八年級(jí)物理 第八章第三節(jié) 摩擦力教案(詳細(xì))資料
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1、8.3摩擦力 (一)知識(shí)與技能 1. 知道摩擦力的概念及分類(lèi),知道這兩種摩擦力的分類(lèi) 2. 知道靜摩擦力產(chǎn)生的條件,會(huì)判斷靜摩擦力的大小和方向 3. 知道滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件,會(huì)判斷滑動(dòng)摩擦力的大小和方向 4. 知道最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的關(guān)系。 5. 了解動(dòng)摩擦因數(shù)》的決定因素,會(huì)用實(shí)驗(yàn)測(cè)量計(jì)算》 (二)過(guò)程與方法 6. 通過(guò)觀(guān)察演示實(shí)驗(yàn),概括出摩擦力產(chǎn)生的條件及摩擦力的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的觀(guān)察、概括能力。 7. 通過(guò)靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的區(qū)別對(duì)比,培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力。 8. 在研究影響滑動(dòng)摩擦力因素問(wèn)題中學(xué)會(huì)運(yùn)用控制變量的方法 (三)情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān) 9. 從探究中
2、獲得積極的情感體驗(yàn)和認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神 10. 通過(guò)對(duì)生活中有益摩擦和有害摩擦的分析,對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義的教育 ★教學(xué)重點(diǎn) 1. 靜摩擦力的有無(wú),大小及方向的判斷 2. 滑動(dòng)摩擦力的有無(wú),大小及方向的判斷 ★教學(xué)難點(diǎn) 1. 靜摩擦力的有無(wú),大小及方向的判斷。 ★教學(xué)過(guò)程 師:上節(jié)課學(xué)習(xí)彈力時(shí)曾提到,彈力是接觸力,接觸力從性質(zhì)上分為彈力和摩擦力,今天我們的學(xué)習(xí)任務(wù)就是學(xué)習(xí)了解摩擦力。 一、討論探究滑動(dòng)摩擦力的特點(diǎn)師:對(duì)于摩擦力,我們?cè)诔踔械臅r(shí)候已經(jīng)接觸過(guò)了,而且知道摩擦力可以分為滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力和滾動(dòng)摩擦力。大家都試著回想一下,你還記得哪些知識(shí)。(不需要學(xué)生
3、回答出來(lái),學(xué)生自己明白就好)現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們利用你們的課桌和書(shū)本做一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn):把書(shū)平放在桌面上,給書(shū)本一個(gè)初速度,仔細(xì)觀(guān)察書(shū)本滑出后在桌面的滑行情況是怎樣的? 生:書(shū)本在滑動(dòng)過(guò)程中速度會(huì)逐漸減小并最終停止下來(lái)。 師:是什么原因?qū)е聲?shū)本的速度越來(lái)越慢呢? 生:是因?yàn)槭艿搅俗烂娼o書(shū)本的摩擦力。 師:桌面給書(shū)本的摩擦力是三類(lèi)摩擦力中的哪一類(lèi)呢? 生:是滑動(dòng)摩擦力。 師:對(duì),當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)時(shí),會(huì)受到另一個(gè)物體阻礙它滑動(dòng)的力,這個(gè)力叫做滑動(dòng)摩擦力。我們也可以用手掌在桌面上滑動(dòng)來(lái)感受滑動(dòng)摩擦力。 師:當(dāng)我們用手掌壓著桌面滑動(dòng)時(shí),桌面給手掌的摩擦力向什么方向? 生:與手掌的運(yùn)
4、動(dòng)方向相反,阻礙物體的運(yùn)動(dòng)。 師:手掌在桌面滑動(dòng)時(shí),桌面對(duì)手掌有摩擦力作用,那手掌對(duì)桌面有摩擦力作用嗎?為什么? 生:根據(jù)力的作用是相互的,我知道桌面給手掌摩擦力的同時(shí)手掌也會(huì)給桌面以摩擦力。 師:那手掌給桌面的摩擦力向什么方向? 生:跟手掌的運(yùn)動(dòng)方向相同。 師:對(duì)!從這里也要看到作用力與反作用力是方向相反的(解釋?zhuān)? 師:那桌面受到的摩擦力是三種摩擦力中的哪一種? 生:是靜摩擦力! 生:不是,應(yīng)該是滑動(dòng)摩擦力! 師:是滑動(dòng)摩擦力!有同學(xué)不明白了,桌面沒(méi)有滑動(dòng)啊,怎么會(huì)是滑動(dòng)摩擦力,這就要涉及到滑動(dòng)摩擦力的概念了。什么樣的力是滑動(dòng)摩擦力?如果產(chǎn)生摩擦力的兩個(gè)物體是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的,
5、那它們之間產(chǎn)生的摩擦力就是滑動(dòng)摩擦力。什么意思?就是說(shuō)看一個(gè)力是不是滑動(dòng)摩擦力不是看這個(gè)物體是不是運(yùn)動(dòng)的(我們平時(shí)講一個(gè)物體是否運(yùn)動(dòng)是選擇地面為參考系的),而是看產(chǎn)生摩擦力的兩個(gè)物體間是不是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的。剛才我們研究的是手掌與桌面之間的摩擦力,而手掌與桌面是相對(duì)滑動(dòng)的,所以手掌與桌面間的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力。手掌相對(duì)于桌面是滑動(dòng)的,所以桌面給手的是滑動(dòng)摩擦力,桌面相對(duì)于手也是運(yùn)動(dòng)的,所以手給桌面的摩擦力也是滑動(dòng)摩擦力。 師:大家應(yīng)該還記得什么是相對(duì)運(yùn)動(dòng)吧?所謂的相對(duì)運(yùn)動(dòng)就是兩個(gè)物體分別以對(duì)方為參考系所表現(xiàn)出來(lái)的運(yùn)動(dòng),而不是相對(duì)于地面或其它參考系得出來(lái)的運(yùn)動(dòng)。比如手掌在桌面上向正北方向運(yùn)動(dòng),那手掌
6、相對(duì)于桌面的運(yùn)動(dòng)是怎樣的? 生:手掌相對(duì)于桌面是向北運(yùn)動(dòng)的。 師:桌面相對(duì)于手掌的運(yùn)動(dòng)是怎樣的? 生:桌面相對(duì)于手掌向南運(yùn)動(dòng)。 師:大家還可以再做一個(gè)實(shí)驗(yàn)體會(huì)一下:左手壓在一本書(shū)上,右手將書(shū)抽走,整個(gè)過(guò)程中要保持左手不動(dòng),由于書(shū)本與左手間是相對(duì)滑動(dòng)的,所以無(wú)論是書(shū)給手的摩擦力還是手給書(shū)的摩擦力均是滑動(dòng)摩擦力。 【牢記】:一個(gè)力是不是滑動(dòng)摩擦力,看產(chǎn)生這個(gè)摩擦力的兩個(gè)物體間是不是相對(duì)滑動(dòng)的。 師:下面我們來(lái)討論滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件。請(qǐng)同學(xué)們思考一下,怎樣才能產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力? 生:首先兩物體一定要相互接觸,再者相互接觸的兩物體間一定要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 生:還有地面不能是光滑的。 師:
7、很好!能歸納出這幾點(diǎn)已經(jīng)很不錯(cuò)的,其實(shí)還差一個(gè)條件,就是兩物體間不但要接觸,而且要擠壓。這個(gè)結(jié)論我們也可以通過(guò)剛才的實(shí)驗(yàn)體會(huì)出來(lái)。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中,左手壓書(shū),右手抽書(shū),如果左手壓書(shū)的力越小,右手抽書(shū)需要克服的摩擦力就越小,我們可以想象當(dāng)左手壓書(shū)的力小到接近于0時(shí),手與書(shū)之間的摩擦力也將小到接近于0,說(shuō)明光接觸還不行,還得擠壓。 滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件: 1、接觸并擠壓 2、兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 3、接觸面都不光滑。 【牢記】:有摩擦力必有彈力,有彈力不一定有摩擦力。滑動(dòng)摩擦力的方向: 師:下面我們來(lái)歸納滑動(dòng)摩擦力的方向。師:手掌在桌面上滑動(dòng)時(shí),手掌受到桌面給它的作用力有幾個(gè)?生:有兩個(gè),
8、一個(gè)是桌面給手掌的支持力,一個(gè)是桌面給手掌的滑動(dòng)摩擦力。師:支持力的方向向什么方向?摩擦力的方向向什么方向?生:支持力的方向垂直于桌面向上,摩擦力方向與手滑動(dòng)方向相反。師:這兩個(gè)力的方向有什么關(guān)系?同一直線(xiàn)還是成一角度?角度是多大?生:這兩力是垂直的,因?yàn)橹С至Υ怪庇诮佑|面,而摩擦力與接觸面相切。 【牢記】:彈力與摩擦力相互垂直。 師:現(xiàn)在我們已經(jīng)知道摩擦力與接觸面相切,但具體是向哪個(gè)方向呢?有沒(méi)有同學(xué)能不說(shuō)一說(shuō)?我們可以以第一實(shí)驗(yàn)為例,大家根據(jù)手掌受到的摩擦力和桌面受到的摩擦力來(lái)對(duì)比總結(jié)。 生:是不是與運(yùn)動(dòng)方向相反???生:不能這樣說(shuō),因?yàn)樽烂嬉彩艿降哪Σ亮Γ烂鏇](méi)有運(yùn)動(dòng),當(dāng)然也無(wú)法談
9、起與運(yùn) 動(dòng)方向相同或相反的說(shuō)法。 生:我想應(yīng)該是與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向有一定的關(guān)系,因?yàn)閯偛盼覀円呀?jīng)了解到:如果兩個(gè)物體有相對(duì)滑動(dòng),那它們之間產(chǎn)生的摩擦力叫做滑動(dòng)摩擦力。 師:經(jīng)過(guò)大家的努力,摩擦力方向的真面目就快要露出來(lái)了,滑動(dòng)摩擦力的根本是兩物體間的相對(duì)滑動(dòng),所以研究滑動(dòng)摩擦力的方向我們要從它與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系著手。 板書(shū):(手掌在桌面上向正北方向滑動(dòng))手受到的滑動(dòng)摩擦力方向:正南桌面受到的滑動(dòng)摩擦力的方向:正北 手相對(duì)于桌面的運(yùn)動(dòng)方向:正北桌面相對(duì)于手的運(yùn)動(dòng)方向:正南。 【牢記】:滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。 師:我們同樣可以結(jié)合第二個(gè)例子體會(huì)。 師:現(xiàn)在我引入滑動(dòng)
10、摩擦力的下定義,相信經(jīng)過(guò)剛才的一番探究討論,我們一定對(duì)能定義有更深刻的理解 二、滑動(dòng)摩擦力 【定義】:當(dāng)兩個(gè)物體彼此接觸擠壓且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,該力叫做滑動(dòng)摩擦力。 大?。? 師:大家猜想滑動(dòng)摩擦力的大小會(huì)哪些因素有關(guān)呢? 生:我想可能與兩物體間的擠壓力、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度、接觸面面積、接觸面粗糙程度等因素有關(guān)。 師:既然有這么因素可能影響滑動(dòng)摩擦力的大小,我們?cè)撊绾沃诌M(jìn)行研究呢? 生:我們只能一個(gè)一個(gè)地來(lái),比如我們可以先研究摩擦力大小于兩物體間擠壓力的有關(guān)系,研究出這兩個(gè)量之間的關(guān)系后,再研究摩擦力大小與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系,就這樣一個(gè)個(gè)在進(jìn)行研究。不可
11、能同時(shí)研究摩擦力大小與所有因素的關(guān)系,因?yàn)槟悴粫?huì)知道摩擦力變化了究竟是由哪個(gè)因素的變化引起的。 師:好!如果我準(zhǔn)備研究摩擦力大小與兩物體擠壓力關(guān)系時(shí),如何保證摩擦力的變化就是因?yàn)閴毫ψ兓鸬摹? 生:很簡(jiǎn)單,只要在研究壓力變化對(duì)摩擦力大小變化影響的實(shí)驗(yàn)中保持其它所有因素不變就行了。 師:這位同學(xué)回答得非常好!如果一個(gè)物理量與多個(gè)因素有關(guān),我們?cè)谘芯磕骋粋€(gè)因素對(duì)該物理量的影響時(shí),應(yīng)控制其它與該物理量有關(guān)的因素不變,這種研究方法在物理上叫做“控制變量法”。 師:實(shí)驗(yàn)表明,滑動(dòng)摩擦力的大小與兩物體之間的壓力成正比,即。其中雇比例常數(shù)(它是兩個(gè)力的比值,沒(méi)有單位)。叫做動(dòng)摩擦因數(shù)。它的數(shù)值與兩
12、物體的材料和接觸面粗糙程度(現(xiàn)在研究表明并非越光滑阻力越?。┯嘘P(guān)。N是物體之間的彈力,因?yàn)閺椓εc接觸面垂直,所以又叫做正壓力。 觀(guān)看滑動(dòng)摩擦力的視頻文件 師:我這邊有些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)儀器:木塊、長(zhǎng)木板、彈簧秤、布面、砝碼等,課后同學(xué)們可以利用這些儀器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)這個(gè)結(jié)論。 例1:磚橫放和豎放在地面移動(dòng)時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力哪一個(gè)大? 【牢記】:f與接觸面積無(wú)關(guān)。 例2:那物體分別做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)摩擦力大小關(guān)系如何呢? 【牢記】:f與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)。 例3、下列說(shuō)法正確的是(AD) A. 只有相互接觸且發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體間才可能產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力。 B. 只有運(yùn)動(dòng)的
13、物體才可能受滑動(dòng)摩擦力。 C. 受彈力的物體一定受滑動(dòng)摩擦力 D. 受滑動(dòng)摩擦力的物體一定受到彈力。 方向: 師:前面已經(jīng)學(xué)過(guò),滑動(dòng)摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。 實(shí)例分析 例4、 (1) (2) 汽車(chē)啟動(dòng)時(shí),車(chē)上貨物向后滑動(dòng),分析貨物受到的滑動(dòng)摩擦力的方向。解:可以用書(shū)本上拉黑板擦來(lái)示范,讓學(xué)生明白,雖然貨物相對(duì)車(chē)是后退了,但相對(duì)于地面是前進(jìn)了,其實(shí)常識(shí)也可以告訴我們:貨物從靜止到跟車(chē)一起以相同的速度向前運(yùn)動(dòng),說(shuō)明車(chē)啟動(dòng)的過(guò)程中貨物也在加速啟動(dòng),那是誰(shuí)給它這個(gè)動(dòng)力的呢?很明顯是摩擦力啊; (3) 汽車(chē)剎車(chē)時(shí),車(chē)上貨物向前滑動(dòng),試分析貨物受到的沒(méi)動(dòng)摩擦力的方向。解:貨物
14、相對(duì)車(chē)向前,是受到的摩擦力向后;車(chē)相對(duì)于貨物向后,則受到的滑動(dòng)摩擦力向前。 (4)接觸面均不光滑。 B與地面之間的摩擦力與剛才一樣,先略過(guò)去,主要看AB之間的摩擦力。AB之間接觸擠壓,有相對(duì)運(yùn)動(dòng),接觸面不光滑,所有條件滿(mǎn)足,所以AB之間有摩擦力的存在。 A相對(duì)于B向右運(yùn)動(dòng),所以B給它一個(gè)向左的摩擦力來(lái)阻礙它的這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。B相對(duì)于A向左運(yùn)動(dòng),所以A給B一個(gè)向右的摩擦力來(lái)阻礙B的這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。(其實(shí)大家也可以想得到,系在墻上的繩子被拉緊了,肯定有一個(gè)力把A向左拉,那就是摩擦力了) (5)已知:傳送帶靜止時(shí),將物體輕輕放上,物體將由靜止開(kāi)始下滑,若傳送帶反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),會(huì)不會(huì)減緩物體下落速度甚
15、至物體不下落呢? (6)看圖,斜面光滑,傳送帶不光滑。若帶子不動(dòng)時(shí),物體從高處下來(lái)后會(huì)沖出帶子,若帶子反向轉(zhuǎn)動(dòng)呢? 例5、一物體正在水平桌面上沿正東方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)“=0.2,物體的質(zhì)量為m=10kg,g=10m/s2,此時(shí)物體正受一個(gè)沿正西方向的水平拉力F=20N的水平拉力的作用,求此時(shí)物體受到的滑動(dòng)摩擦力。 解:物體相對(duì)于桌面向東運(yùn)動(dòng),所以受到的滑動(dòng)摩擦力方向向西,大小為 =0.2x10x10=20N 三、靜摩擦力: 日常生活中我們常常見(jiàn)到這樣一種現(xiàn)象,一個(gè)大木箱停放在地面上,你用力推,沒(méi)推動(dòng),什么原因呢?有人會(huì)講:“你力氣太小唄”。那你們有沒(méi)有想過(guò),是
16、什么阻礙木箱的運(yùn)動(dòng)呢?我們先來(lái)對(duì)物體進(jìn)行受力分析看看。 根據(jù)以前所學(xué),我們知道物體受重力G、拉力F和支持力N。由于你沒(méi)有推動(dòng),物體是靜止的,根據(jù)牛頓第一定律,物體應(yīng)該受力平衡即所受的力相互抵消。看圖:圖中N和G相互抵消,但還剩下一個(gè)拉力F無(wú)法被消去,所以物體必然還受到一個(gè)我們以前沒(méi)有接觸過(guò)的力,該力與F等大反向。那么這個(gè)力是什么力呢?是誰(shuí)施給物體呢?該力肯定是接觸力,而跟物體接觸的只有地面,難道也是地面給的?不錯(cuò)!這個(gè)力就是地面給物體的,叫做靜摩擦力。大家想一想,如果地面是光滑的,那么推動(dòng)這個(gè)物體還有那么難嗎?沒(méi)有,這說(shuō)明這個(gè)力也是因?yàn)榻佑|在粗糙有摩擦造成的。由于這個(gè)力產(chǎn)生在相對(duì)靜止的兩個(gè)物
17、體的接觸面上,所以叫做靜摩擦力。 師:剛才你向右推沒(méi)推動(dòng),理論分析受到的靜摩擦力向左,那如果你從右面向左推也沒(méi)有推動(dòng),那此時(shí)受到靜摩擦力應(yīng)該向哪個(gè)方向呢? 生:理論分析應(yīng)該向右。 師:學(xué)習(xí)滑動(dòng)摩擦力時(shí),我們知道滑動(dòng)摩擦力是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng),那你們知道靜摩擦力阻礙的是什么嗎? 生:雖然物體間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng),但在推力作用下物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以我想靜摩擦力阻礙的是相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)吧? 師:回答得很好,下面我們來(lái)學(xué)習(xí)靜摩擦力的定義: 靜摩擦力:兩物體接觸擠壓且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力,該力叫做靜摩擦力。 產(chǎn)生條件: 1、接觸并擠壓(彈力產(chǎn)生的條件) 2、有相
18、對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。 3、接觸面都不光滑。 大?。? 還是推箱子的問(wèn)題,如果你用10N的力推箱子沒(méi)有推動(dòng),理論分析說(shuō)明此時(shí)的靜摩擦力大小是10N,如果你用100N還沒(méi)有推動(dòng),理論分析說(shuō)明此時(shí)靜摩擦力的大小是100N,如果你用500N還是沒(méi)有推動(dòng),靜摩擦力就是500N。 但我們知道,隨著推力的增大,物體總有被推動(dòng)的時(shí)候,當(dāng)推力增大到某一個(gè)值時(shí)物體就要滑動(dòng),此時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大值。所以叫做最大靜摩擦力。 那最大靜摩擦力與哪些因素有關(guān)呢? 我們?cè)谌粘I钪幸步?jīng)??吹竭@們的事實(shí):在越粗糙的地面上想把箱子從靜止推動(dòng)需要的力越大,同時(shí)在同一地面上,如果在箱子上坐一個(gè)人時(shí)與不坐人時(shí)需要的力要大些。那么從這
19、些現(xiàn)象大家覺(jué)得應(yīng)該與哪些因素有關(guān)呢? 當(dāng)推力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí),物體開(kāi)始滑動(dòng),物體將受滑動(dòng)摩擦力,那么滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力的大小關(guān)系如何呢? 演示實(shí)驗(yàn): 實(shí)驗(yàn)裝置如右圖 在彈簧測(cè)力計(jì)的指針下輕塞一個(gè)紙團(tuán),它可以隨指針移動(dòng),并作為指針到達(dá)最大位置的標(biāo)記。繼續(xù)用力,當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開(kāi)始移動(dòng),此時(shí)測(cè)力計(jì)拉力示數(shù)突然減小,并且從此在拉力的作用下勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 作圖: 分析:物體開(kāi)始由于靜摩擦力作用保持靜止,該過(guò)程中靜摩擦力始終等于拉力,所以圖象斜率等于1。當(dāng)拉力達(dá)到時(shí)物體開(kāi)始由靜止到運(yùn)動(dòng),此后物體受到的摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力。由于在物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的一瞬間測(cè)力計(jì)示數(shù)突然減小,說(shuō)明物體
20、受到的阻力突然減小,這就是說(shuō)大于滑動(dòng)摩擦力。又因?yàn)槲矬w能在的作用下勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),說(shuō)明物體受到的滑動(dòng)摩擦力大小是。 結(jié)論: 1、靜摩擦力的大小由外部因素決定,一般可由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行受力分析中得出。(比如推箱子中,由于物體是靜止的,所以合外力是零,從而知道靜摩擦力隨推力的增大而增大)與》N無(wú)關(guān),pN只決定最大靜摩擦力。 2、,一般情況下大于滑動(dòng)摩擦力,無(wú)特殊說(shuō)明情況下,近似認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力。 帶領(lǐng)學(xué)生觀(guān)看視頻文件及動(dòng)畫(huà)文件,加深印象。 方向:與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反。 如何判斷物體間是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向 1、假設(shè)不存在法 什么叫做運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)呢?就是有運(yùn)動(dòng)的動(dòng)向卻沒(méi)
21、有付諸行動(dòng),大家想一想,為什么物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)向卻沒(méi)有付諸行動(dòng)呢?就是因?yàn)橛徐o摩擦力阻礙了這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),使它沒(méi)有變成現(xiàn)實(shí)。那如果沒(méi)有靜摩擦力,物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)就應(yīng)該能變成行動(dòng)了,所以如果我們假設(shè)摩擦力不存在,那么我們從物體間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同和物體受力分析中可以看出物體間是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。如下圖: 人推木箱沒(méi)推動(dòng),那木箱與地面之間有沒(méi)有摩擦力呢?假設(shè)摩擦力不存在,則木箱將 會(huì)向右運(yùn)動(dòng),說(shuō)明存在靜摩擦力,且木箱相對(duì)于地面有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。 2、牛頓定律 其實(shí)大多情況下,我們并不是看物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),我們只要綜合受力分析和牛頓定律,就可以判斷出靜摩擦力了。比如
22、下圖,求AB間摩擦力和B地間摩擦力。 因?yàn)锳勻速,所以A應(yīng)該受力平衡,A豎直方向受兩個(gè)力:重力;B對(duì)A的支持力,這兩力相互抵消。水平方向如果受摩擦力,則A不可能受力平衡,說(shuō)明A肯定不受摩擦力。 舉例: 1、人用F力向右推箱子沒(méi)有推動(dòng) 解:很明顯,如果沒(méi)有摩擦力,物體受到重力G支持力N和推力F,物體是不能保持靜止的,將向右運(yùn)動(dòng),所以箱子相對(duì)于地面有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),它受到的靜摩擦力方向向左。根據(jù)力的作用是相互的,所以箱子對(duì)地面的靜摩擦力是向右的。 2、三角斜面上靜止的木塊 解:如果不存在摩擦力,則物體受到重力G和支持力N是不能保持靜止的,將向下滑,所以木塊相對(duì)于斜面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是向下滑的
23、,它受到的靜摩擦力沿斜面向上,斜面的受到的靜摩擦力沿斜面向下。 3、放在汽車(chē)?yán)锏南渥与S汽車(chē)由靜止啟動(dòng)過(guò)程中與汽車(chē)沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)。 解:如果不存在摩擦力,箱子只受重力G和支持力N,而且這兩個(gè)力相互抵消,由于物體本來(lái)是靜止的,所以物體應(yīng)該仍然保持靜止,而汽車(chē)啟動(dòng)了,則汽車(chē)相對(duì)于箱子向前了,箱子相對(duì)于汽車(chē)落后了,所以箱子受到向前的靜摩擦力,汽車(chē)受到向后的靜摩擦力。] 4、人行走時(shí),腳與地面間的摩擦力是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力,方向如何? 解:帶領(lǐng)學(xué)生看動(dòng)畫(huà)演示知:腳與地面的摩擦力是靜摩擦力,地面對(duì)腳的摩擦力方向向前。 5、自行車(chē)前后輪與地面的摩擦是靜摩擦還是滑動(dòng)摩擦,前后輪所受摩擦力方向如何?
24、解:是靜摩擦力,前輪所受摩擦力方向向后;后輪所受的摩擦力方向向前。例6、一物體如圖所示,F(xiàn)由零逐漸增大直到物體剛要開(kāi)始滑動(dòng),則整個(gè)過(guò)程中關(guān)于說(shuō)法正確的是(AC) A. 逐漸增大,當(dāng)剛要開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)達(dá)到最大。 B. 大小不變 C. 方向一直水平向左 D. 方向先向左后向右。 四、難點(diǎn): 1、摩擦力(不管是靜摩擦力還是動(dòng)摩擦力)可以動(dòng)力也可以是阻力動(dòng)力和阻力是從效果上來(lái)講的:動(dòng)力:促進(jìn)物體運(yùn)動(dòng)的力(暫時(shí)理解為該力與速度同向)阻力:阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力(暫時(shí)理解為該力與速度反向) 舉例:一個(gè)正在下落的物體,它受到重力G和空氣阻力f的作用,重力方向與速度同向,該力是動(dòng)力,促進(jìn)物體下落??諝庾枇?/p>
25、與速度反向,阻礙物體下落,是阻力。師:那摩擦力是動(dòng)力還是阻力呢? 生:阻力! 師:為什么呢? 生:因?yàn)槟Σ亮Ψ较蚺c速度方向相反! 師:你怎么知道的呢? 生:概念講的啊? 師:概念怎么講的???再仔細(xì)看看! 注意:摩擦力是與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反,并不是與物體運(yùn)動(dòng)相反。(運(yùn)動(dòng)和 相對(duì)運(yùn)動(dòng)不是一回事,無(wú)特殊說(shuō)明的情況下我們講的運(yùn)動(dòng)通常是指物體相對(duì)于地面的 運(yùn)動(dòng),而摩擦力看的是產(chǎn)生摩擦力的兩個(gè)物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng))五、滾動(dòng)摩擦:除了滑動(dòng)摩擦外,還有滾動(dòng)摩擦。滾動(dòng)摩擦是一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦。當(dāng)壓力相同時(shí),滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小很多。滾動(dòng)軸承就是根據(jù)這一點(diǎn)制成的。
26、六、生活中的摩擦 在生產(chǎn)、生活中,我們有時(shí)需要加大物體之間的摩擦力,有時(shí)又需要減小物體之間的摩擦力。鉆木取火利用了摩擦生熱,古埃及金字塔以滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦、磁懸浮列車(chē)。 有利:鞋底做得越粗糙就越不容易打滑,是因?yàn)樵黾恿诵c地面的摩擦,因此要將鞋底做得更粗糙,才使人不易滑倒;木匠把木板打磨光滑,是用砂紙與木板的摩擦將木板打磨光滑的;洗衣機(jī)洗衣服是經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)使衣服與水產(chǎn)生摩擦,才能將衣服洗干凈的;等等,這些有利摩擦我們都要多多利用. 有害:機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)是會(huì)相互摩擦發(fā)熱,造成無(wú)謂的能量損失和有害與零部件,縮短了機(jī)械使用壽命,因此要把接觸面造得更加光滑;在泥濘的道路或雪地里,汽車(chē)容易打滑,易發(fā)生事故.所以要盡量將車(chē)輪造得更加粗糙或加鐵環(huán);等等這些都是有害摩擦. 教學(xué)反思:
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