2019-2020年高一物理 第一章 力 四、摩擦力(第一課時(shí)) 人教大綱版第一冊(cè).doc
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2019-2020年高一物理 第一章 力 四、摩擦力(第一課時(shí)) 人教大綱版第一冊(cè) 從容說課 摩擦力是力學(xué)中常見的三種力之一,教學(xué)內(nèi)容包括: (一)滑動(dòng)摩擦力的概念、產(chǎn)生條件、滑動(dòng)摩擦力的方向、滑動(dòng)摩擦力的大小(即滑動(dòng)摩擦定律). (二)靜摩擦力的概念、產(chǎn)生條件、滑動(dòng)摩擦力的方向、靜摩擦力大小的不確定性和被動(dòng)性. 本節(jié)課的特點(diǎn)是:對(duì)摩擦力的認(rèn)識(shí),層層分解而避免一步到位,教學(xué)中要注意把握好尺度,以減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)、降低教學(xué)難度. 結(jié)合教材內(nèi)容和特點(diǎn).本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)定位如下: 1.知道滑動(dòng)摩擦力及產(chǎn)生條件.會(huì)判斷滑動(dòng)摩擦力的方向. 2.知道滑動(dòng)摩擦力跟壓力成正比.會(huì)用公式F=μFN “計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小。知道動(dòng)摩擦因數(shù)跟什么有關(guān). 3.知道靜摩擦產(chǎn)生的條件,會(huì)判斷靜摩擦力的方向. 4.知道最大靜摩擦的概念,能根據(jù)二力平衡條件確定靜摩擦力的大?。? 本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)定位如下: 滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件及規(guī)律.學(xué)會(huì)用公式F=μFN解決實(shí)際同題. 靜摩擦力的產(chǎn)生條件及規(guī)律.正確理解什么是最大靜摩擦力. 本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)定位如下; 正壓力的確定及靜摩擦力的教學(xué). 本節(jié)課注意結(jié)合實(shí)際,采用實(shí)驗(yàn)和實(shí)例分析交互的方式,啟發(fā)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦,在教師的指導(dǎo)下積極參與課堂活動(dòng),通過對(duì)各演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察分析,得出結(jié)論.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)?、觀察能力及實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度. 本節(jié)課的教學(xué)程序如下: 實(shí)驗(yàn)演示,導(dǎo)入新課→控制變量.實(shí)驗(yàn)探究,得到什么是滑動(dòng)摩擦力及其產(chǎn)生條件→實(shí)驗(yàn)分析,得到滑動(dòng)摩擦力的方向與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反→辨析物體的運(yùn)動(dòng)方向和物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的區(qū)別一設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究得到滑動(dòng)摩擦定律. 實(shí)例分析→得到什么是靜摩擦力及其方向→實(shí)驗(yàn)探討最大靜摩擦力與正壓力之間的關(guān)系. 教學(xué)目標(biāo) 一、知識(shí)目標(biāo) 1.知道靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件。會(huì)判斷這兩種摩擦力的方向. 2.知道滑動(dòng)摩擦力的大小跟什么有關(guān),知道滑動(dòng)摩擦力跟壓力成正比. 3.知道什么是最大靜摩擦力。知道最大靜摩擦力跟物體問的正壓力成正比. 二、能力目標(biāo) 1.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力和實(shí)驗(yàn)分析能力. 2.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)的語言表達(dá)能力. 3.對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究方法的滲透. 三、德育目標(biāo) 向?qū)W生滲透抓住主要矛盾和主要因素,忽略次要因素的辯證思想. 教學(xué)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解決實(shí)際問題. 2.靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律,正確理解什么是最大靜摩擦力. 教學(xué)難點(diǎn) 1.正壓力的確定. 2.靜摩擦力方向的正確判定. 教學(xué)方法 講授法、實(shí)驗(yàn)法、討論法. 教學(xué)用具 斜面、小車、毛巾、彈簧秤、長方體物塊4個(gè)相同的重物、磨砂紙、投影片. 課時(shí)安排 1課時(shí) 教學(xué)過程 [投影本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.知道滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件,會(huì)正確判斷滑動(dòng)摩擦力的方向. 2.會(huì)用F=μFN計(jì)算有關(guān)問題. 3.知道動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大小與接觸面的材料和粗糙程度有關(guān). 4.知道靜摩擦力產(chǎn)生的條件,知道靜摩擦力的方向. 5.知道什么是最大靜摩擦力. [學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程] 一、引入新課 [演示實(shí)驗(yàn)] 1.手拉一木塊在桌面上運(yùn)動(dòng),停止用力后,小木塊慢慢停下來. 2.小車從斜面上滑下. [教師]觀察到什么現(xiàn)象? [學(xué)生]小木塊和小車停下來. [教師]它們?yōu)槭裁磿?huì)停下來呢? [學(xué)生]由于受到了摩擦力的作用. [教師]初中我們已經(jīng)學(xué)過了摩擦力的一些知識(shí),本節(jié)課進(jìn)一步學(xué)習(xí)摩擦力的知識(shí). 二、新課教學(xué) (一)滑動(dòng)摩擦力 [教師]在演示實(shí)驗(yàn)中,木塊和小車都受到了摩擦力,這叫什么摩擦力? [學(xué)生]滑動(dòng)摩擦力. [教師]滑動(dòng)摩擦力是怎樣產(chǎn)生的呢?同學(xué)們能否舉例說明? [學(xué)生活動(dòng)]積極思考并通過實(shí)驗(yàn)研究. 方案一:讓小車從斜面上滑下,滑到光滑的水平面上. 現(xiàn)象:小車一直運(yùn)動(dòng)下去. 方案二:在光滑水平面上鋪放一條毛巾,再讓小車從斜面上滑下. 現(xiàn)象:小車在水平鋪放的毛巾上慢慢停下來. 方案三:將小車單獨(dú)放在水平毛巾上,施加一水平力使小車開始運(yùn)動(dòng)后,立即撤去水平力. 現(xiàn)象:小車慢慢停下. 方案四:將小車單獨(dú)放在水平毛巾上,不施加水平力. 現(xiàn)象:小車始終靜止. 方案五:用一個(gè)大小等于小車的重力的向上的力,拉著小車,使小車在水平毛巾上以某一速度運(yùn)動(dòng). 現(xiàn)象:小車會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去. [師生共同活動(dòng)]共同分析上述現(xiàn)象,總結(jié)歸納: 1.當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對(duì)另一物體滑動(dòng)時(shí),受到另一個(gè)物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力,叫做滑動(dòng)摩擦力. 2.滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件: (1)兩物體直接接觸且接觸面粗糙. (2)兩物體間存在相互作用的彈力 正壓力. (3)兩物體接觸面之間有相對(duì)滑動(dòng). [教師]滑動(dòng)摩擦力的方向如何呢?分析上述有關(guān)滑動(dòng)摩擦力的實(shí)驗(yàn),試用語言描述滑動(dòng)摩擦力的方向. [學(xué)生活動(dòng)](分析討論并組織語言表述) 滑動(dòng)摩擦力的方向總是跟接觸面相切,且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反. [鞏固訓(xùn)練] 如圖,物體A處于水平放置的長木板B上,現(xiàn)讓A、B都向右運(yùn)動(dòng),且vA<vB.分析物塊A是否受到摩擦力?方向如何? [參考答案] A受到滑動(dòng)摩擦力,方向水平向右. [評(píng)析拓展] 1.所謂“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”是指相對(duì)接觸的物體,而不是相對(duì)于別的物體(比如水平地面). 例如:上題中由于vA<vB,故A相對(duì)于B水平向左運(yùn)動(dòng),因而A所受B的滑動(dòng)摩擦力方向水平向右. 2.滑動(dòng)摩擦力也可能是動(dòng)力. 在上題中,A所受滑動(dòng)摩擦力跟A運(yùn)動(dòng)方向相同,因而此時(shí)滑動(dòng)摩擦力是動(dòng)力. 3.滑動(dòng)摩擦力是被動(dòng)力. [教師]滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)呢?能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證你的設(shè)想呢? [學(xué)生活動(dòng)]積極思考、討論并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)演示.(教師隨時(shí)指導(dǎo)) 演示實(shí)驗(yàn)一:先用彈簧秤拉著長方體物塊A如甲圖運(yùn)動(dòng),再用彈簧秤拉長方體物塊A如圖乙運(yùn)動(dòng)(兩次都做勻速運(yùn)動(dòng)) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:彈簧秤的示數(shù)相同. 比較實(shí)驗(yàn)條件:物體和桌面的接觸面積不同. 結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面面積大小無關(guān). 演示實(shí)驗(yàn)二:分別用丙圖和丁圖來做: 現(xiàn)象:丙圖中彈簧秤的示數(shù)比丁圖中彈簧秤的示數(shù)小. 比較實(shí)驗(yàn)條件:兩種情況下接觸面的粗糙程度不同. 結(jié)論: 滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān). 演示實(shí)驗(yàn)三:分別在小車上加數(shù)量不同的砝碼在桌面做勻速運(yùn)動(dòng). 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:物體所加砝碼越多,彈簧秤示數(shù)越大. 比較實(shí)驗(yàn)條件: 物體對(duì)地面的壓力不同. 結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力有關(guān). [教師]精確的實(shí)驗(yàn)表明: 滑動(dòng)摩擦力跟正壓力成正比.如果用F表示滑動(dòng)摩擦力的大小,用FN表示正壓力的大小,則有F=μFN 其中μ叫做動(dòng)摩擦因數(shù),它由接觸面的材料和粗糙程度決定. [鞏固訓(xùn)練]用投影片出示 在水平力F作用下,重為G的物體勻速下滑,如圖所示,若物體與墻之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則物體所受摩擦力的大小為 A.μF B.μF+G C.G D. [參考答案]AC [評(píng)析拓展]由此題可知計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的方法有兩種:一是直接由F=μFN求解;二是由物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,間接進(jìn)行判斷和計(jì)算. (二)靜摩擦力 [教師]請(qǐng)一位同學(xué)用一不太大的水平力推講桌.提問:觀察到了什么? [學(xué)生]桌子沒動(dòng). [師生共同分析] 用水平力推桌子時(shí),桌子有一個(gè)沿推力方向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)(但并沒有運(yùn)動(dòng)).為什么呢?原因是此時(shí)桌子和地面間產(chǎn)生了一個(gè)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力,這就是靜摩擦力. [教師]靜摩擦力的方向如何? [學(xué)生]分析思考后作答: 靜摩擦力的方向總是跟接觸面相切,并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反. [教師]請(qǐng)另一位同學(xué)來推講桌,水平力逐步增大. [學(xué)生]仔細(xì)觀察并思考: 現(xiàn)象:開始時(shí)桌子未動(dòng),當(dāng)水平力增大到某一值時(shí),桌子突然動(dòng)起來. 分析:桌子未動(dòng)時(shí),桌子水平方向受力平衡,即靜摩擦力等于水平力. [師生共同活動(dòng)]分析總結(jié) 1.靜摩擦力隨外力的增大而增大. 2.靜摩擦力不能無限增大,靜摩擦力的最大值叫做最大靜摩擦力,最大靜摩擦力等于物體剛剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的推力. [思考與討論] 最大靜摩擦力和什么因素有關(guān)? [學(xué)生活動(dòng)]舉例: 推動(dòng)一輛空車比推動(dòng)一輛載重車容易. 結(jié)論:最大靜摩擦力和壓力有關(guān). [教師]能否準(zhǔn)確地描述最大靜摩擦力和壓力的關(guān)系呢? [學(xué)生活動(dòng)]設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)一:用彈簧秤拉一重物A,觀察重物剛滑動(dòng)時(shí)彈簧秤的示數(shù)F1. 實(shí)驗(yàn)二:在A上疊放一相同的重物B,再次觀察剛滑動(dòng)時(shí)彈簧秤的示數(shù)F2. 實(shí)驗(yàn)三:在A、B上再疊放一相同的重物C,觀察剛滑動(dòng)時(shí)彈簧秤的示數(shù)F3. 結(jié)論:F1/G=F2/2G=F3/3G(F3=3F1,F(xiàn)2=2F1) 即:最大靜摩擦力與正壓力成正比 [鞏固訓(xùn)練]用投影片出示 1.日常生活中靜摩擦力有哪些應(yīng)用? 2.判定下列兩種情況下A和斜面間是否存在摩擦力?如何存在,是什么摩擦力?(甲圖中A沿斜面勻速下滑 乙圖中A靜止在斜面上) [參考答案]1.略 2.甲圖中A受到滑動(dòng)摩擦力,乙圖中A受到靜摩擦力 [課堂討論] [投影討論題] 1. 受靜摩擦力作用的物體是否一定靜止? 2. 摩擦力是否一定是阻力? 3. 滑動(dòng)摩擦力的方向是否一定和動(dòng)運(yùn)方向相反? 4. 有外力作用才會(huì)產(chǎn)生靜摩擦力嗎? [學(xué)生活動(dòng)] [教師點(diǎn)撥] l.物體是否受到靜摩擦力,與物體處于靜止還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有關(guān)系,關(guān)鍵是物體相對(duì)于其接觸的物體靜止. 例如:一個(gè)人端著一杯水走路,杯子受到手的靜摩擦力;站在啟動(dòng)的火車上的人愛到車廂地板的摩擦力;拔河比賽時(shí)受繩子的摩擦力等,都是靜摩擦力. 2.有些摩擦力是阻礙物體的運(yùn)動(dòng),但也有一些摩擦力卻是物體在運(yùn)動(dòng)過程中的動(dòng)力.例如人在加速跑步時(shí),汽車加速前進(jìn)時(shí),由于人的腳或車輪(主動(dòng)輪)與地面接觸時(shí)相對(duì)靜止,但有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),故地面給人的腳或車輪一個(gè)向前的靜摩擦力,這個(gè)靜摩擦力是使人或車前進(jìn)的動(dòng)力. 3.滑動(dòng)摩擦力的方向和物體的運(yùn)動(dòng)方向不一定相反. 例如:如圖所示。長木板上放一木塊B. 當(dāng)A突然獲得速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí),B也隨A向A運(yùn)動(dòng),同時(shí)B相對(duì)于A向左滑動(dòng),顯然,B物體的運(yùn)動(dòng)方向是向右的,但它相對(duì)于A滑動(dòng)的方向卻是向左的。B受滑動(dòng)摩擦力方向是向右的。與B的運(yùn)動(dòng)方向相同. 判斷摩擦力方向時(shí)一定明確“相對(duì)”的含義,“相對(duì)”既不是“對(duì)”地。也不是“對(duì)觀察者”,“相對(duì)”的是跟它接觸的物體. 4.產(chǎn)生靜摩擦力的原因是因?yàn)槲矬w受到不為零的沿接觸面方向的外力作用,這種情況確實(shí)存在.例如:在右圖中,用水平力F拉放在地面上的物塊。但未拉動(dòng),是因?yàn)槲飰K受到水平方向靜摩擦力的作用.但以此認(rèn)為沿接觸面的外力是產(chǎn)生靜摩擦力的條件卻是片面的,不科學(xué)的. 例如:放在水平傳送帶上并與傳送帶保持相對(duì)靜止的貨物。在傳送帶加速或減速時(shí),也會(huì)受到靜摩擦力的作用,其原因并不是貨物在水平方向受除靜摩擦力以外的其他外力作用,而是因?yàn)樨浳锱c傳送帶問存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì). 可見,相互接觸的物體要產(chǎn)生靜摩擦力,物體間必須具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),而這種“相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)”既可由外力產(chǎn)生,也可以是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而產(chǎn)生. 三、小結(jié) [投影]小結(jié)思考題 1.一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上 的時(shí)候,要受到另一個(gè)物體 的力。這種力叫做滑動(dòng)摩擦力. 2.滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件:①接觸面 ;②兩物體相互 且存在 ;③兩物體間有 . 3.滑動(dòng)摩擦力的方向總是沿著 .且與 的方向相反. 4.滑動(dòng)摩擦力跟 成正比,F(xiàn)= ,μ為 ,μ取決于物體的 和接觸面的 與接觸面的面積 . 5.當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體的表面上有 時(shí),所受到的另一個(gè)物體對(duì)它的阻礙作用叫靜摩擦力. 6.靜摩擦力的產(chǎn)生條件: ①接觸面 ;②兩物體 且存在 ;③兩物體間有 . 7.靜摩擦力的方向沿著 跟物體 的方向相反. 8.靜摩擦力的大小隨外力增加而 ,當(dāng)外力增大到使物體處于將動(dòng)未動(dòng)的狀態(tài)時(shí),靜摩擦力達(dá)到 .故靜摩擦力隨外力的變化而在 的范圍內(nèi)變化,最大靜摩擦力與壓力成正比. 四、作業(yè) 1. 課本P16練習(xí)四 2.思考題 如圖,A、B兩物體疊放在水平面上.水平力F作用在A上,但兩者都未動(dòng),試分析A、B所受摩擦力的情況. 3.變式訓(xùn)練: 在上題中,如水平力作用在B上呢? [參考答案] 2.A受到B水平向右的靜摩擦力F1.B受到A水平向左的靜摩擦力F2.B受到水平面水平向右的靜摩擦力F3.且F1=F2=F3=F(由二力平衡條件知). 3.A不受摩擦力,B受水平面對(duì)B的水平向右的靜摩擦力F′,且F′=F. 五、板書設(shè)計(jì) 六、本節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計(jì) 1.關(guān)于摩擦力,下列說法中正確的是( ) A.摩擦力方向總是跟運(yùn)動(dòng)方向相反 B.相互壓緊且接觸面粗糙的物體之間一定有摩擦力 C.相互接觸的物體間的正壓力增大,摩擦力一定增大 D.物體受到靜摩擦力的大小,跟接觸面的粗糙程度無關(guān) 2.對(duì)于兩個(gè)相互接觸的物體,下列說法中正確的是( ) A.有彈力必有摩擦力 B.有彈力不一定有摩擦力 C.有摩擦力必有彈力 D.有摩擦力不一定有彈力 3.自行車在平直公路上勻速行駛過程中,則( ) A.前后輪受到的摩擦力均向后 B.前后輪受到的摩擦力均向前 C.前輪受到的摩擦力向前,后輪受到的摩擦力向后 D.前輪受到的摩擦力向后,后輪受到的摩擦力向前 4.如圖,C是水平地面,A、B是兩個(gè)長方形物塊,F(xiàn)作用在物塊B上,物塊A和B以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),由此可知,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1和B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2可能是( ) A.μ1=0,μ2=0 B.μ1≠0,μ2≠0 C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1=0,μ2≠0 5.如圖所示,一木塊放在水平面上,在水平方向共受到三個(gè)力即F1、F2和摩擦力作用.木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),其中F1=10 N,F2=2 N.若撤去力F1,則木塊在水平方向受到的合力為( ) A.10 N,方向向左 B.6 N,方向向右 C.2 N,方向向左 D.零 6.物體與豎直墻壁的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物體的質(zhì)量為m,當(dāng)物體沿著墻壁自由下落時(shí),物體受到的滑動(dòng)摩擦力為______. 7.一木塊靜止在水平桌面上,已知木塊重為10 N,木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,最大靜摩擦力為2.2 N,求: (1)用1.5 N的水平力拉木塊時(shí),木塊受到的摩擦力有多大? (2)要使木塊由靜止開始運(yùn)動(dòng),至少要用多大的水平拉力? (3)木塊在桌面滑動(dòng)后,使水平拉力大小變?yōu)?.5 N,木塊受到多大的摩擦力? [參考答案] 1.D 2.BC 3.D 4.BD 5.D 6.0 7.(1)1.5 N (2)2.2 N (3)2.0 N- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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