3.2摩擦力.doc

摩擦力 ★教学重点 静摩擦力的有无，大小及方向的判断 滑动摩擦力的有无，大小及方向的判断 ★教学难点 静摩擦力的有无，大小及方向的判断。 ★教学过程 师：上节课学习弹力时曾提到，弹力是接触力，接触力从性质上分为弹力和摩擦力，今天我们的学习任务就是学习了解摩擦力。 一、讨论探究滑动摩擦力的特点 师：对于摩擦力，我们在初中的时候已经接触过了，而且知道摩擦力可以分为滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力。大家都试着回想一下，你还记得哪些知识。(不需要学生回答出来，学生自己明白就好)现在请同学们利用你们的课桌和书本做一个简单的实验：把书平放在桌面上，给书本一个初速度，仔细观察书本滑出后在桌面的滑行情况是怎样的？ 生：书本在滑动过程中速度会逐渐减小并最终停止下来。 师：是什么原因导致书本的速度越来越慢呢？ 生：是因为受到了桌面给书本的摩擦力。 师：桌面给书本的摩擦力是三类摩擦力中的哪一类呢？[来源:][来源:]如果一个物理量与多个因素有关，我们在研究某一个因素对该物理量的影响时，应控制其它与该物理量有关的因素不变，这种研究方法叫做“控制变量法”。。其中μ是比例常数（它是两个力的比值，没有单位）。叫做动摩擦因数。它的数值与两物体的材料和接触面粗糙程度（现在研究表明并非越光滑阻力越小）有关。N是物体之间的弹力，因为弹力与接触面垂直，所以又叫做正压力。 观看滑动摩擦力的视频文件 师：我这边有些简单的实验仪器：木块、长木板、弹簧秤、布面、砝码等，课后同学们可以利用这些仪器设计实验来验这个结论。 例1：砖横放和竖放在地面移动时受到的滑动摩擦力哪一个大？ 【牢记】：f与接触面积无关。[来源:学。科。网]2，此时物体正受一个沿正西方向的水平拉力F=20N的水平拉力的作用，求此时物体受到的滑动摩擦力。 解：物体相对于桌面向东运动，所以受到的滑动摩擦力方向向西，大小为 =0.2×10×10=20N 三、静摩擦力： 日常生活中我们常常见到这样一种现象，一个大木箱停放在地面上，你用力推，没推动，什么原因呢？有人会讲：“你力气太小呗”。那你们有没有想过，是什么阻碍木箱的运动呢？我们先来对物体进行受力分析看看。 根据以前所学，我们知道物体受重力G、拉力F和支持力N。由于你没有推动，物体是静止的，根据牛顿第一定律，物体应该受力平衡即所受的力相互抵消。看图：图中N和G相互抵消，但还剩下一个拉力F无法被消去，所以物体必然还受到一个我们以前没有接触过的力，该力与F等大反向。那么这个力是什么力呢？是谁施给物体呢？该力肯定是接触力，而跟物体接触的只有地面，难道也是地面给的？不错！这个力就是地面给物体的，叫做静摩擦力。大家想一想，如果地面是光滑的，那么推动这个物体还有那么难吗？没有，这说明这个力也是因为接触在粗糙有摩擦造成的。由于这个力产生在相对静止的两个物体的接触面上，所以叫做静摩擦力。 师：刚才你向右推没推动，理论分析受到的静摩擦力向左，那如果你从右面向左推也没有推动，那此时受到静摩擦力应该向哪个方向呢？ 生：理论分析应该向右。 师：学习滑动摩擦力时，我们知道滑动摩擦力是阻碍相对运动，那你们知道静摩擦力阻碍的是什么吗？ 生：虽然物体间没有相对运动，但在推力作用下物体有相对运动趋势，所以我想静摩擦力阻碍的是相对运动趋势吧？ 师：回答得很好 ，下面我们来学习静摩擦力的定义： 静摩擦力：两物体接触挤压且有相对运动趋势时，接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力，该力叫做静摩擦力。 产生条件： 1、接触并挤压（弹力产生的条件） 2、有相对运动趋势。 3、接触面都不光滑。 大小： 还是推箱子的问题，如果你用10N的力推箱子没有推动，理论分析说明此时的静摩擦力大小是10N，如果你用100N还没有推动，理论分析说明此时静摩擦力的大小是100N，如果你用500N还是没有推动，静摩擦力就是500N。 但我们知道，随着推力的增大，物体总有被推动的时候，当推力增大到某一个值时物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值。所以叫做最大静摩擦力。 那最大静摩擦力与哪些因素有关呢？ 我们在日常生活中也经常看到这们的事实：在越粗糙的地面上想把箱子从静止推动需要的力越大，同时在同一地面上，如果在箱子上坐一个人时与不坐人时需要的力要大些。那么从这些现象大家觉得应该与哪些因素有关呢？ 当推力达到最大静摩擦力时，物体开始滑动，物体将受滑动摩擦力，那么滑动摩擦力与最大静摩擦力的大小关系如何呢？ 演示实验： 实验装置如右图 在弹簧测力计的指针下轻塞一个纸团，它可以随指针移动，并作为指针到达最大位置的标记。继续用力，当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时测力计拉力示数突然减小，并且从此在拉力的作用下匀速直线运动。 作图： 分析：物体开始由于静摩擦力作用保持静止，该过程中静摩擦力始终等于拉力，所以图象斜率等于