高一物理人教版必修一 3.3摩擦力教案

摩擦力

重/难点

重点：

1．静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断。

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。

3．滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断。

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。

重/难点分析

重点分析：这些内容不可能在我们这一节课就能完全解释清楚，让学生全部了解，应该让学生先熟悉解决问题的基本方法，然后在以后的学习中逐步解决这些问题，因为摩擦力不止一次地将会出现在将来的学习中。

难点分析：摩擦力是物理教学中的难点，这节课突破难点的方法是利用我们身边随手可见的例子和简单的学生实验来进行的，一定要注意避免的是把知识点强加给学生，应该让学生自己去感受、去体会。

突破策略

一、静摩擦力

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。

师：(举身边的例子，用水平推力推课桌时，课桌没有运动)当我用力推课桌时，课桌为什么没有运动?因为课桌与地面之间有摩擦力的作用。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。同学们思考一下静摩擦力存在的条件。

两个接触面不光滑的物体间有弹力并且有相对运动趋势。

师：下面我们通过实验探究一下静摩擦力的大小和方向。

[实验探究](参考实验)

(1)用弹簧测力计水平地拉静止在水平桌面上的木块，逐渐增大拉力，直到木块运动为止。观察在此过程中弹簧测力计的示数变化，并将实验数据填入表格中。

(2)在木块上增加砝码，重复上述实验，将实验数据填入表中。

多媒体投影学生的表格设计(参考表格)

大家讨论归纳一下静摩擦力的特点。

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，跟物体间相对滑动趋势方向相反。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

f表示。最大静摩擦力的方向，也总是沿接触面切线方向，跟物体间相对

M

运动趋势相反。

师：对于静摩擦力，我们还要讨论几个问题，首先考虑第一个问题：静摩擦力能不能发生在运动的物体之间?

静摩擦力中的“静”应该是指的相互接触并且有相对运动趋势的物体之间的摩擦力，它应该是指的相对静止。

第二个问题是静摩擦力的大小如何确定?

可以根据平衡条件来做。

例1. 用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向)。下列说法正确的是()

A．瓶中油越多，手必须握得越紧

B. 手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大

C. 不管手握得有多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的

D．以上说法都正确

解析：手握住油瓶，油瓶不掉落下来，表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶受到的重力平衡——静摩擦力的大小由瓶的重力(大小)决定；油瓶变重，它受到的静摩擦力必须随之增大，手握得紧一点，相应的最大静摩擦力值也就大一些，才能保障油瓶不会掉落下来；如果手握得不够紧，正压力不够大，最大静摩擦力小于油瓶的重力，油瓶就会掉下来。所以选项A正确。手握得越紧，手与瓶之间的正压力越大，最大静摩擦力值也越大；但这时油瓶受到的是静摩擦力，是与油瓶重力平衡的静摩擦力，是一个定值——等于油瓶的重力。可见，选项B错误，C正确；显然D也不正确。

师：继续刚才的分组实验，当拉力大于物体与地面间的最大静摩擦力时，物体的运动情况发生了怎样的变化?

学生继续做实验，仔细观察实验现象，并对实验现象进行解释。

物体由静止变为了运动。物体与地面之间仍然有摩擦力，不过摩擦力的性质由静摩擦力变为滑动摩擦力。

二、滑动摩擦力

从上面的实验可得出，两个相互接触的物体有相对滑动时，物体之间存在的摩擦叫做滑动摩擦。在滑动摩擦中，物体间产生的阻碍物体间相对滑动的作用力，叫做滑动摩擦力。

根据静摩擦力产生的条件，我们探究一下滑动摩擦力产生的条件是怎样的。 接触面粗糙的两个物体之间有弹力并且有相对运动。

动手实验，“感受摩擦力”

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。 (参考实验)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、橡胶等)；然后保持压力不变，改变接触面的材料。

通过比较， 让学生感受滑动摩擦力的大小正压力和接触面的粗糙程度有关。 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。如果用F 表示滑动摩擦力的大小，用N F 表示压力的大小，

则有N F F μ=，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。

(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2. 一水平传送带正以5m/s的速度匀速转动，把一木块轻放到传送带上，刚放上时木块受到的摩擦力是哪种性质的摩擦力，方向如何？木块速度也达到

5m/s后还受不受摩擦力呢，为什么？

解析：刚放上时，由于传送带速度远大于木块（木块速度为0），并且短时间内一直大于木块。所以木块受到的是滑动摩擦力，方向和传送带运动方向一致。共速后，由于没有相对运动的趋势，不再受到摩擦力。

注意：在例题讲解的过程中，教师一定要把分析问题的机会留给学生，不能越俎代庖，而应该循序渐进地引导学生形成正确的分析问题的方法，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。

三、滚动摩擦力

一个物体在另一个物体表面上滚动时，物体之间存在的摩擦叫做滚动摩擦。在滑动摩擦中，物体间产生的阻碍物体间滚动的作用力，叫做滚动摩擦力。在压力相同时，滚动摩擦力要比滑动摩擦力小得多。

突破反思

本次课试图将学生初中学过的相关概念与本节的内容有机地融合在一起。教学中力图从两种摩擦力的区别与联系出发，让学生从摩擦力产生的条件、影响摩擦力大小的因素、范围及其计算来理解两种摩擦力的异同，通过探究实验去加深巩固。