摩擦力
一、教學(xué)目標(biāo)
1.在物理知識方面要求:
(1)知道摩擦力產(chǎn)生的條件。
(2)能在簡單問題中,根據(jù)物體的運動狀態(tài),判斷靜摩擦力的有無、大小和方向;知道存在著最大靜摩擦力。
(3)掌握動摩擦因數(shù),會在具體問題中計算滑動摩擦力,掌握判定摩擦力方向的方法。
(4)知道影響動摩擦因數(shù)的因素。
2.通過觀察演示實驗,概括出摩擦力產(chǎn)生的條件及摩擦力的特點,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。通過靜摩擦力與滑動摩擦力的區(qū)別對比,培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力。
3.滲透物理學(xué)方法的教育。在分析物體所受摩擦力時,突出主要矛盾,忽略次要因素及無關(guān)因素,總結(jié)出摩擦力產(chǎn)生的條件和規(guī)律。
二、重點、難點分析
1.本節(jié)課的內(nèi)容分滑動摩擦力和靜摩擦力兩部分。重點是摩擦力產(chǎn)生的條件、特性和規(guī)律,通過演示實驗得出關(guān)系 f=μn。
2.難點是學(xué)生有初中的知識,往往誤認(rèn)為壓力n的大小總是跟滑動物體所受的重力相等,因此必須指出只有當(dāng)兩物體的接觸面垂直,物體在水平拉力作用下,沿水平面滑動時,壓力n的大小才跟物體所受的重力相等。
3.在教學(xué)中要強(qiáng)調(diào)摩擦力有阻礙相對運動和相對運動趨勢的性質(zhì)。
三、教具
1.演示教具
帶有定滑輪的平板一塊、帶線繩的大木塊、小木塊、玻璃、毛巾、測力計、砝碼。
2.學(xué)生實驗材料
每兩位學(xué)生一組:物塊一塊、測力計一只。
3.投影儀、投影片。
四、主要教學(xué)過程
(一)引入新課
力學(xué)中常見的三種力是重力、彈力、摩擦力。對于每一種力我們都要掌握它產(chǎn)生的條件,會計算力的大小,能判斷力的方向。在前面我們已經(jīng)學(xué)過了兩種力:重力和彈力。今天我們學(xué)習(xí)第三種力——摩擦力。在這三種力中摩擦力較難掌握。
(二)教學(xué)過程設(shè)計
1.靜摩擦力
演示實驗:
當(dāng)定滑輪的繩子下端懸掛50g砝碼時,物塊保持靜止?fàn)顟B(tài)。
提出問題:物塊靜止,它受板的靜摩擦力多大?方向如何?你是根據(jù)什么原理判斷的?
當(dāng)懸掛的砝碼增加到100g時,物塊仍保持靜止?fàn)顟B(tài)。
提出問題:物塊此時所受的靜摩擦力的大小、方向如何變化?設(shè)想一下,如果將砝碼b摘去,靜摩擦力又將如何變化?
在同學(xué)回答的基礎(chǔ)上歸納出:一般靜摩擦力的大小沒有一個確定的值,類似上述情況,當(dāng)物塊不動處于平衡狀態(tài)時,靜摩擦力的大小隨拉力大小的變化而變化,總是等于拉力的大小。靜摩擦力的方向,總是沿接觸面切線方向;跟拉力的方向相反,或者說跟物體間相對滑動趨勢方向相反。
提出問題:當(dāng)懸掛在繩子下端的砝碼為150g時,物塊才剛開始相對于桌面板滑動,這時物塊所受的靜摩擦力叫什么?它的大小和方向呢?
教師講解:靜摩擦力增大到某數(shù)值后就不再增大了,這時靜摩擦力達(dá)到最大值,叫做最大靜摩擦力,用fm表示。最大靜摩擦力的方向,也總是沿接觸面切線方向,跟使物體起動的外力方向相反,或者說跟物體間相對運動趨勢相反。
明確:在一般情況下,如果兩個相接觸的物體之間存在著靜摩擦力的作用,則并不一定處于最大靜摩擦狀態(tài),最大靜摩擦力等于使物體將要開始運動所需的最小推力。
2.滑動摩擦力
邊演示邊提問:一旦物塊滑動后,我們只要掛130g砝碼,就能使物塊維持勻速運動。這時兩物體之間的滑動摩擦力為多大?方向如何?
再做演示實驗,在剛才的大木塊上再放一塊小木塊,發(fā)現(xiàn)要掛140g的砝碼,才能使物塊維持勻速運動。這又說明滑動摩擦力的變化遵循什么規(guī)律?