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高一课程摩擦力的教学设计(通用10篇)
作为一位杰出的老师,往往需要进行教学设计编写工作,借助教学设计可以提高教学效率和教学质量。那么你有了解过教学设计吗?以下是小编为大家整理的高一课程摩擦力的教学设计,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

高一课程摩擦力的教学设计 1
一、教学目标
1.认识静摩擦、滑动摩擦力,和它们的产生条作及其作用效果,会判断它们的方向
2.根据物体的平衡条件简单地计算静摩擦力的大小。
3.能运用滑动摩擦力公式来计算滑动摩擦力
二、教学重点
1.静摩擦力产生的条件及规律以及静摩擦力方向的判断。
2.正确理解最大静摩擦力的概念。
3.滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断。
三、教学难点
1.静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断。
2.静摩擦力大小的简单计算。
四、教学方法
分析归纳、实验探究、体会参与、练习巩固
五、教学仪器
实验器材:木块、弹簧秤、砝码、粗糙木板
六、教学过程
①用弹簧秤水平拉木块,逐渐增大拉力,静摩擦力有何变化?与弹簧秤拉力读数有何关系?依据是?
②观察弹簧秤拉力增大到什么程度木块刚被拉动?(引入最大静摩擦力)
③木块被拉动后匀速运动,根据初中学过的知识,这时受到的摩擦力叫滑动摩擦力,如何读出滑动摩擦力的大小?
④对比最大静摩擦力与滑动摩擦力的大小有何关系?
⑤在木块上增加砝码,对最大静摩擦力有没有影响?
实验后小组讨论,归纳规律,教师引导学生得出静摩擦力产生的条件:
a.互相接触且挤压
b.接触面粗糙且双方有相对运动
以及静摩擦力大小和最大静摩擦力大小的规律
滑动摩擦力
引入:a. 刚才的实验可观察到滑动摩擦力是一个怎样的力?(引导学生归纳滑动摩擦力是两个互相接触的物体有相对运动,物体之间存在着的摩擦力)
b. 刚才的实验给我们暗示了一个测量滑动摩擦力大小的方法,是什么? 通过上述实验得出:
1. 静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件
A. 静摩擦力产生条件是粗糙,有弹力,有相对运动的趋势。
B. 滑动摩擦力产生条件是粗糙,有弹力,有相对运动。
2. 静摩擦力和滑动摩擦力的方向
A. 接触面平行,并且跟物体的相对运动趋势方向相反。
B. 与接触面平行,并且跟物体的相对运动方向相反。
3.摩擦力的大小
1.静摩擦力的`大小
通过演示实验,用弹簧秤拉木块,从零开始不断增大弹簧秤的拉力
要求学生观察拉力的变化(保持木块的静止)。引导学生用二力平衡
知识可以得到:小木块受到的静摩擦力也是从零开始不断增大。
继续实验,要求学生观察木块的运动情况,可以得到:物体刚开始运动时所受到的静摩擦力就是最大静摩擦力。
结论:0<F≤Fm ,Fm为最大静摩擦力。
2.滑动摩擦力的大小
要求学生猜一猜,滑动摩擦力的大小和哪些因素有关?
学生实验:让学生自己动手拿出尺子夹在书中合上课本,体会用手抽出尺子时的用力;然后在合上的课本用另外一只手对课本施加一个压力,再一次体会用手抽出尺子时的用力。
实验结论:通过其它因素不变情况下只改变压力,得到摩擦力与压力有关。
结论:滑动摩擦力的大小跟压力成正比,F=μFN,μ是比例常数,没有单位,叫动摩擦因数,μ的大小跟两接触物体的材料及接触面的情况
3.滑动摩擦力公式的应用通过让学生做一些相关练习,巩固学生对滑动摩擦力公式的应用
4. 课堂小结
高一课程摩擦力的教学设计 2
教学目标:
一、知识与技能
(一)能熟练使用打点计时器。
(二)会根据相关实验器材,设计实验并完成操作。
(三)会处理纸带求各点瞬时速度。
(四)会设计表格并用表格处理数据。
(五)会用v-t图像处理数据,表示运动规律
(六)掌握图象的一般方法,并能用语音描述运动的特点。
二、过程与方法
(一)初步学习根据实验要求,设计实验,探究某种规律的研究方法。
(二)经历实验过程,及时发现问题并做好调整。
(三)初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。
三、情感态度与价值观:
(一)体会实验的设计思路,体会物理学的研究方法。
(二)培养根据实验结果作出分析判断并得出结论。
教学过程
【教师提出问题】探究目的':
探究小车在重物牵引下的运动,研究小车速度随时间的变化规律。
【让学生猜想】小车的速度随时间变化有几种可能:
变化先快后慢;先慢后快;均匀变化等。可结合速度图象描述猜想。
【让学生进行实验设计】提示如何测量出不同时刻的物体运动速度;最后确定打点计时器测速度。
【教师引导学生讨论】实验过程中注意事项:
1、开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。
2、先接通电源,计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源。
3、要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞,当小车到达滑轮前及时用手按住它。
【学生活动】实验过程:
1、附有滑轮的长度板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
2、用一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮,下边挂上适量的钩码,让纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的上面。
3、把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新的纸带,重复实验三次。
高一课程摩擦力的教学设计 3
知识目标
1、知道摩擦力产生的条件;
2、能在简单的问题中,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;
能力目标
通过观察演示实验,概括出摩擦力产生的条件以及摩擦力的特点,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,培养学生的分析综合能力
情感目标
渗透物理方法的教育.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.
教学建议
一、基本知识技能:
1、两个互相接触且有相对滑动或的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的摩擦力,称为滑动摩擦力;
2、两个物体相互接触,当有相对滑动的趋势,但又保持相对静止状态时,在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的作用力
3、两个物体间的滑动摩擦力的大小跟这两个物体接触面间的压力大小成正比.
4、动摩擦因数的大小跟相互接触的两个物体的材料有关.
5、摩擦力的方向与接触面相切,并且跟物体相对运动或相对运动趋势相反.
6、静摩擦力存在最大值--最大静摩擦力.
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.
2、难点是在理解滑动摩擦力计算公式时,尤其是理解水平面上运动物体受到的摩擦力时,学生往往直接将重力大小认为是压力大小,而没有分析具体情况.
教法建议
一、讲解摩擦力有关概念的教法建议
介绍滑动摩擦力和静摩擦力时,从基本的事实出发,利用二力平衡的知识使学生接受摩擦力的存在.由于摩擦力的.内容是本节的难点,所以在讲解时不要求“一步到位”,关于摩擦力的概念可以通过实验、学生讨论来理解.
1、可以让学生找出生活和生产中利用摩擦力的例子;
2、让学生思考讨论,如:
(1)、摩擦力一定都是阻力;
(2)、静止的物体一定受到静摩擦力;
(3)、运动的物体不可能受到静摩擦力;
主要强调:摩擦力是接触力,摩擦力是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的,但不一定阻碍物体的运动,即在运动中也可以充当动力,如传送带的例子.
二、有关讲解摩擦力的大小与什么因素有关的教法建议
1、滑动摩擦力的大小,跟相互接触物体材料及其表面的光滑程度有关;跟物体间的正压力有关;但和接触面积大小无关.注意正压力的解释.
2、滑动摩擦力的大小可以用公式:
高一课程摩擦力的教学设计 4
一、教学目标
(1)知识与技能:探究得出滑动摩擦力产生的条件和影响滑动摩擦力大小的因素以及计算公式。
(2)过程与方法:通过观察,了解滑动摩擦力的存在,实验探究产生滑动摩擦力的条件以及影响其大小的因素,提高实验技能和探索能力。
(3)情感态度价值观:学生能提高实事求是的科学实验态度,锻炼思维能力、抽象能力,运用物理知识解释生活现象。
二、教学重难点
(1)重点:滑动摩擦力产生条件和计算式。
(2)难点:实验探究的过程。
三、教学方法
观察法、实验法、讨论法、问答法等。
四、教学过程
环节一:新课导入
展示几个情景:孩子玩滑梯、火车急刹车、冰壶运动等。
通过提问这些情景中的现象,引导学生思考,从而得出滑动摩擦力的概念,导出新课。
环节二:科学探究
问题1:滑动摩擦力什么情况下才会出现?结合前面学的静摩擦力条件进行讨论。
学生讨论:需要有压力、粗糙的接触面以及相对运动。
问题2:为什么冰壶、火车、孩子受到的`滑动摩擦力不同呢?
实验探究:影响滑动摩擦力大小的因素:
1.猜想:与压力有关,与速度有关,与质量有关,与粗糙程度有关等等。
2.设计实验:用弹簧秤拉动木块,可通过加减砝码改变压力,改变拉动速度,更换接触面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。弹簧秤示数便是滑动摩擦力示数,设计表格进行记录。
3.进行实验:6人一组进行实验,注意小组内部的分工问题,教师巡视。
4.得出结论:滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。
5.交流讨论:分享实验中的数据和实验细节,误差处理等;讨论控制变量法的注意事项,即控制无关变量相同,只改变探究的物理量等;实验安全问题、保护器材问题等等。
6.总结:结合实验结论和教材,得出滑动摩擦力的计算公式,f=μN
问题3:滑动摩擦力的方向如何判断呢?结合示例分析并讨论。
示例:木块在地面上滑动、木块在木板上滑动并带动木板一起滑动。
学生讨论:滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,相对运动方向有时并不是运动方向。
问题4:滑动摩擦力有什么作用呢?举例说明。
回答:生活中有很多地方可以见到滑动摩擦力,车辆的刹车系统是利用滑动摩擦力进行减速,打磨东西也是利用了滑动摩擦力,同时机器中的滑动摩擦力会损耗器材,所以需要使用润滑油来减小滑动摩擦力等等。
环节三:巩固提高
给出适当例题,运用公式求解摩擦力大小,判断摩擦力方向。
环节四:小结作业
小结:浅谈本节课收获。
作业:课下继续探索,拓展科学知识。
高一课程摩擦力的教学设计 5
教学目标
1.知道摩擦力是如何产生的。
2.知道摩擦力的大小跟什么因素有关。
3.知道摩擦的利与弊。
教学重难点
教学重点:应用增大和减小摩擦的方法解决实际问题。
教学难点:设计探究实验。
教学工具
多媒体
教学过程
(一)引入新课
推桌子前进时很费力,为什么?
(二)新课学习
实验:学生将手掌放在桌面滑动,脚在地板上来回擦动等。我们的手、脚运动受到阻碍的现象叫摩擦现象,这种阻碍物体运动的力叫摩擦力。
1.摩擦力产生的条件:
两物体要相互接触,摩擦力只能发生在接触面上;
两物体要发生或已经发生相对运动
两物体之间要有压力。
2.探究摩擦力的大小与什么有关
你认为摩擦力的大小与什么有关?请同学大胆猜想。
猜想一:与压力大小有关(可能有同学会提出与重力有关,可举把黑板擦压到黑板上所受摩擦力与重力无关来引导学生找到压力影响摩擦)
猜想二:与接触面的粗糙程度有关
猜想三:与接触面积大小有关
猜想四:与运动速度有关
针对学生的`猜想设计实验并进行验证得出结论
3.生活中哪些地方存在摩擦?
例:人走路
a.哪里存在摩擦?
b.想象:如果没有摩擦走路是什么样子?
c.鞋底为什么有凸凹不平的花纹?
例:汽车在冰面上打滑
a.汽车出现了什么情况?为什么?
b.怎样解决?(撒盐、木屑、煤渣等)
c.轮胎上为什么有纹?
例:滑雪比赛
a.滑雪时板与雪间的摩擦有害还是有益?
b.怎样减小摩擦力?
摩擦有时有利,有时有害。因此有时我们要增大摩擦,有时又要想办法减小摩擦。从理论上看该如何增大摩擦力,又如何减小摩擦力。
4.研究自行车上的摩擦。
通过今天的学习,你们对自行车上的摩擦了解了多少,请同学们分小组讨论,比一比,赛一赛,看那一组知道的最多。(从教室外搬进一辆自行车)。
5.知识的拓展。
由于摩擦,限制了交通工具的速度,若要提速,你能想出什么方法吗?介绍水翼船、气垫船、磁悬浮列车。
课后小结
摩擦力产生的条件:
(1)两物体要相互接触,摩擦力只能发生在接触面上;
(2)两物体要发生或已经发生相对位移;
(3)两物体之间要有压力。
高一课程摩擦力的教学设计 6
(一)教学目的
1.理解滑动摩擦,知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关.
2.理解摩擦力的应用,知道增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法.
(二)教具
弹簧秤、木块、木板、重物、毛巾、轴承.
(三)教学过程
一、复习提问
1.什么是力?力有哪些效果?
2.物体在平衡力的作用下运动状态如何?
3.二力平衡的条件是什么?
二、引入新课
教师:力的效果之一是改变物体的运动状态.我们用比较小的力推桌子,桌子并没有开始运动,这是为什么?
(学生回答)
桌子和地面之间有摩擦力,它的作用效果跟推力相抵消.我们用比较大的力推桌子,桌子开始运动起来,这时推力的大小超过了摩擦力.
当桌子运动起来后,我们必须继续施加推力才能使它保持匀速直线运动.如果不用力,桌子会停下来,这时的推力用来平衡摩擦力.
二、摩擦力
1.什么情况下产生摩擦力
教师:当我们推桌子时,桌子没有动,这时有摩擦力.桌子和地面接触,当桌子要运动时,产生了阻碍相对运动的力,这就是摩擦力.正是由于有摩擦力,导致桌子要发生相对运动,但是没有动起来.
当桌子运动起来后,我们不再用力推它,桌子很快停下来.其原因是桌子受摩擦力.可见,桌子和地面接触,桌子在地面上已经发生相对运动,这时也有摩擦力.
综上所述,摩擦力是一种常见的力.两个互相接触的物体,当一个物体要发生相对运动或已经发生相对运动时,就会产生一种阻碍相对运动的力,这个力就是摩擦力.
2.摩擦力产生的原因
摩擦力产生的原因目前在科学上还没有定论.一般认为,摩擦力的产生,是因为物体的表面不光滑.甲、乙两个物体接触时,由于挤压,两个物体的凹凸部分相咬合,甲物体要发生运动或已经发生相对运动时,乙物体对甲物体的相对运动有一种阻碍作用,这就是摩擦力.
3.摩擦力的大小
(1)摩擦力大小的测量
教师:要研究摩擦力的大小,首先应该测量摩擦力的大小.
我们拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,此时,木块在水平方向上受到拉力和摩擦力,当物体做匀速直线运动时,拉力和摩擦力是平衡力.根据二力平衡的条件可知,摩擦力和拉力大小相等、方向相反.所以,只要用弹簧秤测出拉力的大小,就知道了摩擦力的大小.
(2)学生实验(课本图912)
教师:将木块放在水平木板上,用弹簧秤拉着木块在木板上做匀速直线运动,测出拉力的大小,就可知摩擦力的大小.
(学生操作)
(3)学生实验
教师:在木块上放一个铅笔盒,这时,木块对木板的压力增大,再测摩擦力的大小.
(学生操作)
(4)学生实验
教师:将毛巾铺在木板上,把木块放在毛巾上,测量木块在毛巾表面上运动时受到的摩擦力的大小.
(学生操作)
(5)教师总结
通过以上实验可知,摩擦力的大小跟压力大小有关.压力越大,摩擦力越大.摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力越大.
4.摩擦力的方向
教师:摩擦力对物体的相对运动起阻碍作用,所以摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动.
三、增大有益摩擦
教师:摩擦力是普遍存在的在很多场合,摩擦力是有益的请人家说说摩擦力的有益之处.
(学生回答)
人走路时不打滑多亏了摩擦力.我们拿起一个茶杯,靠的就是手和杯子之间的摩擦力.缝纫机的大轮带动小轮转动,那是皮带和轮子之间有摩擦力的缘故.很难想象,生活中一旦失去了摩擦力会变成什么样子.
凡是摩擦有益的场合,我们应该设法增大摩擦,根据摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关的道理,请大家举例说明在什么场合用什么方法增大有益摩擦.
(学生举例,教师讲评)
四、减小有害摩擦
教师:摩擦力并不是都有好处,在有些场合是有害的,必须设法减小它.
机器的各个部件之间的'摩擦不仅浪费动力,而且造成机件的摩损,影响机器的寿命.
大家想想,减小有害摩擦的方法有哪些?
(学生回答)
教师:由于摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关,要减小有害摩擦,应该使物体表面更光滑.但是,利用这种方法还不能使摩擦力减小到令人满意的程度.现在,我们再做一个实验.在木块和木板之间放一排圆铅笔,使木块做匀速直线运动,测出拉力的大小.
(学生操作)
可见,利用滚动代替滑动可以减小摩擦,这就是所有的车辆都安上轮子的道理.机器的转动部分安装滚动轴承,轴承内圈和外圈之间装有很多光滑的钢球或钢柱(展示轴承),这样,转动时的滚动摩擦非常小.
还有一种减小摩擦的方法是使两个互相接触的摩擦面彼此离开.加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜,运动部件只在油膜上滑动,减小了摩擦.利用压缩气体在摩擦面之间形成一层气垫,使摩擦面脱离接触,可以使摩擦变得更小.气垫轴承、气垫船就是利用气垫来减小摩擦的
五、总结
1.两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍物体间相对运动的力,叫摩擦力.
2.摩擦力的大小跟压力大小有关,跟物体的接触面的粗糙程度有关.
3.常用增大压力和使接触面更粗糙的方法增大有益摩擦.减小有害摩擦的方法有使摩擦面光滑,用滚动代替滑动,使摩擦面脱离接触(加润滑油、气垫)这三种方法.
高一课程摩擦力的教学设计 7
教学目的:
1、了解摩擦力是一种阻碍运动的力,并能够进行测定小车摩擦力大小的实验。
2、认识到摩擦力大小受接触面状况(光滑或粗糙程度)、运动方式(滚动或滑动)以及物体重量(对地面的压力)等因素的影响。
教学重点:
研究小车的重量与摩擦力大小之间的关系。
教学难点:
研究影响摩擦力大小的因素。
教学准备:
橡皮擦、新鞋底、长条形的三层板、两个相同的侧面为方形的瓶子或木块、纱布、两个同样的圆柱形的木块或塑料块、小车的载重物(玻璃弹子、小沙袋或小石块)。
教学过程:
一、引入
1、我们在写字时如果出错,通常会用橡皮擦去擦除。请观察一下擦过后的纸面和橡皮擦有什么变化?
2、生活中还有其他类似的现象吗?
举例:比较新鞋底和磨损严重的旧鞋底的摩擦力;观察新轮胎和磨损严重的旧轮胎的图片。
3、这些现象告诉我们什么?
二、探究过程
1、了解摩擦力。
(1)教师:汽车在行驶时需要与地面发生摩擦,人们行走时鞋与地面也要发生摩擦,擦掉铅笔字时橡皮擦与纸张之间也会发生摩擦。实际上,当两个物体的接触面相对运动时,就会产生摩擦。让我们再次感受一下摩擦的存在。
(2)实验:将手按在桌子上并拖动,然后离开桌面再进行拖动,比较所需用力的大小。多次重复实验并作出新的感受。
(3)归纳:因为摩擦的存在,物体在运动时会遇到一种阻碍其运动的力,这种力称为摩擦力。
2、研究摩擦力大小与哪些因素有关。
(1)讨论:你们认为摩擦力的大小与哪些因素有关?(学生可能提出许多假设,需要老师对这些假设进行整理,并选择物体表面的粗糙程度或光滑程度、运动方式(滚动或滑动)以及物体的重量(对地面的压力)这几个与摩擦力大小相关的因素进行研究,鼓励学生在课外继续研究其他因素。)
(2)预测:你们认为摩擦力的大小与这些因素有怎样的关系?
(3)分组讨论:如何设计实验来研究以下几个问题?
比较粗糙表面和光滑表面的摩擦力大小。
滚动和滑动哪种方式下的摩擦力更大?
小车的重量与摩擦力大小之间有何关系?
(4)交流实验方法并全班讨论,确定实验方案。
比较粗糙表面和光滑表面的摩擦力大小的实验。教师问:如果木板的倾斜角度不同,那么使得小瓶开始滑动所需的力会有什么变化?确保小瓶能够开始滑动时受到的力也就是摩擦力的大小,所以当木板的倾斜角度越大时,小瓶受到的`沿着木板向下的拉力也就越大。
比较滚动和滑动的摩擦力大小。
研究小车的重量与摩擦力大小之间的关系。
(5)提问:在进行相同载重量的小车实验时,是只做一次实验好还是多做几次实验好?是否应该进行不同载重量的实验?为什么?(进行多次重复实验,并选择多种不同的载重量来进行实验比较,这样才能得出可靠的结论。因为单次实验结果可能是偶然的,只有多次实验得到的结果一致,得出的结论才更可信。)
(6)分组实验并记录实验数据。
(7)汇报实验数据并总结:物体在粗糙表面上运动时的摩擦力大于在光滑表面上运动时的摩擦力。滑动摩擦力大于滚动摩擦力。小车的重量越大,摩擦力也越大。
高一课程摩擦力的教学设计 8
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=μN。
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
1、演示教具
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。
2、学生实验材料
每两位学生一组:物块一块、测力计一只。
3、投影仪、投影片。
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、静摩擦力
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: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。
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。
2、滑动摩擦力
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=μN μ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。
3、学生分组实验
教师指导一组学生实验,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,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。
用投影仪打出投影片,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:
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。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。
(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=μN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0~fm,由物体运动和其他受力情况决定。
(四)作业与思考
习题:
图6中物块A重10N,A和桌面间的动摩擦因数μ=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?
(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:0~fm
2、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=μN
3、小结(略)
高一课程摩擦力的教学设计 9
学习目标:
1.知道滑动摩擦产生的条件,会正确判断滑动摩擦力的方向。
2.会用公式F=FN计算滑动摩擦力的大小,知道影响动摩擦因数的大小因素。
3.知道静摩擦力的产生条件,能判断静摩擦力的有无以及大小和方向。
4.理解最大静摩擦力。能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小。
学习重点:
1.滑动摩擦力产生的条件及规律,并会用F摩=FN解决具体问题。
2.静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念。
学习难点:
1.正压力FN的确定。
2.静摩擦力的有无、大小的判定。
主要内容:
一、摩擦力
一个物体在另一个物体上滑动时,或者在另一个物体上有滑动的趋势时我们会感到它们之间有相互阻碍的作用,这就是摩擦,这种情况下产生力我们就称为摩擦力。固体、液体、气体的接触面上都会有摩擦作用。
二、滑动摩擦力
1.产生:一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时,另一个物体阻碍它相对滑动的力称为滑动摩擦力。
2.产生条件:相互接触、相互挤压、相对运动、表面粗糙。
①两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。
摩擦力与弹力一样属接触作用力,但两个物体直接接触并不挤压就不会出现摩擦力。挤压的效果是有压力产生。压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力,也叫正压力,压力属弹力,可依上一节有关弹力的知识判断有无压力产生。
②接触面粗糙。当一个物体沿另一物体表面滑动时,接触面粗糙,各凹凸不平的部分互相啮合,形成阻碍相对运动的力,即为摩擦力。凡题中写明接触面光滑、光滑小球等,统统不考虑摩擦力(光滑是一个理想化模型)。
③接触面上发生相对运动。
特别注意:相对运动与物体运动不是同一概念,相对运动是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变;而物体的运动一般指物体相对地面的位置发生了改变。
3.方向:总与接触面相切,且与相对运动方向相反。
这里的相对是指相互接触发生摩擦的物体,而不是相对别的物体。滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反,但并非一定与物体的运动方向相反。
4.大小:与压力成正比 FN
①压力FN与重力G是两种不同性质的力,它们在大小上可以相等,也可以不等,也可以毫无关系,用力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑,物块与墙面间的压力就与物块重力无关,不要一提到压力,就联想到放在水平地面上的物体,认为物体对支承面的压力的大小一定等于物体的重力。
②是比例常数,称为动摩擦因数,没有单位,只有大小,数值与相互接触的______、接触面的______程度有关。在通常情况下,1。
③计算公式表明:滑动摩擦力F的大小只由和FN共同决定,跟物体的运动情况、接触面的大小等无关。
5.滑动摩擦力的作用点:在两个物体的接触面上的受力物体上。
问题:
1. 相对运动和运动有什么区别?请举例说明。
2.压力FN的值一定等于物体的重力吗?请举例说明。
3.滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有关吗?
4.滑动摩擦力的大小跟物体间相对运动的速度有关吗?
三、静摩擦力
1.产生:两个物体满足产生摩擦力的条件,有相对运动趋势时,物体间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力。
2.产生条件:
①两物体直接接触、相互挤压有弹力产生;
②接触面粗糙;
③两物体保持相对静止但有相对运动趋势。
所谓相对运动趋势,就是说假设没有静摩擦力的存在,物体间就会发生相对运动。比如物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存在;如果接触面光滑,没有静摩擦力,则由于重力的作用,物体会沿斜面下滑。
跟滑动摩擦力条件的区别是:
3.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
实际大小可根据二力平衡条件判断。
4.方向:总跟接触面相切,与相对运动趋势相反
①所谓相对运动趋势的方向,是指假设接触面光滑时,物体将要发生的相对运动的方向。比如物体静止在粗糙斜面上,假没没有摩擦,物体将沿斜面下滑,即物体静止时相对(斜面)运动趋势的方向是沿斜面向下,则物体所受静摩擦力的方向沿斜面向上,与物体相对运动趋势的方向相反。
②判断静摩擦力的方向可用假设法。其操作程序是:
A.选研究对象----受静摩擦力作用的物体;
B.选参照物体----与研究对象直接接触且施加静摩擦力的物体;
C.假设接触面光滑,找出研究对象相对参照物体的运动方向即相对运动趋势的方向
D.确定静摩擦力的方向一一与相对运动趋势的方向相反
③静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,但并非一定与物体的运动方向相反。
5.静摩擦力的作用点:在两物体的接触面受力物体上。
【例一】下述关于静摩擦力的说法正确的是:( )
A. 静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反;
B.静摩擦力的大小与物体的正压力成正比;
C.静摩擦力只能在物体静止时产生;
D.静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势相反
D
【例二】用水平推力F把重为G的黑板擦紧压在竖直的墙面上静止不动,不计手指与黑板擦之间的摩擦力,当把推力增加到2F时,黑板擦所受的摩擦力大小是原来的几倍?
摩擦力没变,一直等于重力
四、滑动摩擦力和静摩擦力的比较
滑动摩擦力静摩擦力符号及单位
产生原因表面粗糙有挤压作用的物体间发生相对运动时表面粗糙有挤压作用的'物体间具有相对运动趋势时摩擦力用f表示
单位:牛顿
简称:牛
符号:N
大小N始终与外力沿着接触面的分量相等
方向与相对运动方向相反与相对运动趋势相反
问题:1. 摩擦力一定是阻力吗?
2.静摩擦力的大小与正压力成正比吗?
3.最大静摩擦力等于滑动摩擦力吗?
课堂训练:
1.下列关于摩擦力的说法中错误的是( )
A.两个相对静止物体间一定有静摩擦力作用.B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
C.静摩擦力对物体总是阻力. D.有摩擦力一定有弹力
2.下列说法中不正确的是( )
A.物体越重,使它滑动时的摩擦力越大,所以摩擦力与物重成正比.
B. 由=f/N可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与正压力成反比.
C.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反.
D.摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用.
3.如图所示,一个重G=200N的物体,在粗糙水平面上向左运动,物体和水平面间的摩擦因数=0.1,同时物体还受到大小为10N、方向向右的水平力F作用,则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是( )
A.大小是10N,方向向左.B.大小是10N,方向向右.
C.大小是20N,方向向左.D.大小是20N,方向向右.
4.粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平力F拉B,而B仍保持静止,则此时( )
A.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力也等于F.
B.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力等于零.
C.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力也等于零.
D.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力等于F.
答案:1.ABC 2.ABCD 3.D 4.B
阅读材料: 从经典力学到相对论的发展
在以牛顿运动定律为基础的经典力学中,空间间隔(长度)S、时间t和质量m这三个物理量都与物体的运动速度无关。一根尺静止时这样长,当它运动时还是这样长;一只钟不论处于静止状态还是处于运动状态,其快慢保持不变;一个物体静止时的质量与它运动时的质量一样。这就是经典力学的绝对时空观。到了十九世纪末,面对高速运动的微观粒子发生的现象,经典力学遇到了困难。在新事物面前,爱因斯坦打破了传统的绝对时空观,于1905年发表了题为《论运动物体的电动力学》的论文,提出了狭义相对性原理和光速不变原理,创建了狭义相对论。狭义相对论指出:长度、时间和质量都是随运动速度变化的。长度、时间和质量随速度变化的关系可用下列方程来表示: ,(通称尺缩效应)、 (通称钟慢效应)、 (通称质速关系)
上列各式里的v是物体运动的速度,C是真空中的光速,l0和l分别为在相对静止和运动系统中沿速度v的方向测得的物体长度;t0和t分别为在相对静止和运动系统中测得的时间; m0和 m分别为在相对静止和运动系统中测得的物体质量。
但是,当宏观物体的运动速度远小于光速时(v
继狭义相对论之后,1915年爱因斯坦又建立了广义相对论,指出空间时间不可能离开物质而独立存在,空间的结构和性质取决于物体的分布,使人类对于时间、空间和引力现象的认识大大深化了。狭义相对论和广义相对论统称为相对论。
高一课程摩擦力的教学设计 10
【教材分析】
摩擦力是力学中的三大性质力之一,正确认识摩擦力对后面知识的学习有着至关重要的作用、在摩擦力这节课中,要求会计算滑动摩擦力的大小和判断其方向,以及静摩擦力的大小和方向的判断、教师在教学过程中要将学生在初中所学过的相关概念与本节内容相结合,与生活中的实例相结合,逐步引导、循循善诱,对两种摩擦力的大小和方向判定有个清晰的认识、在探究过程中要充分利用初中二力平衡的知识,在物体从静止到运动的过程中认识静摩擦力和滑动摩擦力大小变化情况,使学生的认识从感性到理性发生质的变化、由于本节课的特点,在整个教学过程中要充分体现新课标的探究精神,让学生多用所学知识揭示生活中的相关现象本质、
[教学理念]:
(1)立足于自主学习、合作学习、探究学习的多元学习方式相结合
(2)理论与实际相联系,让学生理解生活、社会与物理的关系。
(3)确立知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三位一体的教学目标。
(4)重视物理与科技前沿的联系,培养学生热爱科学的情感。
(5)注重学生思维能力的培养,培养学生的创新精神是课堂教学的灵魂。
【教学目标】
一、知识目标:
1、知道什么是静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力、
2、能计算静摩擦力、滑动摩擦力的大小并知道它们的方向、
二、能力目标:
1、培养学生的阅读理解能力
2、在自己设计探究实验过程中培养学生的自主探究,创新意识。
3、培养学生的'逻辑思维能力,培养学生利用知识解决实际问题的能力。
4、在探究影响摩擦力的过程中学习用控制变量法研究问题。
三、情感目标:通过摩擦力大小的探究过程,培养学生科学的思想方法,严谨的实验态度。
【过程与方法】:
学生通过设计实验,并使用控制变量法对影响滑动摩擦力和静摩擦力大小的因素进行实验探究。
【教学重点】
滑动摩擦力的大小
【教学难点】
静摩擦力
【教学过程】:
一、引入:
今天我们来学习摩擦力。(课件展示)。
二、推进新课
1、摩擦力
出示目标:什么样的力才是摩擦力?
(1)阅读课本明确概念(完成导学案第一部分):
两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力、
(2)师生互动:进一步认识摩擦力,掌握摩擦力产生的条件。
(3)说明生活中我们遇到的摩擦力有三种,静摩擦力,滑动摩擦力和滚动摩擦力,高中阶段我们只掌握静摩擦力和滑动摩擦力。
2、静摩擦力
出示目标:静止的物体受的就是静摩擦力么?
(1)学生阅读课文明确静摩擦力,小实验说明相对运动的趋势以及静摩擦力的方向。
(2)演示实验:拉人。探讨静摩擦力大小的影响因素,并认识最大静摩擦力。
3、滑动摩擦力
出示目标:运动的物体受的摩擦力就是滑动摩擦力么?
(1)阅读课文明确概念:
当一个物体在另一个物体表面上滑动的时候,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力、小实验明确相对运动以及滑动摩擦力的方向。
(2)探究影响滑动摩擦力大小的因素、
①探究实验目标:改变滑动摩擦力的大小
②讨论影响因素:
③提出实验方法——控制变量法
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,应控制其他与该物理量有关的因素不变,这种研究问题的方法叫做控制变量法。
④设计实验方案。
⑤选择实验数据的处理方式。
⑥学生活动:学生分组计时实验,并完成导学案第二部分。
⑦老师抽样展示数据,并与学生一起对数据进行分析,最终定量得出压力与滑动摩擦力的关系,并介绍动摩擦因数的物理意义及常见材料间的动摩擦因数。
⑧学生结合课文,自己小结:滑动摩擦力的计算公式F=μFN、并讨论它的用途。
三、课堂总结:师生结合导学案第三部分归纳总结本节课的收获。
四、动一动(为课堂还有空余时间时用):拉书比赛。
五、板书设计
课题:3—3摩擦力
一、摩擦力
1、概念
2、摩擦力产生的条件:
二、静摩擦力
1、概念
2、方向
3、大小
三、滑动摩擦力
1、概念
2、方向
3、大小
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