人教版高中物理必修一教案6

人教版高中物理必修1教學(xué)設(shè)計(jì)課題摩擦力單元3學(xué)科物理年級(jí)高一學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知識(shí)與技能①認(rèn)識(shí)靜摩擦力定義，以及產(chǎn)生條件，會(huì)判斷其方向。②知道最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力，會(huì)簡單地計(jì)算靜摩擦力。③認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦力定義，知道滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件，會(huì)判斷其方向。④知道滑動(dòng)摩擦系數(shù)有關(guān)的條件，以及會(huì)計(jì)算滑動(dòng)摩擦系數(shù)。2.過程與方法①培養(yǎng)學(xué)生用物理語言描述摩擦力概念和規(guī)律的能力。②讓學(xué)生學(xué)會(huì)控制變量法是一個(gè)物理研究當(dāng)中的重要方法。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀①利用實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)例激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。②培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐認(rèn)識(shí)（規(guī)律）實(shí)踐（解決實(shí)際問題）的思想。重點(diǎn)①滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律，并會(huì)用F=μFN解決具體問題。②靜摩擦力的有無的判斷以及靜摩擦力方向的判斷。難點(diǎn)①摩擦力有無的判斷，以及利用摩擦系數(shù)進(jìn)行計(jì)算并正壓力FN的確定。②靜摩擦力方向的正確判定。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課出示圖片：汽車緊急剎車和滑雪汽車剎車為什么會(huì)有地面上的黑色痕跡？下雪天為什么要減速慢行？滑雪，滑冰為什么不容易停下來？出示圖片：汽車的輪胎和鞋子的底部花紋汽車的輪胎和鞋子的底部有很多花紋，這些花紋有什么作用？這些現(xiàn)象都與我們今天學(xué)的摩擦力有關(guān).出示圖片：汽車剎車和滑雪下面兩種情況，有摩擦力是好的還是壞的？摩擦力大使車方便停下來?；r(shí)摩擦力小，可以劃得更快。摩擦力有利也有弊。汽車的輪胎和鞋子的底部有很多花紋，這些花紋有增大摩擦力，防滑作用。學(xué)生思考討論并回答引出本節(jié)課題摩擦力講授新課一、摩擦力1、定義：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢時(shí)，就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的力，這種力就叫做摩擦力。2、摩擦力的分類摩擦力可分為：滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力、滾動(dòng)摩擦出示圖片日常生活中滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力、滾動(dòng)摩擦力。二、滑動(dòng)（靜）摩擦力1、兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們相對(duì)（滑動(dòng)趨勢）滑動(dòng)時(shí)，在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，這種力叫作滑動(dòng)（靜）摩擦力。2、滑動(dòng)（靜）摩擦力的產(chǎn)生條件①兩物體相互接觸，且接觸面不光滑；②兩物體接觸處有壓力；③兩物體接觸面有（相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢）相對(duì)運(yùn)動(dòng)。3.滑動(dòng)摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。注意：①只要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，無論靜止還是運(yùn)動(dòng)的物體都可以受到滑動(dòng)摩擦力；②滑動(dòng)摩擦力既可以動(dòng)力也可以是阻力，但它產(chǎn)生的效果一定是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。4.滑動(dòng)摩擦力的大小滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面上壓力的大小和接觸面的粗糙程度、材質(zhì)等有關(guān)。通過進(jìn)一步的定量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力的大小成正比即Ff＝μF壓Ff表示滑動(dòng)摩擦力的大小；F壓表示壓力的大小；μ是比例常數(shù)，沒有單位，叫動(dòng)摩擦因數(shù)，μ的值跟接觸面有關(guān)，接觸面材料不同、粗糙程度不同，動(dòng)摩擦因數(shù)也不同。如圖木塊所受的支持力為FN。由于木塊對(duì)木板的壓力大小等于FN所以動(dòng)摩擦因數(shù)μ也可以表示為：μ=Ff/Fn幾種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)材料動(dòng)摩擦因數(shù)材料動(dòng)摩擦因數(shù)鋼—鋼0.25鋼—冰0.02木—木0.30木—冰0.03木—金屬0.20橡膠輪胎—路面（干）0.71皮革—鑄鐵0.28木—皮帶0.40例題:．如圖所示，木塊放在水平地面上，在F＝8N的水平拉力作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為1m/s，則下列說法正確的是()A．以1m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊受到的摩擦力為8NB．當(dāng)木塊以2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊受到的摩擦力小于8NC．當(dāng)水平拉力F＝20N時(shí)，木塊受到的摩擦力為20ND．將水平拉力F撤去，木塊速度越來越小，是因?yàn)槟緣K受到的摩擦力越來越大【答案】A【分析】由于此時(shí)木塊處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即平衡狀態(tài)，分析該木塊所受的平衡力情況即可判斷AB，滑動(dòng)摩擦力f=μFN與水平方向拉力無關(guān)，將拉力撤去后，滑動(dòng)摩擦力不變．【詳解】A、由于此時(shí)木塊處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即平衡狀態(tài)，水平方向受力平衡，f=F=8N，不管運(yùn)動(dòng)速度等于多少，只要是勻速運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力總等于8N，故A正確，B錯(cuò)誤；C、滑動(dòng)摩擦力f=μFN與水平方向拉力無關(guān)，故當(dāng)水平拉力F=20N時(shí)，木塊受到的摩擦力為8N，故C錯(cuò)誤；D、滑動(dòng)摩擦力f=μFN與水平方向受力無關(guān)，故將拉力撤去后，滑動(dòng)摩擦力不變，物體在滑動(dòng)摩擦力作用下做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，故D錯(cuò)誤．故選A．1.如圖所示，A、B兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對(duì)靜止地向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中B受到的摩擦力A．方向向左，大小不變B．方向向左，逐漸減小C．方向向右，大小不變D．方向向右，逐漸減小【答案】A2.用手握住瓶子，使瓶子在豎直方向懸空靜止，如圖所示．關(guān)于瓶子所受的摩擦力，下列說法正確的是()A．握力越大，摩擦力越大B．只要瓶子不動(dòng)，摩擦力的大小就與握力的大小無關(guān)C．如果握力加倍，則摩擦力的方向由向下變成向上D．手越干越粗糙，摩擦力越大【答案】B3.物體與支持面間有滑動(dòng)摩擦力時(shí)，下列說法正確的是（）A．物體與支持面間的壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大B．物體與支持面間的壓力不變，動(dòng)摩擦因數(shù)一定，接觸面積越大，滑動(dòng)摩擦力越大C．物體與支持面間的壓力不變，動(dòng)摩擦因數(shù)一定，速度越大，滑動(dòng)摩擦力越大D．動(dòng)摩擦因數(shù)一定，物體與支持面間的壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大【答案】D演示靜摩擦力的大小隨拉力的變化1、實(shí)驗(yàn)器材木塊、長木板、彈簧測力計(jì)2、實(shí)驗(yàn)步驟①把木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉木塊。②逐漸增大拉力F，在增大到一定值之前，木塊不會(huì)運(yùn)動(dòng)，觀察彈簧測力計(jì)的示數(shù)，此種情況下靜摩擦力等于拉力。③繼續(xù)用力，當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開始移動(dòng)，觀察彈簧測力計(jì)的示數(shù)有什么變化？當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開始移動(dòng)的瞬間，此時(shí)拉力會(huì)突然變小。④用力傳感器代替彈簧測力計(jì)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，能夠在計(jì)算機(jī)屏幕上直接得到拉力隨時(shí)間變化的Ft圖像。出示靜摩擦力大小視頻實(shí)驗(yàn)結(jié)論：靜摩擦力隨拉力的增大而增大，當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開始移動(dòng)，拉力突然減小。4、靜摩擦力的最大值Fmax在數(shù)值上等于物體即將開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力。兩物體之間實(shí)際產(chǎn)生的靜摩擦力F在0與最大靜摩擦力Fmax之間，即0<F≤Fmax說明：最大靜摩擦力一般比滑動(dòng)摩擦力大一些。在有些情況下認(rèn)為最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力。針對(duì)練習(xí)1.用如圖所示裝置研究靜摩擦力。彈簧秤對(duì)物塊的拉力沿水平方向，逐漸增大拉力。當(dāng)拉力小于10N時(shí)，物塊保持靜止，等于10N時(shí)，物塊剛剛開始運(yùn)動(dòng)，由此可知（）A．物塊和臺(tái)面間的最大靜摩擦力是10NB．當(dāng)彈簧秤的示數(shù)為5N時(shí)，物塊受到的摩擦力是15NC．當(dāng)彈簧秤的示數(shù)為15N時(shí)，物塊受到的摩擦力是15ND．當(dāng)彈簧秤的示數(shù)為15N時(shí)，物塊受到的摩擦力是0N【答案】A2.如圖甲乙所示，物體A、B在力F作用下一起以大小相等的速度沿F方向勻速運(yùn)動(dòng)，關(guān)于物體A所受的摩擦力，下列說法正確的是（）A．甲、乙兩圖中A均受摩擦力，且方向均與F相同B．甲、乙兩圖中A均受摩擦力，且方向均與F相反C．甲、乙兩圖中A均不受摩擦力D．甲圖中A不受摩擦力，乙圖中A受摩擦力，方向和F相同【答案】D滾動(dòng)摩擦一物體在另一物體表面作無滑動(dòng)的滾動(dòng)或有滾動(dòng)的趨勢時(shí)，由于兩物體在接觸部分受壓發(fā)生形變而產(chǎn)生的對(duì)滾動(dòng)的阻礙作用，叫"滾動(dòng)摩擦"。它的實(shí)質(zhì)是靜摩擦力。在壓力相同的情況下，把滑動(dòng)變?yōu)闈L動(dòng)將會(huì)使摩擦大為減小科學(xué)漫步：流體的阻力氣體和液體都具有流動(dòng)性，統(tǒng)稱為流體。物體在流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，要受到流體的阻力，阻力的方向與物體相對(duì)于流體運(yùn)動(dòng)的方向相反。閱讀課文說一說流體的阻力與什么有關(guān)？流體的阻力跟物體相對(duì)于流體的速度有關(guān)，速度越大，阻力越大。流體的阻力還跟物體的橫截面積有關(guān)，橫截面積越大，阻力越大。出示圖片：水下流線型船體流體的阻力還跟物體的形狀有關(guān)系。頭圓尾尖的物體所受的流體阻力較小，這種形狀通常叫作流線型。課堂練習(xí)1、關(guān)于靜摩擦力，下列說法中正確的是（）A．兩個(gè)表面粗糙的物體，只要直接接觸就會(huì)產(chǎn)生靜摩擦力B．靜摩擦力總是阻力C．靜摩擦力的方向跟物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反D．兩個(gè)物體之間的靜摩擦力總是一個(gè)定值【答案】C2、如圖所示，一輛汽車在平直公路上，車上有一木箱，試判斷下列情況中，木箱所受摩擦力的方向.（1）汽車由靜止加速運(yùn)動(dòng)時(shí)（木箱和汽車間無相對(duì)滑動(dòng)）；（2）汽車剎車時(shí)（二者無相對(duì)滑動(dòng)）；（3）汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)（二者無相對(duì)滑動(dòng)）；（4）汽車剎車，木箱在車上向前滑動(dòng)時(shí)；（5）汽車在勻速運(yùn)動(dòng)過程中突然加速，木箱在車上滑動(dòng)時(shí).【答案】（1）木箱受到向前的靜摩擦力（2）木箱受到向后的靜摩擦力.（3）木箱不受摩擦力的作用（4）木箱受到向后的滑動(dòng)摩擦力.（5）.木箱受到向前的滑動(dòng)摩擦力.3、如圖，一重為40N的木塊放在水平桌面上，在水平方向共受三個(gè)力（即F1，F(xiàn)2和摩擦力）作用，木塊保持靜止，其中F1=13N，F(xiàn)2=6N.已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：（1）物體所受的摩擦力的大小和方向．（2）當(dāng)只將F2撤去，物體受到的摩擦力的大小和方向．（3）物體在（2）情況下運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，恢復(fù)F2，撤去F1，則這易瞬間物體受到的摩擦力大小和方向又如何？【答案】(1)7N；靜摩擦力向左(2)8N；方向向左(3)8N；方向向左4、關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù)μ，下列說法正確的是()A．兩物體間沒有摩擦力產(chǎn)生說明兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0B．兩物體的材料一定時(shí)，兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)僅決定于接觸面的粗糙程度C．物體在一支持面上滑動(dòng)，當(dāng)支持面傾斜放置時(shí)，動(dòng)摩擦因數(shù)比水平放置時(shí)小一些D．增大兩物體的接觸面積，則兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)增大【答案】B拓展提高1、如圖，在水平桌面上放置一斜面體P，兩長方體物塊a和b疊放在P的斜面上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將a和b、b與P、P與桌面之間摩擦力的大小分別用f1、f2和f3表示。則（）A．f1=0，f2≠0，f3≠0 B．f1≠0，f2≠0，f3=0C．f1≠0，f2=0，f3=0 D．f1≠0，f2≠0，f3≠0【答案】B【詳解】對(duì)a物體分析可知，a物體受重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑動(dòng)的趨勢，因此a受到b向上的摩擦力，f1≠0；再對(duì)ab整體分析可知，ab整體受重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑動(dòng)的趨勢，因此b受到P向上的摩擦力，f2≠0；對(duì)ab及P組成的整體分析，由于整體在水平方向不受外力，因此P不受地面的摩擦力，f3=0；故選B。2、如圖所示，當(dāng)行李箱隨傳送帶一起向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是A．行李箱受到滑動(dòng)摩擦力的作用B．行李箱所受的摩擦力方向沿傳送帶向下C．行李箱所受的摩擦力方向沿傳送帶向上D．因?yàn)樾欣钕渑c傳送帶之間相對(duì)靜止，所以行李箱不受摩擦力的作用【答案】C回憶一下初中所學(xué)的內(nèi)容，敘述一下摩擦力的概念總結(jié)滑動(dòng)摩擦力的定義，掌握滑動(dòng)摩擦力的方向?qū)W生觀察圖片學(xué)生記憶理解回憶初中學(xué)過的影響摩擦力大小因素得出滑動(dòng)摩擦力的大小觀察幾種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)學(xué)生對(duì)雪橇受力分析，并分析例題學(xué)生思考討論沙發(fā)與地面間存在摩擦力嗎學(xué)生閱讀課文總結(jié)靜摩擦力的概念和產(chǎn)生條件。學(xué)生練習(xí)學(xué)生記憶有關(guān)靜摩擦力的知識(shí)學(xué)生閱讀課文了解試驗(yàn)器材和步驟并動(dòng)手實(shí)驗(yàn)學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)視頻并總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論學(xué)生閱讀課文說一說流體的阻力與什么有關(guān)？學(xué)生練習(xí)讓學(xué)生溫故而知新培的養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)能力與規(guī)范語言的應(yīng)用理解滑動(dòng)摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。學(xué)生理解靜止的物體也可以受到滑動(dòng)摩擦力，動(dòng)摩擦力既可以動(dòng)力也可以是阻力掌握滑動(dòng)摩擦力大小的公式了解不同物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力讓學(xué)生理解靜摩擦力產(chǎn)生的原因鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力和總結(jié)能力鞏固靜摩擦力的有關(guān)知識(shí)知道靜摩擦力既可以是動(dòng)力也可以是阻力鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力能力讓學(xué)生更直觀理解，靜摩擦力隨拉力的增大而增大，當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開始移動(dòng)，拉力突然減小。鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力鞏固所學(xué)知識(shí)課