1、第二节 研究摩擦力一、教学目标知识与技能：1、 道滑动摩擦力产生的条件，认识滑动摩擦的规律。2、能运用滑动摩擦力公式来计算滑动摩擦力。3、认识静摩擦力的规律，知道静摩擦力的变化范围及其最大值。4、能根据平衡条件计算静摩擦力。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二、教学内容剖析本节课的地
2、位和作用：本教科书在处理摩擦力的教材内容上有所调整，从静摩擦力入手，然后介绍滑动摩擦力。这样处理是从学生的认知规律和实验现象发生的先后顺序考虑的。教科书对静摩擦力的要求并不高，不仅不讲静摩擦因数，也不要求计算最大静摩擦力。本节课教学重点：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。本节课教学难点：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三、教学思路与方法教学中首先要让学生理解相对静止的两个物体之间，也可能产生摩擦力。这是初中关于摩擦力教学内容上的拓展。可通过教科书中图3.3-2所
3、示的演示实验，运用学生已有的二力平衡的知识来讲述什么是静摩擦力，以及静摩擦力的大小和方向。做好该演示实验，是该节教学的关键。关于滑动摩擦力，教学中首先应该让学生感受到滑动摩擦的存在。其次，要通过实验让学生体会不同物体间滑动摩擦力的大小会不同，从而激发学生去思考“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关呢？”然后通过相关实验说明“物体间滑动摩擦力跟接触面的粗糙程度有关，跟物体间的压力有关”。四、教学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)五、课堂教学设计教学环节教学内容师生互动设计意图备注引入从日常生活中的
4、实例引出摩擦力的概念师：(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利用生活中常见的例子激发学生学习、探究的积极性滑动摩擦力1.滑动摩擦力的概念：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力。2.滑动摩擦力产生条件：粗糙，有弹力，有相对运动3.实验探究：滑动摩擦力的大小和哪些因素有关?4.大量实验表明，滑动摩擦
5、力大小与压力成正比。数学表达式： F=FNF为摩擦力，FN为压力（对物体表面垂直的作用力），为动摩擦因数.其数值与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关，没有单位。v5.方向：总是跟接触面相切，跟物体的相对运动方向相反。师：请同学们阅读课文，结合上面的实验，然后说出什么叫做滑动摩擦，什么叫做滑动摩擦力生：从上面的实验可得出，两个相互接触的物体有相对滑动时，物体之间存在的摩擦叫做滑动摩擦在滑动摩擦中，物体间产生的阻碍物体间相对滑动的作用力，叫做滑动摩擦力师：根据静摩擦力产生的条件，我们探究一下滑动摩擦力产生的条件是怎样的生：接触面粗糙的两个物体之间有弹力并且有相对运动动手实验，“感受摩擦力”学生做身
6、边的实验，感受与滑动摩擦力有关的因素，回答老师提出的问题(参考实验)在桌面上垫一张纸，把手压在纸上，然后手掌向前推，保持接触面的材料不变，在大小不同的压力下朝前推手掌(材料可以是纸、塑料、毛巾、木板、橡胶等)；然后保持压力不变，改变接触面的材料师：通过比较，感受滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关生：与正压力和接触面的粗糙程度有关师：下面我们自己设计一个实验，看一下滑动摩擦力到底与正压力之间的关系是什么首先大家考虑一下实验器材的选择，然后探究如何用这些器材进行实验，也就是实验原理是什么，最后我们进行实验生：探究如何进行实验，包括实验器材的选择、实验过程的设计、实验数据的处理等等师：第一个问题，实验前
7、你选择的器材是什么?生：我们可以继续刚才那个实验，只不过是让木块运动起来师：对木块的运动情况有没有限制?生：木块要匀速运动或缓慢地移动，因为只有这样才可以保持拉力等于滑动摩擦力师：是的，这一点一定要注意实验过程中是如何改变木块对地面的压力的呢?生：可以在木块上添加砝码师：实验数据是怎样进行处理的?生：我们可以用表格的形式记录下在不同压力下物体做匀速运动的拉力大小，而在水平面上运动时物体对地面的压力大小等于物体的重力，所以我们要测量木块及砝码的重力从而得到木块对地面的压力为记录数据设计的表格如下：多媒体投影学生设计的表格 实验次数 1 2 3 4 压力FNN 拉力FN 摩擦力fN师：记录了数据以
8、后是如何对数据进行处理的呢?生1：可以用每组得到的摩擦力和对应的重力相比生2：可以作摩擦力f随压力Fn变化的图象，如果图象是一条直线，说明二者成正比师：刚才两个同学的做法都很好，但是我还是建议用第二种做法，这样作出来的图象一目了然，很容易进行判断如果你在测量中出现了错误的点，这个点可以在作图中舍去以后大家要多采用图象的方法处理实验所得到的数据师：实验得到的结论是什么?生：在其他条件不变的情况下物体与地面间的滑动摩擦力与物体对地面的压力成正比师：大家猜想一下滑动摩擦力还与什么因素有关?生1：可能与接触面的面积有关生2：可能与物体运动的速度有关 生3：可能与物体与接触面的粗糙程度有关师：下面大家就
9、通过实验验证一下我们的猜想学生实验，教师巡回指导师：通过实验，我们能够得出什么样的结论?生：物体与地面间的滑动摩擦力与接触面积无关，跟物体运动的速度大小无关，跟接触面的粗糙程度有关师：(总结)更为精确的实验表明：滑动摩擦力的大小跟压力成正比，也就是跟两个物体间的垂直作用力成正比如果用F表示滑动摩擦力的大小，用FN表示压力的大小，则有F=FN，其中是比例常数(它是两个力的比值，没有单位)，叫做动摩擦因数，它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关，材料不同，两物体间的动摩擦因数也不同动摩擦因数还跟接触的情况(如粗糙程度)有关师：滑动摩擦力的方向是如何规定的?生：滑动摩擦力跟物体相对运动方向相反师：(
10、强调)需要注意的是，滑动摩擦力的方向虽然是跟相对运动方向相反，但是要把相对运动方向跟运动方向这两个概念区分开，不能混为一谈通过学生的切身体会，使其体会到学习物理的乐趣，增强教学的趣味性，从而使学生比较轻松的提高科学素养。静摩擦力 1、静摩擦力的概念2、 静摩擦力的产生条件：粗糙，有弹力，有相对运动的趋势。3、 静摩擦力的大小与外力有关4、方向：总是跟接触面相切，与相对运动的趋势的方向相反5、静摩擦力随着推力的增大而增大，它的极限值就是最大静摩擦力。可见，静摩擦力的大小在一个范围内：0F静Fmax6、关于静摩擦力有无的判断方法一：根据初中学过的二力平衡条件方法二：假设法7、静摩擦力的应用例题：用
11、手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向)下列说法正确的是( )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：总结静摩擦力的产生条件：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：实验
12、探究静摩擦力的大小和方向(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实验次数木块的运动情况木块(或含砝码)的重力GN弹簧测力计的示数FNl23生：亲自动手操作实验并记录实验数据师：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
13、方向相反；依据是二力平衡条件师：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fM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实验探究是物理教学中的重要方法，应用实验探究物理问题时要促使学生多动手，亲自操作实验，处理数据，达到提高实验能力的目的滚动摩擦力一个物体在另一个物体表面上滚动时，物体之间存在的摩擦
14、叫做滚动摩擦在滑动摩擦中，物体间产生的阻碍物体间滚动的作用力，叫做滚动摩擦力在压力相同时，滚动摩擦力要比滑动摩擦力小得多。师：举实例，为什么在挪动笨重物体时，通常要在其下面垫圆木等圆柱形物体？生：思考回答，为了省力生活中的小例子，学生感觉简单易懂摩擦力的应用1、摩擦力的重要性（1）走路须靠脚与地面间的摩擦力才能行走。（2）摩擦力使运动物体能停止下来。（3）悬吊物品须靠钉子与墙的摩擦力。（4）由于摩擦力，平面上的物体不致因为倾斜而摔坏。（5）轮胎及运动鞋底部的纹路设计可增加摩擦力。2、摩擦力的坏处（1）耗费能量。（2）造成机件耗损。小结1、滑动摩擦力：概念、条件、大小、方向、与滚动摩擦力的区别2
15、、静摩擦力：概念、条件、大小、方向、有无的判断3、摩擦力的应用布置作业1、 教材第54页练习2、查阅有关资料，了解摩擦力在科技、生活中的应用六、视野拓展自行车摩擦力的应用骑上自行车用力蹬脚蹬,让自行车加速前进,这时急刹车.这两个步骤中利用的主要是力学的摩擦力.自行车前进过程中,轮胎与地面产生摩擦,使自行车不会倒.急刹车时,闸皮与车圈之间产生摩擦力使自行车停下来.再深入说一下,自行车的设计与摩擦力间的关系.闸皮和车胎上为什么有许多胎纹呢?为什么车胎越宽车越不容易打滑?为什么赛车(自行车)的车胎较窄些呢?这些问题的根源就是闸皮和车胎上的胎纹.正是因为这些胎纹使车闸和车胎的摩擦力加大,避免了车闸与车胎的平面与平面接触.而多胎纹的车胎就不一样了,车胎面成凹凸不平状,他与地面接触时不规则的,所以他与地面的摩擦力较大.而车胎越宽车越不爱打滑是因为胎的面积大了与地面的接触大了他们之间的摩擦力大了所以轮胎宽了车越不爱打滑.最后是赛车的问题,和上题相反,它与地面的摩擦力小了速度上的阻碍也小了,赛车的速度相对快些,所以赛车的车胎要窄些好.还有,关于车把上的把套,脚蹬上的皮橡胶都是有关摩擦力学知识.摩擦力的应用在生活中也很广泛的。