1、摩擦力教案一、教学目标1、在物理知识方面要求：(1)知道摩擦力产生的条件。(2)能在简单问题中，根据物体的运动状态，判断静摩擦力的有无、大小和方向；知道存在着最大静摩擦力。(3)掌握动摩擦因数，会在具体问题中计算滑动摩擦力，掌握判定摩擦力方向的方法。(4)知道影响动摩擦因数的因素。2、通过观察演示实验，概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特点，培养学生的观察、概括能力。通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比，培养学生分析综合能力。3、渗透物理学方法的教育。在分析物体所受摩擦力时，突出主要矛盾，忽略次要因素及无关因素，总结出摩擦力产生的条件和规律。二、重点、难点分析1、本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力
2、两部分。重点是摩擦力产生的条件、特性和规律，通过演示实验得出关系f=N。2、难点是学生有初中的知识，往往误认为压力N的大小总是跟滑动物体所受的重力相等，因此必须指出只有当两物体的接触面垂直，物体在水平拉力作用下，沿水平面滑动时，压力N的大小才跟物体所受的重力相等。3、在教学中要强调摩擦力有阻碍相对运动和相对运动趋势的性质。三、教具带有定滑轮的平板一块、带线绳的大木块、小木块、玻璃、毛巾、测力计、砝码。四、主要教学过程(一)引入新课力学中常见的三种力是重力、弹力、摩擦力。对于每一种力我们都要掌握它产生的条件，会计算力的大小，能判断力的方向。在前面我们已经学过了两种力：重力和弹力。今天我们学习第三
3、种力摩擦力。在这三种力中摩擦力较难掌握。(二)教学过程设计1、滑动摩擦力（1）定义：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动时，受到另一个物体阻碍它相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。 两个物体相互接触且存在正压力（即一个物体对另一个物体表面的垂直作用力） 物体间接出面不光滑 两个物体间存在相对运动。上述三条必须同时满足，缺一不可。边演示边提问：一旦物块滑动后，我们只要挂130g砝码，就能使物块维持匀速运动。这时两物体之间的滑动摩擦力为多大？方向如何？再做演示实验，在刚才的大木块上再放一块小木块，发现要挂140g的砝码，才能使物块维持匀速运动。这又说明滑动摩擦力的变化遵循什么规律？教师讲
4、解：这说明了滑动摩擦力的大小跟两物体间的正压力N成正比。演示实验，将木块依次放在玻璃上，木板上和毛巾上，用测力计拉木块，使木块匀速运动，观察测力计的示数，发现三种情况下，测力计示数由小到大，说明物体接触面越粗糙，摩擦力越大。结论：滑动摩擦力的大小与摩擦面的材料和光滑程度有关，与相互之间的压力(弹力)成正比，可以写为f=N，是动摩擦因数，因摩擦面的材料和光滑程度决定。动摩擦因数是无单位的，它表示摩擦力跟正压力之比。滑动摩擦力的方向，总是沿接触面切线方向，且跟物体的相对滑动方向相反。实验：教师演示一组实验，其他各组同时操作：用测力计沿水平方向拉住物块，开始用较小的力拉，记下测力计读数；慢慢增加拉力
5、，再记下测力计读数；继续增加拉力，使物块刚好开始滑动，记下测力计读数；然后保持物块匀速运动，记下测力计读数。让学生填下表：数据测力计读数拉力方向摩擦力的大小摩擦力方向1静摩擦力1：2静摩擦力2：3最大静摩擦力：4滑动摩擦力：（2）滑动摩擦力的三要素动摩擦定律滑动摩擦力跟正压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。表达式：F=FN，式中F为滑动摩擦力，FN为正压力，比例常数叫做动摩擦因数。动摩擦因数的数值，跟相互接触的两个物体的材料有关，还与接触面的情况（如粗糙成都）有关，与接触面积的大小无关。滑动摩擦力的方向滑动摩擦力的方向跟接触面相切，并且跟物体相对运动的方向相反。滑动
6、摩擦力的作用效果阻碍物体间的相对运动问题：你是根据什么原理来确定摩擦力的大小和方向的？用投影仪打出投影片中的五种情况，组织学生讨论木板对木块A有没有摩擦力？讨论答案：图1：物块A与木板接触，但物块A与木板没有相对运动趋势，因此木板对物块A没有静摩擦力。图2：物块A与木板接触，A在重力的作用下相对木板有向下运动的趋势，因此木板对A有向上的静摩擦力。加大力F时，静摩擦力不变，f静大小等于重力mg。图3：物块A与木板接触，A由于受到重力的作用，有沿木板向下滑的趋势，因此木板对A有沿斜面向上的静摩擦力。图4：物块A与木板接触，沿木板向下匀速滑动，与木板有相对运动，因此木板对A有沿着斜面向上的滑动摩擦力
7、。f滑大小等于重力的沿斜面向下的分力。图5：物块A相对于木板有向右运动的趋势，但A不与木板接触，因此木板对A没有静摩擦力。当然B对A有水平向左的静摩擦力。2、静摩擦力（1）定义：两个相互接触、相对静止，有相对运动趋势时，在物体接触处便会产生阻碍物体相对运动趋势的力，这个力叫静摩擦力。（2）产生条件 两个物体相互接触，且存在正压力。（接触力） 物体间接触面不光滑。 两个物体相对静止但存在相对运动趋势。演示实验：当定滑轮的绳子下端悬挂50g砝码时，物块保持静止状态。提出问题：物块静止，它受板的静摩擦力多大？方向如何？你是根据什么原理判断的？当悬挂的砝码增加到100g时，物块仍保持静止状态。提出问题
8、：物块此时所受的静摩擦力的大小、方向如何变化？设想一下，如果将砝码B摘去，静摩擦力又将如何变化？在同学回答的基础上归纳出：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；跟拉力的方向相反，或者说跟物体间相对滑动趋势方向相反。提出问题：当悬挂在绳子下端的砝码为150g时，物块才刚开始相对于桌面板滑动，这时物块所受的静摩擦力叫什么？它的大小和方向呢？教师讲解：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
9、接触面切线方向，跟使物体起动的外力方向相反，或者说跟物体间相对运动趋势相反。（3）静摩擦力的三要素 方向：静摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体相对运动的趋势的方向相反。 大小：两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fmax之间，即0FFmax。静摩擦力究竟取何值，有物体的运动状态和受力情况决定。当物体处于平衡状态时，静摩擦力的大小等于是物体产生相对运动趋势的外力。（Fmax=SFN）最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力F（F=FN），为简便起见，解题时如无特殊说明，可以认为Fmax=FN最大静摩擦力Fmax的数值，跟相互接触的两物体的材料、接触面的情况有关，跟正压力成正比，但静摩擦
10、力F的数值与正压力大小并无直接关系。明确：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。疑难问题：1、摩擦力一定是阻力吗？摩擦力既可以是阻力，也可以是动力、摩擦力总是与物体的相对运动或相对运动的趋势相反，其作用效果总是阻碍物体的相对运动，因此有的同学会以为摩擦力只能是阻碍物体运动的力，不可能成为物体运动状态改变的动力、其实不是这样，如人向前行走，脚有向后趴地的动作，所以脚所受的摩擦力是向前的，与人的运动方向一致，这是推动人体向前移动的动力；又如图1-16，A、B两物块分别以此v1、v2的速度向右运动，
11、当v1v2时，则B物块受到的摩擦力与其向右的运动方向一致、摩擦力对B是动力。2、静摩擦力的大小与正压力成正比吗？可以用图1-17所示的情况来研究静摩擦力的大小、假定图中水平力F由零逐渐增大到10N时，物体才开始发生运动，显然，当F=0、1N、2N8N、9N时，物体受到的静摩擦力的大小始终与F的大小对应相等，可见静摩擦力的大小有如下特征：（1）静摩擦力的大小总与迫使物体发生相对运动的外力（或沿着接触面的分量）大小相等，且静摩擦力随此外力（或沿着接触面的分量）的增大而增大；（2）静摩擦力有一个最大值，即最大静摩擦力、应注意不能机械地套用f=N来求静摩擦力，例如上述例子的物块对水平面的正压力并没有变
12、化，而静摩擦力却有多个可能值。(三)课堂小结1、摩擦力产生的条件：有接触面，不光滑，有压力，有相对运动或相对运动趋势。有相对运动时产生滑动摩擦力；有相对运动趋势时产生静摩擦力。2、摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反，不一定和物体的运动方向相反，不一定是阻力。3、滑动摩擦力可由公式f滑=N计算，或由物体平衡计算。4、静摩擦力不是定值，有一个范围，即0fm，由物体运动和其他受力情况决定。(四)作业与思考习题：图中物块A重10N，A和桌面间的动摩擦因数=0、25，当悬挂物B重3N时，开始沿桌面滑动。求：(1)B物体重1N时A与桌面间的摩擦力多大？(2)B物体重6N时，A与桌面的摩擦力多大？
13、(3)当A物体上再加上重10N的C物体，B物体重6N时，A与桌面的摩擦力多大？思考题：1、请举一二个生活中的例子，来说明静摩擦力为动力。2、人在爬绳的过程中，手受到什么摩擦力？方向怎样？摩擦力的方向跟人体运动的方向是一致还是相反？(五)板书1、静摩擦力静摩擦力产生的条件：相互接触的物体间有相对运动的趋势，而又保持相对静止状态。静摩擦力的方向：跟接触面相切，跟相对运动趋势的方向相反。静摩擦力的大小：0fm2、滑动摩擦力滑动摩擦力产生的条件：相互接触的物体间发生相对运动时。滑动摩擦力的方向：跟接触面相切，跟相对运动的方向相反。滑动摩擦力的大小：f滑=N3、小结(略)1、受静摩擦力的物体一定静止吗？
14、分析：物体是否受到静摩擦力，与物体处于静止还是运动状态没有关系，关键是物体相对与其接触的物体静止，比如皮带传送机把货物运到高处，物体是运动的，但相对皮带没有滑动，受到的是静摩擦力。2、摩擦力的方向一定和运动方向相反吗？分析：滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反的例子是很多的，但这个说法并不正确，如图，长木板A上放一木块B，当A突然获得速度向右运动时，B也随着向右运动，同时B相对于A向左滑动。显然，B物体的运动方向是向右的，但它相对于A滑动的方向却是向左的，B受滑动摩擦力方向是向右的，与B的运动方向相同，应明确的是“滑动摩擦力的方向总是和物体相对运动的方向相反。3、有外力作用才会有静摩擦力吗？分析：产生静摩擦力的原因是因为物体受到不为零的沿界面方向的外力作用，这种情况确实存在，如图，用水平力F拉放在地面上的物体，但未拉动，是因为物体受到水平方向静摩擦力的作用。但以次认为沿界面的外力是产生静摩擦力的前提条件却是片面地、不科学的。如图，放置在水平传送带上并与传送带保持相对静止的货物，在传送带加速或减速时，也会受到静摩擦力的作用，其原因并不是货物在水平方向上受除静摩擦力以外的其它力作用，而是因为货物与传送带间存在相对运动的趋势。可见，相互接触的物体要产生静摩擦力，物体间必须具有相对运动的趋势。而这种“相对运动的趋势”既可由外力产生，也可以是因为运动状态的改变而产生。
