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新人教版高一必修(一)《摩擦力》课例
作者:fengyefy山东肥城第一高级中学/张启振 来源:摘自:《泰安教研网》 点击:20065次 评论:0

【教学案例】

教学目标

(一)知识与技能

1、通过实验认识静摩擦力规律。知道最大静摩擦力的概念。

2、知道静摩擦力概念及产生的条件,会判断静摩擦力的方向,

3、知道滑动摩擦力概念及产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向。

4、知道滑动摩擦力的大小跟什么有关,知道滑动摩擦力跟压力成正比。会利用Ff=µFN来计算滑动摩擦力的大小。

(二)过程与方法

1、培养学生利用物理语言分析,思考,描述摩擦力概念和规律的能力;

2、培养学生实验中的观察能力、分析、归纳能力及语言表达能力;

(三)情感、态度与价值观

1、利用实验和生活实例来感受和体会身边的物理现象,激发学生学习探究的兴趣;

2、培养学生形成实践----认识(规律)----实践(解决实际问题)的物理学习过程。

教学重点

1、滑动摩擦力产生的条件及规律,并会用Ff=μFn解决具体问题;

2、正确理解最大静摩擦力的概念。

教学难点

静摩擦力有无、大小的判定

教学用具

长方体木块、长木板、弹簧秤、毛巾;,毛刷(两个学生一组)纸张等。

教学过程

[导入新课]

师:请同学们伸出手,用手压桌面,向前推动手掌,体会有什么感觉?

生:(做实验后回答)感觉到有阻碍手运动的力.

师:很好。这个力时时伴随我们却容易被我们忽视,根据初中的学习我们知道,这个力叫摩擦力。今天,我们就在初中学习的基础上进一步学习摩擦力。

[新课教学]

一、静摩擦力

师:(提问)初中已经学过摩擦力,那么什么是摩擦力?

生: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,这个力叫做摩擦力

1、摩擦力: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,这个力叫做摩擦力(板书)

[演示]举身边的例子,用水平推力推课桌时,课桌没有运动。再用力推,还是没动。

师:用力推桌子时,课桌为什么没用动?

生:因为课桌与地面之间有摩擦力的作用,阻碍课桌的运动。

师:这种摩擦力发生在什么物体之间?

生:课桌没动,与地面相对静止,发生在相对静止的物体之间。

师:对,这种摩擦力发生在相对静止的两个物体之间,我们把这种摩擦力叫做静摩擦力.

2、静摩擦力:两个相互接触的物体,一个相对与另一个有相对运动趋势时产生的摩擦力叫静摩擦力。(板书)

师:是不是有相对运动趋势的物体间就会产生静摩擦力,根据前面做过的实验请思考一下,什么条件下会产生静摩擦力?

3、产生静摩擦力的条件

生1:手推桌子,没有动,桌子与地面间有相对运动趋势。故两个物体间有相对运动趋势.(板书)

生2:用手压桌子,桌子压地面。故两个物体应该接触并且相互挤压(板书)

师:是否满足这两个条件,就会产生静摩擦力?

(学生讨论没有回答的)

师:这里有两双筷子(一双光滑、一双粗糙)和两个砝码,做搬砝码的实验。

生:(做实验并总结)两个物体间的接触面不光滑.(板书)

师:(鼓励)同学们分析得非常好,两物体满足上述三个条件,物体间就会产生静摩擦力,那么,静摩擦力的大小和方向又是怎样的呢?

4、静摩擦力的方向

师:下面我们通过实验探究一下静摩擦力的大小和方向.

[实验1]把毛刷放到桌面上,用力拉毛刷的把手,使毛刷的上部稍稍移动一些,刷毛的下部由于受到桌面的摩擦仍静止,使的刷毛发生了弯曲。

师:这个现象说明了什么?

生:刷毛弯曲,表明刷毛与桌面之间有静摩擦力的作用,刷毛下部有随上部移动的趋势,但由于摩擦力的作用没有动而发生了弯曲。说明静摩擦力的方向沿着接触面并与物体相对运动趋势的方向相反。(板书)

5、静摩擦力的大小

[实验2]在较光滑的桌面上放一长木板,上面放一质量较大的木块,(如图)开始时,在木板与木块接触的外侧面做两个对顶的三角形的记号。用手沿图中箭头所示的方向缓缓的拉木板时,观察弹簧测力计的示数并分析力的变化。

现象:拉木板时,木块随木板一起运动,弹簧测力计的示数逐渐增大,但两个三角形记号相对位置没变。

[引导学生分析]木块缓缓运动,木块在水平方向上所受的两个力是一对平衡力。弹簧测力计的示数等于静摩擦力的大小。

结论:静摩擦力随引起相对运动趋势的外力变化而变化,且二力大小相等。

[实验2]继续做上述实验,继续拉动木板,直到木板与木块发生相对滑动,观察测力计的示数变化?

生:随着拉动木板,测力计的示数继续增大,增大到某一数值时,木块发生相对滑动。说明静摩擦力有一个最大值,拉力超过这一值,物体开始相对滑动。

师:静摩擦力的最大值叫最大静摩擦力(Fmax)

静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间,即:0<F≤Fmax(板书)

师:上述实验中,木块与木板发生相对滑动后,物体与木板之间还有没有摩擦力,如果有,是什么性质的摩擦力?

生:仍有摩擦力,不过由静摩擦力变为滑动摩擦力。

师:好。下面我们来研究一下滑动摩擦力。

二、滑动摩擦力

师:阅读课文,结合上面的实验,回答什么叫滑动摩擦力。

生:.两个相互接触的物体有相对滑动时,物体之间存在阻碍物体间相对滑动的作用力,叫做滑动摩擦力

1、滑动摩擦力:两个相互接触的物体有相对滑动时,物体之间存在阻碍物体间相对滑动的作用力,叫做滑动摩擦力。(板书)

师:根据静摩擦力产生的条件,请思考一下滑动摩擦力产生条件是怎样的?

生:(思考并讨论)

2、滑动摩擦力的条件

(1)两个物体应该接触并且相互挤压

(2)两个物体间的接触面不光滑

(3)两个物体间有相对运动.(板书)

学生做身边的实验,感受与滑动摩擦力有关的因素,回答老师提出的问题.

师:在桌面上垫一张纸,把手压在纸上,然后手掌向前推,保持接触面的材料不变,在大小不同的压力下朝前推手掌(材料可以是纸、塑料、毛巾、木板、等);然后保持压力不变,改变接触面的材料.感受有什么不同?通过比较,感受滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关.

生:与正压力和接触面的粗糙程度有关.

师:滑动摩擦力的大小与与正压力和接触面的粗糙程度有关.如何去比较他们的关系?

生:采用控制变量法,控制接触面的粗糙程度不变,看大小与正压力的关系。控制正压力不变,改变接触面的粗糙程度,看大小的改变.

师:很好。下面我们通过实验看一下滑动摩擦力与正压力和接触面的粗糙程度的关系是什么?

[实验]继续做实验2,拉动木板,使木板与木块发生相对滑动,观察到木块在弹簧秤的作用下相对地面静止。弹簧秤示数等于滑动摩擦力的大小。

师:如何改变正压力的大小?

生:在木块上增加砝码,木块对木板的压力增加。且压力的大小等于木块和砝码的重力大小。

师:很好,那么实验数据如何处理?

生:设计表格,把关系表示出来。

师:实验数据记录的表格应该怎样设计?

生:我设计的表格是这样的.(多媒体投影学生设计的表格)

实验次数

1

2

3

4

压力FN/N

 

 

 

 

拉力F/N

 

 

 

 

摩擦力f/N

 

 

 

 

师:记录了数据以后是如何对数据进行处理的呢?

生1:可以用每组得到的摩擦力和对应的压力相比.

生2:可以作摩擦力Ff随压力FN变化的图象,如果图象是一条直线,说明二者成正比.

师:刚才两个同学的做法都很好,但是我还是建议用第二种做法,这样作出来的图象一目了然,很容易进行判断.如果你在测量中出现了错误的点,这个点可以在作图中舍去.以后大家要多采用图象的方法处理实验所得到的数据.

学生做实验,思考讨论,最后总结

师:实验得到的结论是什么?

生:在其他条件不变的情况下物体与地面间的滑动摩擦力与物体对地面的压力成正比.

师:如何看滑动摩擦力的大小与粗糙程度的关系。

生:保持一块木块,改变长木板的粗糙程度,拉动木板,观察弹簧秤的示数。

学生做实验,思考讨论,最后总结。

生:在其他条件不变的情况下,物体间的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大.

师:大家猜想一下滑动摩擦力还与什么因素有关?

生1:可能与接触面的面积有关.

生2:可能与物体运动的速度有关.

师:下面大家就通过实验验证一下我们的猜想.

学生实验,教师巡回指导.

师:通过实验,我们能够得出什么样的结论?

生:物体与地面间的滑动摩擦力与接触面积无关,跟物体运动的速度大小无关,跟接触面的粗糙程度有关.

师:(总结)更为精确的实验表明:滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟两个物体间的垂直作用力成正比.即:Ff=µFN(板书)

对μ的认识: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(板书),它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关,材料不同,两物体间的动摩擦因数也不同.动摩擦因数还跟接触的情况(如粗糙程度)有关.指导学生阅读“几种材料间的动摩擦因数”,加深对μ的理解。

师:滑动摩擦力的方向是如何规定的?

生:(学生分析后得出)滑动摩擦力的方向总是沿着接触面并跟物体相对运动方向相反.(板书)

师:(强调)需要注意的是,滑动摩擦力的方向虽然是跟相对运动方向相反,但是要把相对运动方向跟运动方向这两个概念区分开,不能混为一谈。

[例题]:课本59页例题

教师简析物理情景,学生完成解析。

对学生的解答过程进行评价,特别注意解题步骤的规范。锻炼学生分析问题特别是受力分析的能力,为以后复杂的受力分析打下良好的基础.

[练习]课本61页2、3题

[小结]本节课在已经了解摩擦力的概念的基础上进一步学习了静摩擦力和滑动摩擦力。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,跟物体间相对滑动趋势方向相反。这里要重视对“相对运动趋势”的理解。对滑动摩擦力,大小与动摩擦因数和正压力有关,与物体的速度和接触面积无关。同时对“相对运动”的把握是关键。相对运动不一定是物体的运动,要弄清。

【课后反思】

摩擦力是本章教学的重点,也是难点。由于摩擦力的复杂性,不易理解。突破的方法是利用我们身边的例子让学生去感受和体会,再通过简单的学生实验来验证进行的,避免把知识强加给学生,让学生在自己的感受和体会中去理解.教案中没有用课本中的实验,而是对实验进行了改进,由很多优点1、弹簧测力计示数易于观察。2、不要求木板匀速运动,同时还可以研究滑动摩擦力的大小与相对运动的快慢有无关系,便于操作。3、学生直接观察到静止的木块所受的摩擦力是滑动摩擦力。滑动摩擦力和静摩擦力的难点比较多,不可能在一节课就能完全解释清楚,让学生全部理解,本节课先让学生理解和掌握摩擦力的基本知识,然后在以后的学习中逐步加深理解。

更新:2011/8/13 5:27:10 编辑:fengyefy
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