦力大小的简单计算.

教具准备

多媒体教学课件、长方体木块（每组3块）、弹簧秤、毛巾；玻璃板、毛刷（两个学生一组）.身边的物体（例如水杯、黑板擦、钢笔、橡皮、讲桌等物体）

课时安排

3课时

教学过程

［新课导入］

师:（举生活中的例子，也可以用多媒体演示）

【演示实验】用手握住水杯.

师:水杯为什么没有运动？

生:因为水杯受力平衡.

师:水杯受几个力呢？

生:两个，重力和手对它的摩擦力.重力和摩擦力应该是平衡力.

师:那么摩擦力的方向又是如何呢？

生:重力的方向竖直向下，摩擦力和重力大小相等，方向相反，所以在这个问题中摩擦力的方向应该竖直向上.

师:这位同学回答得很好，今天我们就在初中学习的基础上进一步学习摩擦力.

［进行新课］

一、静摩擦力

师:首先看一下什么是摩擦力，大家回忆一下初中所学的内容，叙述一下摩擦力的概念.

生:两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这个力叫做摩擦力.

师:（举身边的例子，用水平推力推课桌时，课桌没有运动）当我用力推课桌时，课桌为什么没有运动?

生:因为课桌与地面之间有摩擦力的作用.

师:这种摩擦力发生在相对静止的两个物体之间，我们把这种摩擦力叫做静摩擦力.同学们思考一下静摩擦力存在的条件.

生1:首先两个物体间的接触面不光滑.

生2:两个物体间有相对运动趋势.

生3:两个物体应该接触并且相互挤压.

师:（鼓励）刚才几位同学分析得非常好，根据上节课的知识，弹力产生的条件是接触并且有形变，那么把摩擦力产生的条件概括成一句话，这句话应该怎样表达？

生:两个接触面不光滑的物体间有弹力并且有相对运动趋势.

师:下面我们通过实验探究一下静摩擦力的大小和方向.

【实验探究】（参考实验）

（1）用弹簧测力计水平地拉静止在水平桌面上的木块，逐渐增大拉力，直到木块运动为止.观察在此过程中弹簧测力计的示数变化，并将实验数据填入表格中.

（2）在木块上增加砝码，重复上述实验，将实验数据填入表中.

师:实验数据记录的表格应该怎样设计?

生:我设计的表格是这样的.

多媒体投影学生的表格设计（参考表格）

实验数据记录表

师:根据实验结果，尝试讨论以下问题:

木块在水平桌面上，不用外力去拉，它有没有受到摩擦力的作用？

生:没有.

师:用弹簧测力计轻轻拉木块，但它不动，木块有没有受到摩擦力的作用?

生:有.

师:其大小和方向如何?依据是什么?

生:大小与拉力大小相同，方向与相对运动趋势的方向相反，即与拉力的方向相反；依据二力平衡.

师:静摩擦力的大小是一个固定的值吗?它与压力有关系吗?如何确定其大小?

生:静摩擦力的大小不是一个固定值，它与压力没有关系，可以用二力平衡条件来确定它的大小，在物体静止时，物体受到的拉力和物体受到的地面对它的静摩擦力相等.

师:当物块才刚开始相对于桌面滑动，这时物块所受的静摩擦力叫什么？它的大小和方向呢？

生:最大静止摩擦力；大小等于物块刚开始运动时的最小拉力，方向与相对运动趋势的方向相反.

师:大家讨论归纳一下静摩擦力的特点.

生:一般静摩擦力的大小没有一个确定的值，类似上述情况，当物块不动处于平衡状态时，静摩擦力的大小随拉力大小的变化而变化，总是等于拉力的大小.静摩擦力的方向，总是沿接触面切线方向，跟物体间相对滑动趋势方向相反.静摩擦力增大到某数值后就不再增大了，这时静摩擦力达到最大值，叫做最大静摩擦力，用f m表示.最大静摩擦力的方向，也总是沿接触面切线方向，跟物体间相对运动趋势相反.

师:（微笑鼓励）刚才这位同学分析得很好，在一般情况下，如果两个相接触的物体之间存在着静摩擦力的作用，则并不一定处于最大静摩擦状态，最大静摩擦力等于使物体将要开始运动所需的最小推力.

师:对于静摩擦力，我们还要讨论几个问题，首先考虑第一个问题:静摩擦力能不能发生在运动的物体之间?

生1:我看不可以，因为这种摩擦力是静摩擦力.

生2:我不同意刚才这位同学的看法，静摩擦力中的“静”应该是指的相互接触并且有相对运动趋势的物体之间的摩擦力，它应该是指的相对静止.

师:对，静摩擦力中的“静”是指的相对静止.第二个问题是静摩擦力的大小如何确定？

生:可以根据平衡条件来做.

师:下面我们看这样一个例子.

【课堂训练】

用手握住一个油瓶（瓶始终处于竖直方向，如图3－3－1）.下列说法正确的是

图3－3－1

A.瓶中油越多，手必须握得越紧

B.手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大

C.不管手握得有多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的

D.以上说法都正确