4.1《重力与重心》教案
一. 教学内容：
重力与重心
知识重点：
1. 理解力的概念，知道力是矢量。
2. 知道力是物体间的相互作用，力不能脱离物体而存在，在具体问题中能找出施力物体和受力物体。
3. 知道重心的概念以及均匀物体重心的位置。
二. 重点、难点：
1. 知道力的作用效果，知道力的名称可按力的性质和力的作用效果来命名。
2. 知道重力的大小和方向，会用公式G＝mg（g＝9.8N/kg）计算重力。
主要内容讲解：
一. 力
1. 定义：力是物体间的相互作用
2. 特征：
1）物质性：产生力的前提是有物体，而且是两个物体。
一个孤立的物体不会存在力，力不能脱离开施力物体和受力物体而独立存在。在研究一个物体受力时，不一定指明施力物体，但施力物体一定存在且能找到。
2）相互性：只要有力发生，就一定有施力物体和受力物体；施力物体同时也是受力物体。
3）矢量性：力既有大小又有方向。
例1. 下列关于力的说法中正确的是
A. 射出枪口的子弹，能打到很远的距离，是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用
B. 甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用
C. 只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力
D. 任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体
解析：子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力，使子弹离开枪口时有很大的速度，但子弹离开枪口以后，只受重力和空气阻力作用，并没有一个所谓的推力，因为不可能找到这个“推力”的施力物体；故不存在，所以A错。物体间力的作用总是相互的，甲推乙的同时乙也推甲，故说法B错。不论物体是否有生命或是否有动力，它们受到别的物体作用时，都会施力，马拉车时，车也拉马；书向下压桌子，桌子也向上推书，故C错。由于自然界中的物体都是相互联系的，找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体，所以每一个物体既是受力物体，又是施力物体，故说法D正确。
3. 力的作用效果：
1）使物体发生形变
2）可使物体的运动状态发生改变
4. 力的三要素：大小、方向、作用点（即哪些因素影响了力的作用效果？）
5. 力的表示：
1）力的图示：就是用一根带箭头的线段来表示力。要准确地表示出力的三要素
例2. 小车在水平方向受到向右的100N的力F，如何表示这个力呢？
解：首先确定比例如下：
根据条件画出力的图示如下：
说明：在力的图示中，必须明确表示出力的作用点、方向和大小，即必须明确表示出力的三要素。
2）力的示意图。
在分析物体的受力情况时，只需要在图中画出力的方向，不画大小，表示物体在这个方向上受到了力。
6. 力的种类：
按性质分：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。
按效果分：拉力、压力、支持力、浮力、动力、阻力等。
7. 力的测量：弹簧秤
二. 重力与重心
1. 重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。
重力并不是地球的吸引力，而是由于吸引力产生的，而不能说地球的吸引力就是物体的重力。
重力的反作用力：是物体对地球的引力，作用在地球上。
例3. 关于重力的说法，正确的是
A. 重力就是地球对物体的吸引力
B. 只有静止的物体才受到重力
C. 同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力
D. 重力是由于物体受到地球的吸引而产生的
答案：CD
解析：重力是由于物体受到地球的吸引而产生的，地球对物体的吸引力产生两个效果：一个效果是吸引力的一部分使物体绕地球转动；另一个效果即另一部分力才是重力，也就是说重力通常只是吸引力的一部分。重力只决定于地球对物体的作用，而与物体的运动状态无关，也与物体是否受到其他力的作用无关。
2. 重力的方向和大小
1）重力的方向竖直向下。
强调：竖直向下不能说成垂直向下，竖直向下指的是与水平地面相垂直，不能笼统指垂直方向。
2）重力大小与物体质量关系：
G＝mg（g＝9.8N/kg）
强调：g值在地球的不同位置取值不同，同学阅读课本内容可知，赤道上g值最小，而两极g值最大。一般的处理方法：在地面附近不太大的范围内，可认为g值是恒定的。
3）测量：悬挂在弹簧秤下，静止时弹簧秤的示数
3. 重心：
通俗点讲，重心就是重力的作用点。就是在研究问题时，从效果上看，可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点，这一点就叫物体的重心。
我们把物体的全部质量压缩成一点将不影响研究结果，这就是物理学的一种等效代替的思想。
1）质量分布均匀的物体的重心，跟物体的形状有关。有规则形状的物体，其重心在此几何中心上。
2）质量分布均匀的形状不规则的薄板的重心可用悬挂法找到。
归纳：物体的重心可在物体之上，也可在物体之外。
3）质量分布不均匀的物体，重心的位置即跟形状有关，也与质量分布有关。
比如：往高处叠放东西，重心不断随高度而上移。
4. 重心与稳定：
重心的高低与支承面的大小决定物体的稳定程度。
当重力作用线落到物体的支持面以外时，物体就会倾倒
【模拟试题】（答题时间：30分钟）
1. 下列关于力的说法正确的是
A. 一个力可能有两个施力物体
B. 不存在不受力的物体
C. 物体受到力的作用，其运动状态未必改变
D. 物体发生形变时，一定受到力的作用
2. 关于力的说法，正确的是
A. 有力作用在物体上，其运动状态一定改变
B. 力是使物体产生形变的原因
C. 力的三要素相同，作用效果一定相同
D. 一对互相平衡的力一定是相同性质的力
3. 下列说法中正确的是
A. 有的物体自己就有力，如爆炸的手榴弹，所以这个力可以没有施力物体
B. 力不能离开物体而存在
C. 不接触的物体之间一定没有力的作用
D. 有物体存在就一定存在力
4. 如果地面上一切物体受到的重力都消失了，则不可能出现的现象是
A. 江河的水不会流动
B. 鸡毛和铁球都可以悬浮在空中
C. 天不会下雨
D. 一切物体的质量都变为零
5. 关于物体的重心，下列说法正确的是
A. 物体的重心一定在物体上
B. 任何物体的重心都在它的几何中心上
C. 物体的形状发生改变其重心位置一定改变
D. 物体放置的位置发生改变，重心对物体的位置不会改变
6. 图1所示的ABC是木匠用的曲尺，它是用粗细不同、质量分布均匀，AB和BC相等的木料做成，D是AC连线的中点，E是AB的中点F和BC的中点G连线的中点，则曲尺的重心在
A. B点 B. D点 C. E点 D. G点
7. 关于重心的说法，正确的是
A. 重心就是物体内最重的一点
B. 物体的重心位置有可能变化
C. 把一物抬到高处，其重心在空间的位置也升高了
D. 背跃式跳高运动员，在跃过横杆时，其重心在身体之外
8. 关于重力的大小，以下说法正确的是
A. 悬挂在竖直绳子上的物体，绳子对它的拉力一定等于其重力
B. 静止在水平面上的物体对水平面的压力一定等于其重力
C. 物体所受的重力与它的运动状态无关
D. 向上运动的物体所受重力可能小于向下运动的物体所受重力
9. 放在桌上的书本，受到支持力的作用，其受力物体是______，施力物体是______；同时，书对桌面的压力，其受力物体是______，施力物体是______。由此可见，一个物体既是______，又是______。
10. 下列各种力：（1）重力（2）拉力（3）支持力（4）弹力（5）浮力（6）摩擦力（7）动力（8）推力。属于按力的性质分类的是______，属于按作用效果分类的是______（用序号填写）。
11. 重力是由于______而产生的，它的方向______，重力的作用点可认为作用在物体的______上。
12. 一个边长为2 m的质量均匀分布的正方形薄板，一边放在水平桌面上，薄板平面与桌面垂直，绕其位于桌面上的一个顶点转到薄板平面的对角线处于竖直位置的过程中，其重心位置升高了__________m。
13. 画出下面几个物体所受重力的图示。
（1）放在水平桌面上的质量m＝0.05 kg的墨水瓶。
（2）竖直向上飞行的质量m=2×103 kg的火箭。
（3）沿着滑梯下滑的质量m=20 kg的小孩。
（4）抛出后在空中飞行的质量m=4 kg的铅球。
14. 如图2，正方体边长为L，今用一力作用于AB边，使其绕C'D'边转动，直到平面ABC'D'处于竖直位置，求：正方体的重心升高了多少？
图2
15. 两位同学在看体育比赛时，发现“背越式”跳高比“跨越式”跳高好得多，请你来探究一下这个问题，说说为什么是这样的。
【试题答案】
1. BCD 2. BC 3. B 4. D 5. D
6. C 7. BCD 8. C
9. 书本，桌面，桌面，书本，施力物体，受力物体
10. （1）（4）（6），（2）（3）（5）（7）（8）
11. 地球吸引，竖直向下，重心
12.
13. 略
14.
15“背越式”跳高与“跨越式”跳高相比较，在跳过相同高度的横杆时，重心升高要低一些，对运动员来说容易做到，有助于跳高运动员成绩的提高，所以说“背越式”跳高要优于“跨越式”跳高。
4.2《形变与弹力》教案
教学目标 知识目标 1、了解形变的概念，了解弹力是物体发生弹性形变时产生的． 2、能够正确判断弹力的有无和弹力的方向，正确画出物体受到的弹力． 3、掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法．
能力目标 1、能够运用二力平衡条件确定弹力的大小． 2、针对实际问题确定弹力的大小方向，提高判断分析能力． 教学建议
一、基本知识技能： （一）、基本概念： 1、弹力：发生形变的物体，由于要回复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力． 2、弹性限度：如果形变超过一定限度，物体的形状将不能完全恢复，这个限度叫做弹性限度． 3、弹力的大小跟形变的大小有关，形变越大，弹力也越大． 4、形变有拉伸形变、弯曲形变、和扭转形变． （二）、基本技能： 1、应用胡克定律求解弹簧等的产生弹力的大小． 2、根据不同接触面或点画出弹力的图示． 二、重点难点分析： 1、弹力是物体发生形变后产生的，了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的确定是本节的教学重点． 2、弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生比较难掌握的知识点． 教法建议
一、关于讲解弹力的产生原因的教法建议
1、介绍弹力时一定要把物体在外力作用时发生形状改变的事实演示好，可以演示椭圆形状玻璃瓶在用力握紧时的形状变化，也可以演示其它明显的形变实验，如矿泉水瓶的形变，握力器的形变，钢尺的形变，也可以借助媒体资料演示一些研究观察物体微小形变的方法．通过演示，介绍我们在做科学研究时，通常将微小变化“放大”以利于观察．
二、关于弹力方向讲解的教法建议
1、弹力的方向判断是本节的重点，可以将接触面的关系具体为“点——面（平面、曲面）”接触和“面——面”接触．举一些例子，将问题简单化．往往弹力的方向的判断以“面”或“面上接触点的切面”为准．
如所示的简单图示：
2、注意在分析两物体之间弹力的作用时，可以分别对一个物体进行受力分析，确切说明，是哪一个物体的形变对其产生弹力的作用．配合教材讲解绳子的拉力时，可以用具体的例子，画出示意图加以分析．
弹力
教学方法：实验法、讲解法
教学用具：演示形变用的钢尺、橡皮泥、弹簧、重物（钩码）．
教学过程设计
（一）、复习提问
1、重力是的产生原因是什么？重力的方怎样？
2、复习初中内容：形变；弹性形变．??
（二）、新课教学
由复习过渡到新课，并演示说明
1、演示实验1：捏橡皮泥，用力拉压弹簧，用力弯动钢尺，它们的形状都发生了改变，教师总结形变的概念．
形变：物体的形状或体积的变化叫做形变，形变的原因是物体受到了力的作用．针对橡皮泥形变之后形状改变总结出弹性形变的概念：能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变．不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变．
2、将钩码悬挂在弹簧上，弹簧另一端固定，弹簧被拉长，提问：
（1）钩码受哪些力？（重力、拉力、这二力平衡）
（2）拉力是谁加给钩码的？（弹簧）
（3）弹簧为什么对钩码产生拉力？（弹簧发生了弹性形变）
由此引出弹力的概念：
3、弹力：发生弹性形变的物体，会对跟它直接接触的物体产生力的作用．这种力就叫弹力．
就上述实验继续提问：
（1）弹力产生的条件：物体直接接触并发生弹性形变．
（2）弹力的方向
提问：课本放在桌子上．书给桌子的压力和桌子对书的支持力属于什么性质的力？其受力物体、施力物体各是什么？方向如何？
与学生讨论，然后总结：
4、压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体（被压物体）．
5、支持力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体（被支持物体）．
继续提问：电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力又是什么性质的力？
其受力物体、施力物体各是谁？方向如何？
分析讨论，总结．
6、绳的拉力是绳对所拉物体的弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向．
7、胡克定律???
弹力的大小与形变有关，同一物体，形变越大，弹力越大．弹簧的弹力，与 形变的关系为：
在弹性限度内，弹力的大小??跟弹簧的伸长（或缩短）的长度??成正比，即：??
式中??叫弹簧的倔强系数，单位：Ｎ／ｍ．它由弹簧本身所决定．不同弹簧的倔强系数一般不相同．这个规律是英国科学家胡克发现的，叫胡克定律． 胡克定律的适用条件：只适用于伸长或压缩形变．
8、练习使用胡克定律，注意强调 为形变量的大小．
（三）、布置课后作业．
第2节 形变与弹力
三维目标
知识与技能
知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律.
过程与方法
1.从生活中常见的物体形变现象出发，在探究形变的过程中，引导学生进一步探索形变与弹性之间的关系之后，使学生了解探究弹力的实际意义.
2.使学生知道假设推理法及微量放大法.
情感态度与价值观
1.体验弹力的探究过程.
2.观察和了解形变的有趣现象，感受自然界的奥秘，发展对科学的好奇心和求知欲.
3.积极参与观察和实验，认真讨论，体验探索自然规律的艰辛与喜悦.
通过质疑、讨论交流，逐步养成将自己的见解与他人分享的团队精神.
教学设计
教学重点 1.根据描出的点的走向，尝试判定函数关系.
2.胡克定律.
教学难点 1.形变分为弹性形变和范性形变.
2.弹力的应用.
3.根据描出的点的走向，尝试判定函数关系.
教具准备 各种弹簧、橡皮筋（泥）、钢尺、细钢丝、微小形变演示实物、影像及相关实验用图表.
课时安排 1课时
教学过程
导入新课
在跳水时用的踏跳板、撑杆跳高运动员的杆，都是利用它们弹性形变时的弹力，同学们还可以举出许多利用弹力的例子，谁来说？
学生回答：拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板
……
那弹力是怎样产生的呢？
推进新课
一、形变
方法引导
弹力是怎样产生的？
1.实验演示：
压缩弹簧、海绵、用手弯曲竹片,
观察到什么现象？
学生：看到形状或体积改变.
老师：对，这就是形变.
板书：
物体的形状或体积的改变叫形变.
情景：给学生提供物体，教师引导学生在不损坏物体的情况下使物体发生变化.（设计意图：学生亲身经历探究过程，明确两类形变）
引导：任何物体都能发生形变吗？
（学生探究橡皮筋、橡皮泥、弹簧、钢尺等物体的形变）
情景：在桌子上放一本书，桌子会发生形变吗？
（学生探究微小形变）
2.教师演示微小实验
任何物体都会发生形变.
实验操作：显示微小形变的装置向学生作一简单介绍.
入射光的位置不变，将光线经M、N两平面镜两次反射，射到一个刻度尺上，形成一光亮点.用力压桌面，同学们会看到什么现象？
学生：光点在刻度尺上移动.
学生分析：桌面有了形变，使M、N平面镜的位置发生了微小的变化.
总结：我们通常用眼看到一些物体发生形变，还有一些物体眼睛根本观察不到它的形变，比如一些比较坚硬的物体.但是这些物体都有形变，只不过形变很微小.所以，一切物体在力的作用下都会发生形变.
3.引导学生归纳
图4-2-1
（归纳形变的两种情况）
形变分为弹性形变和范性形变.
引导：能发生弹性形变的物体，在什么条件下都可以发生弹性形变吗？（设计意图：明确弹性限度）
（课本学生实验4-29，处理数据寻找规律）
当弹性物体形变达到某一值时，即使撤去外力，物体也不能恢复原状，这个值叫弹性限度.
弹性限度微观解释（设计意图：教师引导提高的过程）
教师精讲
铜丝在被拉伸过程中，其形变与铜原子的引力范围有关.当铜丝被拉伸时，由于铜原子的引力，铜丝可以恢复到原来的长度，这属于弹性形变的范围；但是若继续拉铜丝，当铜原子间的距离拉得太大时，铜原子的引力不能使其恢复到原来的位置，这时铜丝就无法恢复到原长甚至会断裂.
二、弹力
1.引导：金属丝对钩码有力的作用吗？如果有，利用弹簧、细绳、物体、钢尺等实验器材做实验加以佐证.（设计意图：体验弹力产生的要素的过程，使学生亲身参与并加以论证，从而明确弹力，并产生探究弹力和形变关系的愿望）
被压缩的弹簧上放一黑板擦，放手，黑板擦被弹起；被弯曲的竹片上放一粉笔头，放手，粉笔头被弹起.
提问：为什么黑板擦、粉笔头被弹起？
引导学生回答：形变的物体要恢复原状，对和它接触的物体有力的作用，就被弹起.
提问：如果粉笔头、黑板擦与形变物不接触，会受到这个力吗？
引导回答：不接触一定不会受到这个力.
学生总结：什么是弹力？
板书：
发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力.
可见，弹力的产生需两个条件：直接接触并发生形变.
弹力的方向：
一般情况下，凡是支持物对物体的支持力，都是支持物因发生形变而对物体产生弹力，所以支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体.
［例题］放在水平桌面上的书由于重力的作用而压迫桌面，使书和桌面同时发生微小形变.要恢复原状，对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1，这就是书对桌面的压力；桌面由于发生微小的形变，对书产生垂直于书面向上的弹力F2，这就是桌面对书的支持力.
图4-2-2
学生分析：静止放在倾斜木板上的书，书对木板的压力和木板对书的支持力，并画出力的示意图.
图4-2-3
结论：压力、支持力都是弹力.压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体.
引导学生分析静止时，悬绳对重物的拉力及方向.
引导得出：悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳，使重物、悬绳同时发生微小的形变.重物由于发生微小的形变，对悬绳有竖直向下的弹力F1，这是物对绳的拉力；悬绳由于发生微小形变，对重物产生竖直向上的弹力F2，这就是绳对物体的拉力.
结论：拉力是弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.
图4-2-4
2.巩固训练（出示投影片）
（1）画出下列各静止物体的弹力（接触面光滑）.
图4-2-5
（2）师生共评：弹力的方向总跟接触面垂直，面与面接触，点与面接触，都是垂直于面；点与点的接触要找两接触点的公切面，弹力垂直于这个公切面指向被支持物.
强调：像B图中，斜面与球间有无弹力？
对小球状态进行分析：如果小球受到斜面弹力，小球在水平方向上不会静止，会向右运动.由此可判定小球不受斜面的弹力.这是判定相接触的物体间是否有弹力的基本方法，说明两接触物体接触但没有发生形变.
物体发生弹性形变时，会产生一种恢复原状的力，这种力叫做弹力，方向总是与物体形变方向相反.
（学生探究与弹力相关的因素，设计相关实验寻找答案）
实验：探究弹力与形变之间的关系.（设计意图：得出胡克定律）
实验方案：
利用图4-2-6装置，改变钩码个数，测出弹簧总长度和所受拉力（钩码总重力）的多组对应值，设计表格并填入.
图4-2-6
算出对应的弹簧的伸长量.在坐标系中描点，根据点的分布作出弹力F随伸长量x而变化的图象，从而确定Fx间的函数关系.解释函数表达式中常数的物理意义及其单位.
该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量.对探索性实验，要根据描出的点的走向，尝试判定函数关系.（这一点和验证性实验不同）
实验步骤：
①将弹簧竖直挂在铁架台上，在不挂钩码的情况下测出其原长
②依次挂上1个、2个、3个……钩码（注意弹簧的弹性限度及刻度尺的量程），测出相应的弹簧的长度，并算出对应的弹簧的伸长量;
③在坐标纸上用描点法画出F-Δx图;
④换用另一根弹簧，重复①②③步骤.
函数关系的判定：
作图时应充分应用数学知识，去掉物理实验中的“奇点”得到函数关系.
（学生动手实验，通过实验数据及现象探究弹力与形变之间的关系，归纳出胡克定律）
胡克定律：在弹性限度内，弹性体的弹力和弹性体伸长（或缩短）的长度成正比，即F=kx，其中k是劲度系数，简称劲度，单位是N/m.
［例题剖析］ 有一根弹簧的长度是15 cm，在下面挂上0.5 kg的重物后长度变成了18 cm，求弹簧的劲度系数.
解：已知弹簧原长为l0=15 cm，弹簧的弹力为5 N，伸长量为3 cm=0.03 m,由胡克定律F=kx可知，k=F/x=166.7 N/m.
说明：不同材料的劲度是不一样的，同一种材料的形状和长度不相同时，其劲度也是不一样的.
三、弹力的应用
1.情景：观察小球压迫弹簧的过程和小球撞击钢板的过程的慢动作影片.（设计意图：迁移与提高）
2.观看（1）伞的释放，机械表上发条，射箭过程；
(2）跳高垫子、蹦极绳子、沙发及床垫中的弹簧、自行车座的弹簧.
3.引导学生从功和能的角度理解弹力，体会弹性势能，缓冲.
（因为初中已经学过功、能关系及弹性势能的概念.弹性体在储能和放能两个方面的应用）
课堂小结
这节课研究了弹力，弹力产生的原因是物体发生了弹性形变.弹力的方向跟接触面垂直，绳中的弹力是沿着绳的方向的，弹力的大小用胡克定律计算.
布置作业
1.实验测量不同弹簧的劲度系数，给出原始数据，总结处理数据的过程.
2.调查不同弹性体的应用.
3.阅读课本信息窗.
板书设计
形变与弹力
1.形变：物体的形状或体积的改变.
弹性形变：在外力停止作用后，能够恢复原状的形变.
非弹性形变：在外力停止作用后，不能恢复原状的形变.
2.弹力
（1）定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，会对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力.
（2）弹力产生的条件：①物体间直接接触；②物体发生弹性形变.
（3）弹力的大小：
①物体的弹力大小与物体形变的大小有关，形变越大，弹力也越大；形变消失，弹力也消失.
②弹力的大小可以用二力平衡来求解.
（4）弹力的方向：
①对含有接触面的弹力方向，总是垂直于接触面指向研究对象；
②对于绳、弹簧类的弹力方向，总是沿着绳或弹簧所在的直线.
4.3《摩擦力》教案
一. 教学内容：
摩擦力
知识重点：
1、知道静摩擦力和滑动摩擦力产生的条件，会判断这两种摩擦力的方向
2、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
3、知道什么是最大静摩擦力，知道最大静摩擦力跟物体间的正压力成正比
知识难点：
1、静摩擦力产生的条件、规律、判定方法，正确理解什么是最大静摩擦力，会判断静摩擦力的方向
2、摩擦力有阻碍相对运动和相对运动趋势的性质
3、会判定静摩擦力的大小
（一）滑动摩擦力：
1、定义：相互接触的物体作相对运动时，在接触面间产生的阻碍物体相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
2、滑动摩擦力的产生条件：?
1）两物体直接接触且接触面粗糙?
2）两物体间存在相互作用的弹力?
3）两物体接触面之间有相对滑动
3、滑动摩擦力方向：
滑动摩擦力的方向总是跟接触面相切，且跟物体的相对运动的方向相反
4、滑动摩擦力的大小：
公式 f＝μfN
其中μ是比例常数，叫做动摩擦因数
μ值跟相互接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程度有关
例1. 用弹簧秤在水平方向上拉动一个置于地面的物体，使它做匀速直线运动时，弹簧秤示数为5N。当弹簧秤示数为6N时，物体运动时受到的摩擦力大小是（ ）
A. 6N B. 5N C. 1N D. 11N
解析：物体匀速直线运动时，水平方向受到平衡的二力作用，故摩擦力大小等于弹簧秤示数5N。由于物体与地面之间压力大小、接触面粗糙程度不变，所以拉力变化后摩擦力大小也不会变。
答案：B。
（二）静摩擦力：
1、定义：相互接触的物体有相对运动的趋势时，在接触面上产生的阻碍物体相对运动的作用力，这种力叫做静摩擦力。
2、静摩擦力的产生条件：?
1）两物体直接接触且接触面粗糙?
2）两物体间存在相互作用的弹力?
3）两物体接触面之间有相对运动趋势（在判断物体间是否存在相对运动或相对运动的趋势时，要明确研究对象和参照物）
例2. 如图所示，在水平桌面上放一个重为GA=20N的木块，木块与桌面间的动摩擦因数μ A=0.4，使这个木块沿桌面做匀速运动时的水平拉力F为多少？如果再在木块A上加一块重为GB=10N的木块B，B与A之间的动摩擦因数μ B=0.2，那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，对木块A的水平拉力应为多少？此时木块B受到木块A的摩擦力多大？
解析：未放上木块B时，A与桌面间的压力等于A的重力。放上木块B后，A与桌面间的压力等于A、B两者的重力。两木块一起运动，可以看成一个整体，由水平方向二力平衡条件得拉力F应等于桌面对A的摩擦力。
解：未放上木块B时，N=GA，桌面对A的摩擦力为：
F A=μ A N=μ A G A=0.4×20N=8N
∴拉力 F=f A=8N
加上木块B后，N′=GA+GB，桌面对A的摩擦力为：
f′ A=μ A N′=μ A（GA+GB）=0.4×（20+10）N=12N
∴拉力 F′=f′ A=12N
由于A、B两木块间无相对运动，所以A、B两木块间不产生摩擦力，即B受到的摩擦力f B=0。
3、静摩擦力的方向：
静摩擦力的方向总是跟接触面相切，且跟物体的相对运动趋势的方向相反
4、静摩擦力的大小：
静摩擦力的大小总是跟使物体发生相对运动趋势的力有关
5、最大静摩擦力：
静摩擦力的最大值fmax叫做最大静摩擦力，最大静摩擦力等于使物体刚要运动时的最小推力。
因此，静摩擦力f的值为0＜f≤fmax
最大静摩擦力和压力有关
例3. 如图，在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块所受到的摩擦力f随拉力F变化的图像（图）正确的是（ ）
解析：当木块不受拉力时（F=0），桌面对木块没有摩擦力（f=0）。
当木块受到的水平拉力F较小时，木块仍保持静止，但出现向右运动的趋势，桌面对木块产生静摩擦力，其大小与F相等，方向相反。
随着水平拉力F不断增大，木块向右运动的趋势增强，桌面对木块的静摩擦力也相应增大，直到水平拉力F足够大时，木块开始滑动，桌面对木块的静摩擦力达最大值fm。在这个过程中，由木块水平方向二力平衡条件知，桌面对木块的静摩擦力f始终与拉力F等值反向，即随着F的增大而增大。
木块滑动后，桌面对它的阻碍作用是滑动摩擦力，它小于最大静摩擦力，并且，在木块继续滑动的过程中保持不变。
答案：D。
例4 如图（甲）所示，质量为m的物体被水平推力F压在竖直的墙上，静止不动。当水平力F逐渐增大时，物体m所受的静摩擦力将怎样变化？
解析：静摩擦力在未达到最大值前，与正压力的大小是没有关系的，其大小由物体所受其它力以及其运动状态来决定。此时，物体m受四个力，分别是重力mg、压力F和墙对m的支持力N以及静摩擦力f，如图（乙）所示。
因此物体m所受的静摩擦力不变，其大小始终为mg。
（三）总结：
1、摩擦力的作用点：摩擦力分布在一个平面上，但其存在一个等效作用点
2、摩擦力的方向：沿着接触面，且与相对运动或相对运动的趋势方向相反
3、摩擦力的大小：
静摩擦力的大小既是可变的，它可随着相对运动趋势，在0到fm之间变化，又是有界的，在挤压力一定时，存在着一个最大静摩擦力fm不能无限增大。
滑动摩擦力的大小决定于两个因素μ和N，即f＝μN，μ反映接触面的材料和粗糙程度，而N反映其挤压程度。
4、摩擦力产生条件：
（1）两个物体直接接触
（2）两接触面间有相互挤压
（3）接触面都粗糙
（4）两物体有相对运动或者相对运动趋势
5、摩擦力既可以充当阻力也可以充当动力
例5. 下列各种措施，为了减小摩擦的是（ ），属于增大摩擦的是（ ）
（A）用钳子夹紧工件。
（B）搬运笨重的机械，常在它的下面垫上圆木。
（C）自行车的脚蹬子和把套上刻有凹凸不平的花纹。
（D）在自行车车轴处加润滑油。
解析：在本题的四个事例中，A是为了防止工件脱落，影响工作。C是为了防止手、脚与把套、脚蹬子打滑。这两个实例中的摩擦是有益的，所以采取了上述措施增大有益摩擦，而B是利用了滚动摩擦比滑动摩擦小得多的道理减小有害摩擦。D是通过加润滑油，使摩擦面不直接接触，让活动部件在油膜上滑动，从而减小有害摩擦。
例6. 判断自行车前进时前后轮所受摩擦力的方向。
解析：要分清主动轮和从动轮。
后轮为主动轮，假设地面是光滑的则轮上的A点相对地面向左运动，所以摩擦力的方向向左。
前轮为从动轮，假设地面是光滑的，则前轮与地面的接触点B相对地面向前动，所以摩擦力的方向向左。
例7. （1992年全国考题）如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力，即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1＝10N、F2＝2N，若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为（ ）
（A）10N，方向向左 （B）6N，方向向右
（C）2N，方向向左 （D）零
解析：F1没有撤去时，物体所受合外力为零，此时静摩擦力大小为8N，方向向左。撤去F1以后，物体在F2作用下不可能沿水平方向发生运动状态的改变，物体仍保持静止。此时地面对物体的静摩擦力大小为2N，方向向右。选D
【模拟试题】（答题时间：40分钟）
1、下列事例中，目的是为了增大摩擦的是（ ）
A. 拉链不好拉时，可在拉链上抹一点蜡
B. 移动较重的货箱时，在货箱的下面垫上几根圆木
C. 提起酒瓶时，用手紧握瓶颈
D. 磁悬浮列车行驶时，车身悬在空中
2、关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A. 压力越大，滑动摩擦力越大
B. 压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大
C. 压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大
D. 动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力越大
3、置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下，仍处于静止，则物体所受静摩擦力的大小（ ）
A. 与压力成正比
B. 等于水平拉力
C. 小于滑动摩擦力
D. 在物体上叠放另一物体，该物体受到的静摩擦力不变
4、如图所示，A为长木板，在水平面上以速度v1向右运动，物块B在木板A的上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是（ ）
A. 若是v1=v2，A、B之间无滑动摩擦力
B. 若是v1>v2，A受到了B所施加向右的滑动摩擦力
C. 若是v1D. 若是v1>v2，B受到了A所施加向左的滑动摩擦力
5、如图所示，质量为m的木块被水平推力F压着，静止在竖直墙面上，当推力F的大小增加到2F时，则（ ）
A. 木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍
B. 木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍
C. 木块所受墙面的弹力不变
D. 木块所受墙面的摩擦力不变
6、如图所示，重力为20N的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10N、方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力的大小和方向是（ ）
A. 2N 向左 B. 2N 向右
C. 10N 向左 D. 12N 向右
7、某同学站在做匀速行驶的公共汽车内，他在水平方向受到（ ）
A. 向前的摩擦力 B. 向后的摩擦力
C. 前进的动力 D. 不受任何力的作用
8、如图，物体B的上表面呈水平，B上面载着物体A，当它们一起沿斜面匀速下滑时，A物体受到的力（ ）
A. 只有重力
B. 只有重力和支持力
C. 有重力、支持力和摩擦力
D. 有重力、支持力和摩擦力和斜面对它的摩擦力
9、如图所示，用力F将质量为1kg的物体压在竖直墙上，F=50N。方向垂直于墙，若物体匀速下滑，物体受到的摩擦力是______N，动摩擦因数是______，若物体静止不动，它受到的静摩擦力是______N，方向______。（g＝10N/kg）
10、如图是一主动轮A通过皮带带动从动轮B的示意图，主动轮的转动方向如图所示，试分析A轮上M点和B轮上N点受到的摩擦力的方向：fM______，fN______。
11、如图所示，A、B两物体重叠放在水平桌面上，在F1=5N，F2=3N的共同作用下，A、B物体一起向右匀速运动，则A物体受到B物体的摩擦力为______N，方向向______。B物体受到A物体的摩擦力为__________N，方向向_________。B物体受到桌面的摩擦力为__________，方向向__________。
【试题答案】
1、C
2、AD
3、B
4、A
5、AD
6、B
7、D
8、C
9、10，0.2，10，向上
10、向下、向下
11、5，左，5，右，2N，左。
高一物理教案
教师： 年 月 日（星期 ）第 节
教学班级
课 时 数
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课程
第4章相互作用，第一节重力与重心
教学目的
一、知识目标
1、知道力是物体间的相互作用，力不能脱离物体而存在，在具体问题中能找出施力物体和受力物体。
2、知道力有大小和方向，在具体问题中能画出力的图示和力的示意图。
3、知道力的作用效果，知道力的分类。
4、知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的。
5、知道重力的大小和方向。会用公式G＝mg（g＝9.8N/kg）计算重力。
6、知道重心的概念以及均匀物体中心的位置
7、知道重心与稳定的关系。
二、能力目标：
1、通过具体的例子，培养学生独立分析物体的受力情况，并能够画出力的图示和力的示意图。
2、让学生自己动手，找薄板的重心培养学生自己动手探究的能力。
3、通过“重心”的概念，让学生知道等效代替是研究物理学的一种方法。
三、德育目标：通过课本内容的完成，让学生自己动手、动脑、观察、教育学生在日常生活当中多观察、多分析、看问题不要片面。从实际的物理情景出发，养成一种科学分析问题的习惯。
教具
弹簧秤、钩码（二人一组）薄板、细绳（学生准备）
直尺、投影仪、ppt课件（教师用）
气球、重锤线、大测力计、钩码、不倒翁、大木块（演示用）
重点难点
重点：1、力的图示。
2、重力的大小和方向；
3、G＝mg中，g值因在地球的不同纬度而不同。
难点：1、力的图示。
2、“重心”概念的理解
3、“重心”不一定在物体上的理解。
教 学 过 程
教学环节
时间分配
教 学
内 容
教学方法运用
导入新课
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一、力的描述
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二、重力
同学们，平常我们在日常生活当中力的现象太多了，打过篮球吗？提过水吗？举过哑铃吗？帮人推过车吗……都干过，这些事情通俗的话就是出点力气，可在物理学里力是什么？
1、力的概念：力是物体和物体之间的相互作用，符号F。
从刚才的分析中，我们可以发现力有那些特点？
2、力的性质：
（1）物质性：有力发生则一定存在着施力物体和受力物体。
（2）相互性：力总是成对出现的，施力物体同时也是受力物体
（3）矢量性：力是矢量，不但有大小还有方向。
力有什么用，可以干什么？
3、力的效果：改变物体的形状和运动状态。
影响力的作用效果的因素有那些？
4、力的三要素：大小、方向、作用点。
力的大小可用弹簧测力计来测量。
力的单位：牛顿，简称牛，符号N。
力的三要素决定力的作用效果，那在物理学当中可以形成准确地表示出力的三要素的方法有那些？
5、作图法：
（1）力的图示：用一根带箭头的线段表示力，①按一定比例（或标度）②画出线段，其长短表明力的大小；③在线段的末端标上箭头表明力的作用方向； ④箭头或箭尾表示力的作用点；箭头所在的直线表示力的作用线，这种表示力的方法，叫做力的图示。
（2）力的示意图只画出带箭头的线段来表示物体在这个方向上受到了力，对线段的长度没有严格的要求。
演示如何做力的图示。
作图：（工具：刻度尺、笔、量角器）
（1）、汽车用5000N的力F水平向左拉拖车，做出力F的图示；
（2）、大象对跷跷板施加了一个斜向下600的力，做出力F的图示。
力有多种多样，可以怎样分类？
6、四种基本相互作用：
（1）万有引力；（2）电磁力（3）强力（4）弱力
日常生活中我们跳起来，总会落回地面，扔出去的东西，也都要落回地面，悬挂物体的绳子静止时总会指向地面，这都是因为在地面附近的物体都要受到重力的作用。那重力是怎样产生的？
1、重力概念：由于地球的吸引而使物体受到的力，简称物重，符号G。
重力是非接触力；重力的施力物体是地球。
重力要怎么测量呢？
2、测量：在实验室里，重力的大小可以用弹簧测力计测出，测量时，物体必须保持静止，这样物体对测力计的拉力才等于物体受到
课件展示图片并引导归纳
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分析
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展示图片及气球
分析说明
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引导学生结合初中知识自己找出答案
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课件
练习，并投影讲评
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课件演示
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出示测力计
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三、重心
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的重力。
重力的大小怎么确定呢？
实验探究：（工具：弹簧秤、钩码）
质量
50g
100g
150g
200g
重力
0.5N
1N
1.5N
2N
3、重力的大小：G=mg，在地球附近，g=9.8N/kg，表示质量为1kg的物体受到的重力是9.8N。在地球附近：
（1）g值随地球上纬度的改变而改变，纬度越高，g值越大。
（2）g值还会随海拔高度而改变，海拔高度越高，g值越小。
重力的方向有什么特点？
4、重力的方向：总是竖直向下，与水平面垂直。应用：重垂线、倾角仪……
重力是不是只作用于一点？
1、重心概念：在研究重力对一个物体的作用效果时，可以把物体各部分受到的重力视为集中作用在某点，这个点就是重力的作用点，叫做物体的重心，任何一个物体都有重心，而且只有一个重心。
重心的位置跟什么因素有关呢？
实验探究：（悬挂法，工具：不同形状的薄纸板、细线、剪刀、刻度尺）
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形状
质量分布
重心位置
1
圆
均匀
圆心
2
不规则
均匀
跟几何形状有关
3
长方
不均匀
不在几何中心
4
空心圆
均匀
在圆心上，但不在板上
2、质量分布均匀的物体，重心位置只跟物体的形状有关，如果物体形状是中心对称的，对称中心就是物体的重心，质量分布不均匀的物体，重心除跟物体的形状有关外，还跟物体质量的分布情况有关。重心不一定在物体上。
为什么倾斜的物体有时候会倒下，有时候不会？
3、重心与稳定
（1）重心的高低会影响物体的稳定，物体的重心越低，物体的稳定性越高。
（2）当物体的重力作用线落到它的支持面外时，物体就会翻倒。
运输货车的制造标准是：当汽车侧立在倾角为300的斜坡上时，如图所示，仍不致翻倒，也就是说，货车受到的钟离的作用线仍落在货车的支持面（地面上，以车轮为顶点构成的平面）以内，如果车轮间的距离为2m，车身的重心不能高出地面多少m？
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引导进行实验
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实验探究
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演示不倒翁，木块并分析
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练习
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四、练习
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五、教学反思
比较质量与重力
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项目
质量
重力
不同
性质
物质本身的一种属性
是物体受到地球的吸引力的一个分力
变化情况
是不会发生变化的
随着地理位置的不同而有所变化
测量工具
天平（杠杆原理）
弹簧测力计（二力平衡原理）
物理性质
标量
矢量
联系
G=mg
试画出物体A的重力示意图
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在本小结内容的教学过程中较好的让学生明白了如下几点：
1、知道力是物体间的相互作用，力不能脱离物体而存在，在具体问题中能找出施力物体和受力物体。
2、知道力有大小和方向，在具体问题中能画出力的图示和力的示意图。
3、知道力的作用效果，知道力的分类。
4、知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的。
5、知道重力的大小和方向。会用公式G＝mg（g＝9.8N/kg）计算重力。
6、知道重心的概念以及均匀物体中心的位置。
7、知道重心与稳定的关系。
并通过具体的例子，培养学生独立分析物体的受力情况，并能够画出力的图示和力的示意图。让学生自己动手，找薄板的重心培养学生自己动手探究的能力。通过“重心”的概念，让学生知道等效代替是研究物理学的一种方法。通过课本内容的完成，让学生自己动手、动脑、观察、教育学生在日常生活当中多观察、多分析、看问题不要片面。从实际的物理情景出发，养成一种科学分析问题的习惯。
但是在教学过程中也出现一些缺点需要在以后的教学中改进：
1、本节内容较多，且安排了学生的科学探究活动，实际实施时间为2课时；
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2、画力的图示时有部分同学画到施力物体上，最好由FLASH换为黑板演示效果更清楚；
3、悬挂法测物体的重心，要强调重心在2条重力作用线的交点上。
4、重心与稳度的关系可以把器材再改进下，使实验现象更明显。
希望能在以后的教学工作中做得更好。
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4.3摩擦力
知识与技能
知道摩擦力的概念及分类，知道这两种摩擦力的分类
知道静摩擦力产生的条件，会判断静摩擦力的大小和方向
知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的大小和方向
知道最大静摩擦力与滑动摩擦力的关系。
了解动摩擦因数μ的决定因素，会用实验测量计算μ
过程与方法
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。
在研究影响滑动摩擦力因素问题中学会运用控制变量的方法
情感态度与价值观
从探究中获得积极的情感体验和认真、严谨的科学态度和科学精神
通过对生活中有益摩擦和有害摩擦的分析,对学生进行辩证唯物主义的教育
★教学重点
静摩擦力的有无，大小及方向的判断
滑动摩擦力的有无，大小及方向的判断
★教学难点
静摩擦力的有无，大小及方向的判断。
★教学过程
师：上节课学习弹力时曾提到，弹力是接触力，接触力从性质上分为弹力和摩擦力，今天我们的学习任务就是学习了解摩擦力。
一、讨论探究滑动摩擦力的特点
师：对于摩擦力，我们在初中的时候已经接触过了，而且知道摩擦力可以分为滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力。大家都试着回想一下，你还记得哪些知识。(不需要学生回答出来，学生自己明白就好)现在请同学们利用你们的课桌和书本做一个简单的实验：把书平放在桌面上，给书本一个初速度，仔细观察书本滑出后在桌面的滑行情况是怎样的？
生：书本在滑动过程中速度会逐渐减小并最终停止下来。
师：是什么原因导致书本的速度越来越慢呢？
生：是因为受到了桌面给书本的摩擦力。
师：桌面给书本的摩擦力是三类摩擦力中的哪一类呢？
生：是滑动摩擦力。
师：对，当一个物体在另一个物体表面滑动时，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这个力叫做滑动摩擦力。我们也可以用手掌在桌面上滑动来感受滑动摩擦力。
师：当我们用手掌压着桌面滑动时，桌面给手掌的摩擦力向什么方向？
生：与手掌的运动方向相反，阻碍物体的运动。
师：手掌在桌面滑动时，桌面对手掌有摩擦力作用，那手掌对桌面有摩擦力作用吗？为什么？
生：根据力的作用是相互的，我知道桌面给手掌摩擦力的同时手掌也会给桌面以摩擦力。
师：那手掌给桌面的摩擦力向什么方向？
生：跟手掌的运动方向相同。
师：对！从这里也要看到作用力与反作用力是方向相反的（解释）。
师：那桌面受到的摩擦力是三种摩擦力中的哪一种？
生：是静摩擦力！
生：不是，应该是滑动摩擦力！
师：是滑动摩擦力！有同学不明白了，桌面没有滑动啊，怎么会是滑动摩擦力，这就要涉及到滑动摩擦力的概念了。什么样的力是滑动摩擦力？如果产生摩擦力的两个物体是相对运动的，那它们之间产生的摩擦力就是滑动摩擦力。什么意思？就是说看一个力是不是滑动摩擦力不是看这个物体是不是运动的（我们平时讲一个物体是否运动是选择地面为参考系的），而是看产生摩擦力的两个物体间是不是相对运动的。刚才我们研究的是手掌与桌面之间的摩擦力，而手掌与桌面是相对滑动的，所以手掌与桌面间的摩擦力是滑动摩擦力。手掌相对于桌面是滑动的，所以桌面给手的是滑动摩擦力，桌面相对于手也是运动的，所以手给桌面的摩擦力也是滑动摩擦力。
师：大家应该还记得什么是相对运动吧？所谓的相对运动就是两个物体分别以对方为参考系所表现出来的运动，而不是相对于地面或其它参考系得出来的运动。比如手掌在桌面上向正北方向运动，那手掌相对于桌面的运动是怎样的？
生：手掌相对于桌面是向北运动的。
师：桌面相对于手掌的运动是怎样的？
生：桌面相对于手掌向南运动。
师：大家还可以再做一个实验体会一下：左手压在一本书上，右手将书抽走，整个过程中要保持左手不动，由于书本与左手间是相对滑动的，所以无论是书给手的摩擦力还是手给书的摩擦力均是滑动摩擦力。
【牢记】：一个力是不是滑动摩擦力，看产生这个摩擦力的两个物体间是不是相对滑动的。
师：下面我们来讨论滑动摩擦力产生的条件。请同学们思考一下，怎样才能产生滑动摩擦力？
生：首先两物体一定要相互接触，再者相互接触的两物体间一定要有相对运动。
生：还有地面不能是光滑的。
师：很好！能归纳出这几点已经很不错的，其实还差一个条件，就是两物体间不但要接触，而且要挤压。这个结论我们也可以通过刚才的实验体会出来。第二个实验中，左手压书，右手抽书，如果左手压书的力越小，右手抽书需要克服的摩擦力就越小，我们可以想象当左手压书的力小到接近于0时，手与书之间的摩擦力也将小到接近于0，说明光接触还不行，还得挤压。
滑动摩擦力产生的条件：
1、接触并挤压
2、两物体间有相对运动。
3、接触面都不光滑。
【牢记】：有摩擦力必有弹力，有弹力不一定有摩擦力。
滑动摩擦力的方向：
师：下面我们来归纳滑动摩擦力的方向。
师：手掌在桌面上滑动时，手掌受到桌面给它的作用力有几个？
生：有两个，一个是桌面给手掌的支持力，一个是桌面给手掌的滑动摩擦力。
师：支持力的方向向什么方向？摩擦力的方向向什么方向？
生：支持力的方向垂直于桌面向上，摩擦力方向与手滑动方向相反。
师：这两个力的方向有什么关系？同一直线还是成一角度？角度是多大？
生：这两力是垂直的，因为支持力垂直于接触面，而摩擦力与接触面相切。
【牢记】：弹力与摩擦力相互垂直。
师：现在我们已经知道摩擦力与接触面相切，但具体是向哪个方向呢？有没有同学能不说一说？我们可以以第一实验为例，大家根据手掌受到的摩擦力和桌面受到的摩擦力来对比总结。
生：是不是与运动方向相反啊？
生：不能这样说，因为桌面也受到的摩擦力，但桌面没有运动，当然也无法谈起与运动方向相同或相反的说法。
生：我想应该是与相对运动方向有一定的关系，因为刚才我们已经了解到：如果两个物体有相对滑动，那它们之间产生的摩擦力叫做滑动摩擦力。
师：经过大家的努力，摩擦力方向的真面目就快要露出来了，滑动摩擦力的根本是两物体间的相对滑动，所以研究滑动摩擦力的方向我们要从它与物体的相对运动方向的关系着手。
板书：（手掌在桌面上向正北方向滑动）
手受到的滑动摩擦力方向：正南 桌面受到的滑动摩擦力的方向：正北
手相对于桌面的运动方向：正北 桌面相对于手的运动方向：正南。
【牢记】：滑动摩擦力方向与相对运动方向相反。
师：我们同样可以结合第二个例子体会。
师：现在我引入滑动摩擦力的下定义，相信经过刚才的一番探究讨论，我们一定对能定义有更深刻的理解
二、滑动摩擦力
【定义】：当两个物体彼此接触挤压且有相对运动时，接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，该力叫做滑动摩擦力。
大小：
师：大家猜想滑动摩擦力的大小会哪些因素有关呢？
生：我想可能与两物体间的挤压力、相对运动速度、接触面面积、接触面粗糙程度等因素有关。
师：既然有这么因素可能影响滑动摩擦力的大小，我们该如何着手进行研究呢？
生：我们只能一个一个地来，比如我们可以先研究摩擦力大小于两物体间挤压力的有关系，研究出这两个量之间的关系后，再研究摩擦力大小与相对运动速度的关系，就这样一个个在进行研究。不可能同时研究摩擦力大小与所有因素的关系，因为你不会知道摩擦力变化了究竟是由哪个因素的变化引起的。
师：好！如果我准备研究摩擦力大小与两物体挤压力关系时，如何保证摩擦力的变化就是因为压力变化引起的。
生：很简单，只要在研究压力变化对摩擦力大小变化影响的实验中保持其它所有因素不变就行了。
师：这位同学回答得非常好！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，应控制其它与该物理量有关的因素不变，这种研究方法在物理上叫做“控制变量法”。
师：实验表明，滑动摩擦力的大小与两物体之间的压力成正比，即。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。它的数值与两物体的材料和接触面粗糙程度（现在研究表明并非越光滑阻力越小）有关。N是物体之间的弹力，因为弹力与接触面垂直，所以又叫做正压力。
观看滑动摩擦力的视频文件
师：我这边有些简单的实验仪器：木块、长木板、弹簧秤、布面、砝码等，课后同学们可以利用这些仪器设计实验来验这个结论。
例1：砖横放和竖放在地面移动时受到的滑动摩擦力哪一个大？
【牢记】：f与接触面积无关。
例2：那物体分别做匀速直线运动和匀加速直线运动时的滑动摩擦力大小关系如何呢？
【牢记】：f与相对运动速度无关。
例3、下列说法正确的是（AD）
只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力。
只有运动的物体才可能受滑动摩擦力。
受弹力的物体一定受滑动摩擦力
受滑动摩擦力的物体一定受到弹力。
方向：
师：前面已经学过，滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反。
实例分析
例4、
(1)
(2)汽车启动时，车上货物向后滑动，分析货物受到的滑动摩擦力的方向。解：可以用书本上拉黑板擦来示范，让学生明白，虽然货物相对车是后退了，但相对于地面是前进了，其实常识也可以告诉我们：货物从静止到跟车一起以相同的速度向前运动，说明车启动的过程中货物也在加速启动，那是谁给它这个动力的呢？很明显是摩擦力啊；
(3)汽车刹车时， 车上货物向前滑动，试分析货物受到的没动摩擦力的方向。
解：货物相对车向前， 是受到的摩擦力向后；车相对于货物向后，则受到的滑动摩擦力向前。
（4）接触面均不光滑。
B与地面之间的摩擦力与刚才一样，先略过去，主要看AB之间的摩擦力。AB之间接触挤压，有相对运动，接触面不光滑，所有条件满足，所以AB之间有摩擦力的存在。A相对于B向右运动，所以B给它一个向左的摩擦力来阻碍它的这个相对运动。B相对于A向左运动，所以A给B一个向右的摩擦力来阻碍B的这个相对运动。（其实大家也可以想得到，系在墙上的绳子被拉紧了，肯定有一个力把A向左拉，那就是摩擦力了）
（5）已知：传送带静止时，将物体轻轻放上，物体将由静止开始下滑，若传送带反向转动时，会不会减缓物体下落速度甚至物体不下落呢？
（6）看图，斜面光滑，传送带不光滑。若带子不动时，物体从高处下来后会冲出带子，若带子反向转动呢？
例5、一物体正在水平桌面上沿正东方向做直线运动，物体与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，物体的质量为m=10kg，g=10m/s2，此时物体正受一个沿正西方向的水平拉力F=20N的水平拉力的作用，求此时物体受到的滑动摩擦力。
解：物体相对于桌面向东运动，所以受到的滑动摩擦力方向向西，大小为
=0.2×10×10=20N
三、静摩擦力：
日常生活中我们常常见到这样一种现象，一个大木箱停放在地面上，你用力推，没推动，什么原因呢？有人会讲：“你力气太小呗”。那你们有没有想过，是什么阻碍木箱的运动呢？我们先来对物体进行受力分析看看。
根据以前所学，我们知道物体受重力G、拉力F和支持力N。由于你没有推动，物体是静止的，根据牛顿第一定律，物体应该受力平衡即所受的力相互抵消。看图：图中N和G相互抵消，但还剩下一个拉力F无法被消去，所以物体必然还受到一个我们以前没有接触过的力，该力与F等大反向。那么这个力是什么力呢？是谁施给物体呢？该力肯定是接触力，而跟物体接触的只有地面，难道也是地面给的？不错！这个力就是地面给物体的，叫做静摩擦力。大家想一想，如果地面是光滑的，那么推动这个物体还有那么难吗？没有，这说明这个力也是因为接触在粗糙有摩擦造成的。由于这个力产生在相对静止的两个物体的接触面上，所以叫做静摩擦力。
师：刚才你向右推没推动，理论分析受到的静摩擦力向左，那如果你从右面向左推也没有推动，那此时受到静摩擦力应该向哪个方向呢？
生：理论分析应该向右。
师：学习滑动摩擦力时，我们知道滑动摩擦力是阻碍相对运动，那你们知道静摩擦力阻碍的是什么吗？
生：虽然物体间没有相对运动，但在推力作用下物体有相对运动趋势，所以我想静摩擦力阻碍的是相对运动趋势吧？
师：回答得很好 ，下面我们来学习静摩擦力的定义：
静摩擦力：两物体接触挤压且有相对运动趋势时，接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力，该力叫做静摩擦力。
产生条件：
1、接触并挤压（弹力产生的条件）
2、有相对运动趋势。
3、接触面都不光滑。
大小：
还是推箱子的问题，如果你用10N的力推箱子没有推动，理论分析说明此时的静摩擦力大小是10N，如果你用100N还没有推动，理论分析说明此时静摩擦力的大小是100N，如果你用500N还是没有推动，静摩擦力就是500N。
但我们知道，随着推力的增大，物体总有被推动的时候，当推力增大到某一个值时物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值。所以叫做最大静摩擦力。
那最大静摩擦力与哪些因素有关呢？
我们在日常生活中也经常看到这们的事实：在越粗糙的地面上想把箱子从静止推动需要的力越大，同时在同一地面上，如果在箱子上坐一个人时与不坐人时需要的力要大些。那么从这些现象大家觉得应该与哪些因素有关呢？
当推力达到最大静摩擦力时，物体开始滑动，物体将受滑动摩擦力，那么滑动摩擦力与最大静摩擦力的大小关系如何呢？
演示实验：
实验装置如右图
在弹簧测力计的指针下轻塞一个纸团，它可以随指针移动，并作为指针到达最大位置的标记。继续用力，当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时测力计拉力示数突然减小，并且从此在拉力的作用下匀速直线运动。
作图：
分析：物体开始由于静摩擦力作用保持静止，该过程中静摩擦力始终等于拉力，所以图象斜率等于1。当拉力达到时物体开始由静止到运动，此后物体受到的摩擦力变为滑动摩擦力。由于在物体开始运动的一瞬间测力计示数突然减小，说明物体受到的阻力突然减小，这就是说大于滑动摩擦力。又因为物体能在的作用下匀速直线运动，说明物体受到的滑动摩擦力大小是。
结论：
静摩擦力的大小由外部因素决定 ，一般可由物体的运动状态进行受力分析中得出。（比如推箱子中，由于物体是静止的，所以合外力是零，从而知道静摩擦力随推力的增大而增大）与μN无关，μN只决定最大静摩擦力。
，一般情况下大于滑动摩擦力，无特殊说明情况下，近似认为等于滑动摩擦力。
带领学生观看视频文件及动画文件，加深印象。
方向：与相对运动趋势相反。
如何判断物体间是否有相对运动趋势以及相对运动趋势的方向
1、假设不存在法
什么叫做运动趋势呢？就是有运动的动向却没有付诸行动，大家想一想，为什么物体间有相对运动的动向却没有付诸行动呢？就是因为有静摩擦力阻碍了这个相对运动趋势，使它没有变成现实。那如果没有静摩擦力，物体的相对运动趋势就应该能变成行动了，所以如果我们假设摩擦力不存在，那么我们从物体间运动状态不同和物体受力分析中可以看出物体间是否有相对运动趋势以及相对运动趋势的方向。如下图：
人推木箱没推动，那木箱与地面之间有没有摩擦力呢？假设摩擦力不存在，则木箱将会向右运动，说明存在静摩擦力，且木箱相对于地面有向右运动的趋势。
2、牛顿定律
其实大多情况下，我们并不是看物体的相对运动趋势，我们只要综合受力分析和牛顿定律，就可以判断出静摩擦力了。比如下图，求AB间摩擦力和B地间摩擦力。
因为A匀速，所以A应该受力平衡，A竖直方向受两个力：重力；B对A的支持力，这两力相互抵消。水平方向如果受摩擦力，则A不可能受力平衡，说明A肯定不受摩擦力。
举例：
1、人用F力向右推箱子没有推动
解：很明显，如果没有摩擦力，物体受到重力G、支持力N和推力F，物体是不能保持静止的，将向右运动，所以箱子相对于地面有向右运动的趋势，它受到的静摩擦力方向向左。根据力的作用是相互的，所以箱子对地面的静摩擦力是向右的。
2、三角斜面上静止的木块
解：如果不存在摩擦力，则物体受到重力G和支持力N是不能保持静止的，将向下滑，所以木块相对于斜面的运动趋势是向下滑的，它受到的静摩擦力沿斜面向上，斜面的受到的静摩擦力沿斜面向下。
3、放在汽车里的箱子随汽车由静止启动过程中与汽车没有相对滑动。
解：如果不存在摩擦力，箱子只受重力G和支持力N，而且这两个力相互抵消，由于物体本来是静止的，所以物体应该仍然保持静止，而汽车启动了，则汽车相对于箱子向前了，箱子相对于汽车落后了，所以箱子受到向前的静摩擦力，汽车受到向后的静摩擦力。]
4、人行走时，脚与地面间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力，方向如何？
解：带领学生看动画演示知：脚与地面的摩擦力是静摩擦力，地面对脚的摩擦力方向向前。
5、自行车前后轮与地面的摩擦是静摩擦还是滑动摩擦，前后轮所受摩擦力方向如何？
解：是静摩擦力，前轮所受摩擦力方向向后；后轮所受的摩擦力方向向前。
例6、一物体如图所示，F由零逐渐增大直到物体刚要开始滑动，则整个过程中关于说法正确的是（AC）
逐渐增大，当刚要开始滑动时达到最大。
大小不变
方向一直水平向左
方向先向左后向右。
例7、判断静摩擦力方向
1、人紧握瓶子水平移动
2、 3、 4、
四、难点：
1、摩擦力（不管是静摩擦力还是动摩擦力）可以动力也可以是阻力
动力和阻力是从效果上来讲的：
动力：促进物体运动的力（暂时理解为该力与速度同向）
阻力：阻碍物体运动的力（暂时理解为该力与速度反向）
举例：一个正在下落的物体，它受到重力G和空气阻力f的作用，重力方向与速度同向，该力是动力，促进物体下落。空气阻力与速度反向，阻碍物体下落，是阻力。
师：那摩擦力是动力还是阻力呢？
生：阻力！
师：为什么呢？
生：因为摩擦力方向与速度方向相反！
师：你怎么知道的呢？
生：概念讲的啊？
师：概念怎么讲的啊？再仔细看看！
注意：摩擦力是与相对运动或相对运动趋势相反，并不是与物体运动相反。（运动和相对运动不是一回事，无特殊说明的情况下我们讲的运动通常是指物体相对于地面的运动，而摩擦力看的是产生摩擦力的两个物体之间的相对运动）
举例：
1、汽车启动时，放在车里的箱子相对于汽车向后滑，这里箱子受到的摩擦力是动力还是阻力呢？箱子对汽车的摩擦力是动力还是阻力呢？
解：是动力。箱子相对于汽车向后滑，所以箱子受到汽车向前的滑动摩擦力。有一点容易弄错的是，虽然箱子相对于汽车向后，但其实箱子和汽车都是向前运动的（以文具盒压在书本上然后抽来例），所以是动力。箱子对汽车的摩擦力是阻力。
2、缓慢（以接近0的速度匀速）拉动物体B，
AB相对静止，弹簧伸长。这段过程中B对A的静摩力是动力还是阻力？A对B的摩擦力是动力还是阻力呢？
解：B对A的摩擦力是动力。这里A相对于B有向后的运动趋势，所以A受到B向前的静摩擦力（从弹簧的伸长可以知道），同时A是向前运动，所以这里静摩擦力是动力；A对B的摩擦力是阻力,因为A对B的静摩擦力是向后的，而B是向前的，所以是阻力。
3、经典例子：两块木板间夹一木块，任意方向匀速运动，受到静摩擦力始终竖起向上，该力可以是动力或阻力看你向哪个方向匀速。
2、静摩擦力还是滑动摩擦力看物体间是相对静止还是相对运动
静止的物体可以受到滑动摩擦力
在地面上推箱子，箱子对地面的摩擦力是滑动摩擦力，但地面却是静止的。
运动的物体也能受到静摩擦力
物体在传送带上匀速度上升，它是运动的，但它却受到静摩擦力。
例8、G=400N的木箱放在水平地面上，=120N，μ=0.25，若分别用70N和150N两力推，求f。
【解析】用70N力推时，推不动，所以是静摩擦力，大小为70N；用150N推时，物体被推动了，物体受滑动摩擦力，大小为=100N
思考：给你一个长木板B和一木块A，弹簧测力计，如何测A在B上滑动时受到的滑动摩擦力（两种方法进行比较）
五、滚动摩擦：
除了滑动摩擦外，还有滚动摩擦。滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。当压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦小很多。滚动轴承就是根据这一点制成的。
六、生活中的摩擦
在生产、生活中，我们有时需要加大物体之间的摩擦力，有时又需要减小物体之间的摩擦力。钻木取火利用了摩擦生热，古埃及金字塔以滚动摩擦代替滑动摩擦、磁悬浮列车。
? 有利:鞋底做得越粗糙就越不容易打滑,是因为增加了鞋与地面的摩擦,因此要将鞋底做得更粗糙,才使人不易滑倒;木匠把木板打磨光滑,是用砂纸与木板的摩擦将木板打磨光滑的;洗衣机洗衣服是经过转动使衣服与水产生摩擦,才能将衣服洗干净的;等等,这些有利摩擦我们都要多多利用.
? 有害:机器运转是会相互摩擦发热,造成无谓的能量损失和有害与零部件,缩短了机械使用寿命,因此要把接触面造得更加光滑;在泥泞的道路或雪地里,汽车容易打滑,易发生事故.所以要尽量将车轮造得更加粗糙或加铁环;等等这些都是有害摩擦.
第2节 形变与弹力
一、设计理念
形变和弹力是生活中的常见现象，因此整节课设计都是利用身边常用物体来做实验。实验同时不断的提出问题，充分暴露学生的错误思维，问题的不断深入，形成教学的层次感，不断纠正学生的错误前概念，引导学生积极参与发现问题，提出问题、分析问题和解决问题，形成正确的认识。设计的实验和问题有较合理的梯度，能激发学生对本节课的学习兴趣，从而积极参与探究并体验成功的喜悦。
二、教学内容
《普通高中课程标准实验物理教科书物理（必修1）》（山东科技出版社出版，第三版）第四章-相互作用，第2节-形变与弹力。
本节课围绕弹力的三个要素开展，首先通过视频和图片创设情景，激发学生的求知欲望，呼唤学生的前概念，然后通过体验性实验引出形变，特别是演示微小形变，使学生认识到任何物体受力的作用都要产生形变。通过演示实验归纳弹力产生的条件以及方向。通过探究实验总结出弹簧伸长量与弹力的关系，得出胡克定律，在应用与实际问题。
三、教学目标
1.知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性；
2.知道胡克定律，能用定律进行简单的计算；
3.通过一些体验性实验了解常见的形变，以及探究弹力；
4.通过学生分组实验，探究弹簧伸长量与弹力的关系；
5.在探究物体概念和规律过程中，从生活中来，到生活中去，通过形象、生动的演示实验激发学生学习的兴趣，培养学生的观察能力。
四、教学重、难点
1．重点
（1）演示微小形变；
（2）弹力产生的条件及方向的判断。
2．难点
（1）各种效果的弹力方向的判断；
（2）探究弹簧伸长量与弹力的关系。
五、学生学习情况分析
学生作为新课改对象，学生思维比较活跃，课堂气氛好。高一新生已经具备了一定的力的知识，但是由于学生前概念的错误影响，对形变和弹力会造成错误的理解。随着探究实验的不断进行，充分暴露学生的问题，问题的暴露过程也就是问题的解决过程。
六、教学过程
（一）引入新课
引入课题，设计情景，提出问题
播放一小段录象或者图片，激发学生的学习兴趣。
视频1：蹦极
视频2：射箭
视频3：跳板跳水
视频4：撑秆跳高
问：要求学生仔细观察视频中橡皮绳，跳板，弓弦如何变化？为什么会发生这种变化呢？
学生讨论后会给出是因为发生形变，有弹力作用。
设问：什么是形变？什么是弹力呢？它又是如何产生的呢？本节课我们就来研究这个问题。
[引入主题，唤起原有知识，目的是让学生在自己的头脑中产生问题。老师不要忙着解释，让学生明白这就是今天学习内容。带着这些问题和好奇的心理进入新课教学。]
（二）新课教学
实验探究，明确概念，得出规律
1、通过小实验，探究形变概念
（1）体验性实验，让学生体验形变？
请7位同学演示一组实验，其他同学们注意观察实验中物体变化。
体验性实验
记录（物体如何变化？）
体验性实验1：钢锯条一端用手按住，在另一手的作用下弯曲
体验性实验2：弹簧被拉长或缩短
体验性实验3：橡皮筋拉长
体验性实验4：钢锯条被
体验性实验5：纸张用手揉皱
体验性实验6：用手压面包
体验性实验7：用手压橡皮泥
引导学生观察并设问：上述实验中物体都什么共同特点？即物体怎么变？
预测学生可能回答：弯曲了；伸长了；缩短了；扭曲了，被压扁了；体积变化了，形状改变了等。
老师引导学生回答：物体的这些变化概括来说，共同特点不就是物体的形状或者体积发生改变了吗？
进一步问：如实验1，剧条的什么变化了，实验6，面包的什么变化了？
学生回答：实验1剧条的形状变了，实验6，形状和体积都变化了。
[其他的实验让学生自己分析]
教师总结：物体的形状或体积的改变叫做形变。
设问：那是不是任何物体都能发生形变呢？
学生：不一定或者回答能。
[学生前概念问题暴露，产生问题冲突，进一步设疑问]
（2）、演示微小形变实验，引出任何物体在力的作用下都能发生形变。
演示实验1：a、用手指压实验桌 b、物体放在桌面上
问：上述两个实验中物体都发生形变了吗？
学生：手指发生了，物体和桌面没有。
演示实验2（教材63页）：桌面的微小形变效应。利用器材：激光笔，平面镜，铁架台。用一激光器发出一束光经过面镜子反射后射到天花板上形成了一个亮点，再用手指压平面镜一侧的桌面，亮点在天花板上有明显的移动。
演示实验3（教材64页）：玻璃瓶的微小形变效应。利用器材：玻璃瓶，细管，红墨水。
引导学生观察，设问：要想观察到物体形状的微小变化应采用何种方法？
学生：把微小“放大”的实验法。
引导学生对众多的实验现象作出归纳，这些实验现象告诉我们一个事实：①任何物体在力的作用下都能发生形变。②有的物体形变明显，有些物体形变不明显。
（3）、以实验为据，得出形变的种类。
设问：按照物体发生的形变形式分有哪些形式。
学生归纳出在力的作用下发生的形变有拉伸、压缩、弯曲、扭转等不同形式
设问：是不是当力撤去以后所有物体的形变都能够恢复？
学生回答：不是，体验性实验1、2、3、4能恢复，体验性实验5、6、7不能完全恢复。
师生共同归纳得出按照形变效果分有哪些种类：
①一类是，受力发生形变，当撤去外力后能够恢复原来的形状，这种形变叫做弹性形变。形变后能够恢复原来的形状的物体称为弹性体。
②一类是，受力发生形变后，撤去外力时候不能恢复到原状，这种形变叫做范性形变
2、通过实验，探究弹力。
（1）演示实验，探究什么是弹力？
回顾视频1：蹦极；
演示实验4：弯曲的锯条一头放上粉笔头，放手粉笔头弹起；
演示实验5：压缩弹簧一端放小球，放手小球弹起。
设问：锯条和弹簧在力的作用下发生形变，放手后为什么小球和粉笔头会被弹起？
学生回答：放手后由于锯条和弹簧要恢复形变，分别对小球和粉笔有弹力作用。
设问：实验4中粉笔受到的弹力受力物体和施力物体分别是？
学生回答：粉笔是受到弹力，锯条是施力物体。
设问：我们说力的作用是相互的，那么锯条有没有受到粉笔对它的弹力呢？
学生回答：有。
设问：锯条受到的弹力的施力物体是？
学生：粉笔
设问：那么还没有弹出去时，粉笔有没有发生形变呢？
学生回答：有，因为任何物体受到力的作用都要发生形变，只是微小形变。
学生恍然大悟：研究某物体受到的弹力，必须是施力物体发生形变作用。
引导学生总结：什么是弹力？
发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力。
（2）设置问题，层层深入，引出弹力的产生条件。
设问：粉笔被弹出去以后，即不接触的物体间是否有弹力？
学生：否 。
设问：接触的物体间就一定有弹力吗？
学生：有或不一定 。
师：那么到底有没有呢？我们一起通过实验来探究。
演示实验6：在桌面上挂一钩码，弹簧秤的挂钩轻轻的钩住钩码，而不产生示数，
设问：虽然弹簧秤有跟钩码接触，但是没有示数即就没有发生形变，这说明了什么？
学生：没有弹力的作用。
教师分析归纳众多实验得到，弹力产生的条件是：a、直接接触；b、产生弹性形变，这两个条件缺一不可。
（3）、分析总结，得出弹力的方向。
以前面的实验为分析材料，师生一同分析弹力方向与施力物体形变间的关系。
由学生归纳出：弹力方向总是与施力物体形变的方向相反，或者说与施力物体恢复形变的方向的相同。
分析常见物体的弹力方向：
实例1压缩的弹簧把小球弹起，分析小球受到的弹力方向；
实例2.分析放在桌面的书受到的弹力方向；
实例3.分析图中球受到的弹力方向；
实例4.分析电线上挂的灯受到的弹力方向；
实例5，分析图中杆受到的弹力方向。
师生共同分析总结：
弹簧弹力方向为恢复原长的方向。以前初中阶段学习的压力、支持力、绳的拉力都是弹力。是按照弹力效果命名的力。支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。绳子拉力方向是指向绳子的收缩方向。
（4）、学生分组实验，探究弹簧弹力的大小与什么因素有关？
设问：请同学们猜想弹簧弹力的大小到底与什么因素有关？
学生回答可能会出现：弹力大小跟长度，形变程度有关。
师：那么到底跟什么有关呢？我们一起通过实验来探究。
高中阶段我们较常见的是弹簧的形变，那么我们用探究实验来探究弹簧形变（伸长量）或者长度与弹力之间的关系（教材66）。
实验步骤：
1，记下弹簧未挂钩码时的原来长度；
2，挂上100g的钩码记下总长，和伸长量；
3，逐个增加钩码记下相应的总长和伸长量，填入表格；
4，以F为纵坐标，伸长量（或者伸长后的总长度）为横坐标。用图线各分析他们的关系。
引导学生设计实验数据记录表：
0
1
2
3
4
5
钩码总重G
0
弹簧总长Ln
原长L0
弹簧伸长量△Ln
0
[学生分组探究，安装仪器，测量数据，列表纪录，画出图像寻找规律。实验过程教师巡回指导，强调注意事项，发现问题，及时纠正。]
由学生通过亲自动手实验得出自己的结论：弹簧的弹力等于钩码所受的重力，随着伸长量的增加，弹簧弹力的大小也增大。图像表明成正比。而长度与弹力的大小不成关系，说明与长度无关，与形变量有关。
教师小结得出规律；胡克定律 ：F=kx；该定律适用于弹性限度内，发生弹性形变的弹簧。[知识连接：介绍胡克的生平事迹，以及对物理所做的贡献]
x: 弹簧的伸长（或缩短）量；
k: 弹簧的劲度系数（即图中的斜率）劲度系数由材料，形状，长度来决定；
F: 弹簧的弹力；
结果外推：弹力大小跟形变量有关，形变越大，弹力越大，形变消失，弹力消失。
（三）课堂练习，巩固提高
总结规律，简单应用，巩固提高
（1）例题（教材67）
（2）小结
（四）课后作业与研究性学习
课后探究，自主学习，敢于创新
（1）课后作业：完成教材70页第2.3.4.5题
（2）研究性学习
①通过调查研究，探究材料的劲度系数与什么因素有关，以及混凝土中钢筋的作用，不同位置的钢筋应该如何放置？为什么？
②弹力在生活中很常见！探究弹力在生活有何应用？
分组各写两篇小论文，一、二组写第一题，三、四组写第二题，另安排时间一起交流。
七、教学反思
本部分内容设计力求贴近生活，从生活中来，到生活中去，过程也尽可能多的安排了学生动手实验的机会，让学生参与实验，让学生有切身的经历和体会做实验过程中成功的喜悦感，同时课堂气氛活跃而有章法，学生在情感态度和价值观方面受到熏陶，学生也表现出了极大的好奇心和求知欲。
本教学为了符合学生思维的发展而对课程资源进行有选择性设计和编排。设计的小实验同时也伴随问题产生，物理情景由定性分析到探究弹簧伸长量与弹力的定量分析，引发学生的讨论与交流，不断纠正学生问题，使真正使学生明白了弹力这个物理概念。
[板书设计]
4.2 形变与弹力
1．形变的种类
⑴按照物体发生的形变形式分：拉伸、压缩、弯曲、扭转等
⑵按照形变效果分：
①一类是，受力发生形变，当撤去外力后能够恢复原来的形状，这种形变叫做弹性形变。
②一类是，受力发生形变后，撤去外力时候不能恢复到原状，这种形变叫做范性形变
2．弹力
⑴定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力
⑵按照弹力效果命名的力：拉力、压力、支持力、推力等
⑶常见弹力的方向
①支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体
②绳子拉力方向是指向绳子的收缩方向。
3．胡克定律 ：F=kx
该定律适用于弹性限度内，发生弹性形变的弹簧
摩 擦 力
一、教学内容分析
本节课是司南版物理必修Ⅰ第四章《相互作用》的第三节。本章首先依据“从生活走向物理”的理念，从学生已有的知识和经验出发，学习力的基本知识以及常见的三种力，让学生初步学会受力分析，为后面学习动力学和静力学打下基础。摩擦力作为高中力学常见的力之一，是受力分析的基础，在《课标》中的要求是：通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因素计算摩擦力。在知识方面具体要求学生会在具体的事例中判断摩擦力的有无、大小和方向，会在具体的问题中计算摩擦力的大小；在能力方面要求学生能够通过实验培养观察、分析、概括能力以及“变量控制”等物理学方法。同时摩擦力在日常生活和工、农业生产中有着具体的应用，本节最后内容“摩擦力的调控”可以培养学生利用知识解决实际问题能力，体现了“从物理走向社会”。因此这一节课无论在知识学习上还是在能力培养上都有着重要的作用。本节课学习的成败对以后学习牛顿运动定律的应用、动能定理的应用以及摩擦力做功与产生热能的关系等问题都将带来影响。
二、学生情况分析
本节知识可以说是初中旧知识的拓展和深化。学生在初中已经知道摩擦力包括滑动摩擦和静摩擦等简单内容，也通过实验探究知道滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度的定性关系，并简单掌握了增大和减小摩擦的方法。但是我们的学生在初中物理学习中受中考等级制的影响，平时学习大部分记住的是好玩的、有趣的实验，对物理概念和规律的形成过程以及物理方法的掌握明显薄弱。虽然他们脑海中一些感性的、定性的知识可以保持他们学习的兴趣和信心，也为实验探究滑动摩擦力大小与物体间压力的定量关系做了铺垫，但是学生在学习过程中会有以下几个障碍：学生往往误认为物体间压力N的大小总是跟滑动物体所受的重力相等；认为摩擦力总是阻碍物体的运动，摩擦力的方向判断不清楚；认为没有运动的物体摩擦力总是小于推力。所以在教学过程中要通过具体的实例和直观的实验来降低学生学习的难度。
三、设计思想
新课程强调“将学习重心从过分强调知识的传承和积累向获取知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神”。本节教学分为两个课时进行设计，主要采用以学生分组实验和教师演示实验相结合的实验探究教学法。
第一课时体现“从生活走向物理”的理念，首先以“摩擦力”知识为载体，从生活中的摩擦现象引入，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。在教学中以探究静摩擦力和滑动摩擦力与哪些因素有关为主线，引导学生充分运用已有的旧知识和方法展开探究，让学生经历探究摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程，让学生从产生的条件、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。不仅体现学生从感性到理性，从定性到定量逐步深化的认知过程，也体现了新课程让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神，促进学生在实践中经历科学探究的过程，学习科学探究的方法，培养实事求是的科学态度。
第二课时注意体现“从物理走向社会”的课程理念，渗透STS教育。因为本环节的内容与学生的生活实际及生产实际联系十分密切，一方面利用通过实验得出摩擦力的有关知识，注重引导学生运用所学的知识去分析解释大量生活生产中的摩擦现象，并在具体的实际问题中判断摩擦的种类以及用动摩擦因数计算摩擦力的大小；另一方面是通过阅读、讨论、举例等学生活动，在获得大量的“增大和减小摩擦”生活、生产实例的基础上总结出增大和减小摩擦的常用方法。
四、教学目标
通过实验掌握动摩擦因数的概念，认识滑动摩擦力、静摩擦力规律，会用动摩擦因数计算滑动摩擦力大小；
通过实验认识静摩擦的规律，会判断静摩擦力的有无、大小和方向；
学生在参与探究摩擦力规律的过程中，培养和提高实验能力，学习和体会探究物理问题的基本方法——控制变量法和记忆法；
培养学生对科学的求知欲，体验实验探究的乐趣，体会实验在探究物理规律中的作用和方法；
养成学生实事求是、尊重客观规律的科学态度，养成严谨、细致、耐心的实验修养。
五、教学重点和难点
重点：学生探究摩擦力规律的过程，掌握摩擦力的相关规律，会计算摩擦力的大小。
难点：(1)滑动摩擦力的测量是实验难点；(2)静摩擦力有一个范围，理解由静摩擦力到滑动摩擦力是由量变到质变的过程。
为了突破难点，我们选定了如图1的实验装置，在长木板从静止到开始拉动以至完全运动的全过程中，使学生对摩擦力的变化有一个整体的认识学生，也有足够的时间读取弹簧秤的示数。用这套实验装置可以大大提高实验的效率和精确程度，为学生在课堂上自主完成科学探究作好了准备。
六、教学过程设计
（一）创设情景，引入新课
粉笔在黑板上可以写出字来，在光滑的玻璃板上写得出来吗？请一个同学来试试看。
（一个学生上讲台分别在黑板和玻璃板上写下“我是高一的学生”）
(1)请同学们比较黑板和玻璃板上这些字的异同，并想想造成异同的原因？
(2)想想若在外面的柏油路面上以粉笔写字又会有何不同？为什么？
（生：接触面粗糙程度不同，摩擦力大小不同。）
摩擦力其实是无所不在的，你认为摩擦力是一种什么样的力？（学生用自己的语言叙述摩擦力）
【设计意图：从学生熟悉的生活世界出发，唤起学生记忆中的摩擦力的基本概念。】
（二）滑动摩擦力和静摩擦力的概念
请学生做一个随堂小实验：要求学生用逐渐增大的水平推力推在桌面放置的500g的钩码，直到推动一段距离。（学生按老师的要求推钩码，并感受推力的大小变化）
【设计意图：让学生体会并分析出钩码受到推力和摩擦力的作用，使学生产生对静摩擦力和滑动摩擦力的感性认识】
问：为什么用力推钩码而钩码不一定运动？为什么想让钩码将继续运动还要继续推？
在与学生交流的过程中，用多媒体投影出滑动摩擦力和静摩擦力的概念。
比较滑动摩擦力和静摩擦力的概念，你们认为在摩擦力的产生条件和方向上有什么异同点？
（学生交流、讨论，老师引导总结，在多媒体中用表格形式呈现）
种类
滑动摩擦力
静摩擦力
产生条件
两物体相互接触且接触面粗糙；在接触面上有正压力
有相对运动
有相对运动趋势
方向
与相对运动方向相反
与相对运动趋势方向相反
正压力等于滑动物体的重力大小吗？能否举例说明你的观点？
【设计意图：体现从感性到理性的认知过程，培养学生分析归纳能力，同时澄清容易混淆的概念】
（三）探究滑动摩擦力大小
1、提出问题
我们在初中学习过摩擦力知识，知道摩擦力与压力以及接触面的粗糙程度有关，那么，摩擦力与压力以及粗糙程度在数量上究竟是什么关系呢?今天我们就进一步定量研究摩擦力的问题。
2、引导设计方案并交流
(1)滑动摩擦力可能和这么多的因数有关，可以采用什么方法设计实验方案和步骤？
（学生活动：思考并交流得出控制变量法）
(2)怎样测量压力和改变压力？（学生活动：思考并交流得出通过在木块上增减钩码来改变压力，用弹簧测力计测量压力大小）
(3)怎样改变接触面的粗糙程度？（学生活动：可以通过在长木板上铺上棉布）
(4)怎样测量物体在滑动中的摩擦力？请小组同学相互讨论，拿出你们设计的实验方案后进行交流。
学生展示与交流：
小组1的方案：用弹簧秤拉着小木块在平面上匀速滑动，弹簧秤的读数就是小木块受的滑动摩擦力；
小组2的方案：用装沙的沙桶拖着小木块运动，往沙桶当中逐步的加入沙粒，使木块的拉力可以连续地变化，实验完了以后，称出沙子包括沙桶的重量，这样就能够较好的确定摩擦力的大小；
……
允许其他各组发表不同的设计方案，允许学生犯错，使不同层次的学生都有发表见解的机会。
师：影响实验结果的一个主要因素，在于木块能否保持匀速运动，在实际实验当中，使木块做严格的匀速运动这是非常困难的。老师向大家推荐一个方法，我们物理上经常讲的相对运动，我们可以这样考虑的，我们是用拉动木块匀速运动不容易成功，那么如果我们反过来，让木块不动，而去拉动这个木板行不行呢？（学生思考）
（多媒体展示实验装置如图2）让木块固定在木板上，然后用一个弹簧秤给他固定住，我们而是用力去拉这个木板，让木板运动，这样就可以使得这个木板的运动到底是匀速还是非匀速，它并不重要，因为木块它本身是静止的。此时，木块所受的弹簧秤对它的拉力跟它所受的摩擦力就是相等的。这种情况下，我们通过弹簧秤测出来的这个弹力就等于木块所受的摩擦力。
【设计意图：培养学生的语言表达能力，对他们用初中学习的方案进行设计予以肯定，以保持他们的兴趣和信心，同时又通过思维方式的转变，从创新的角度激发他们的探究欲望，了解物理学中的“转换法”，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神。】
3、进行实验
学生进行分组实验，观察、读取弹簧秤示数，将各种情况下的压力大小及其对应的弹力大小(摩擦力)记录在课本（和多媒体展示）的表格中。
教师指导学生进行分组实验，及时解决学生实验活动中出现的个别问题。
表1：接触面：木块与木块 表2：接触面：木块与棉布
1
2
3
正压力（N）
摩擦力（N）
1
2
3
正压力（N）
摩擦力（N）
４、分析数据，总结规律
多媒体展示问题：
(1)比较表1中的实验数据，正压力不同，滑动摩擦力也不同，有什么规律吗？
(2)根据表2中的实验数据能得到上述同样的结论吗？
(3)比较表格1和表格2，正压力一致，为什么摩擦力又不同，有什么规律吗？
各小组对他们收集的实验数据进行分析论证，发现规律，
师：组织学生进行交流，要求各小组上台讲述他们是怎样从记录的实验数据中发现规律的，在各组学生发言的过程中，教师及时给予评价。
【设计意图：体现从定性到定量的认知过程，培养学生对实验数据的分析和处理能力，养成实事求是的科学态度】
教师总结：比较两表数据，经讨论得出以下结论：
①滑动摩擦力的大小与正压力成正比，其比例系数由接触面的材料决定，称之为动摩擦因数
②滑动摩擦力的大小与动摩擦因数成正比即：
师：在刚才研究滑动摩擦力规律的过程中，我们经历了“设计并进行实验、收集实验数据、从实验数据中发现规律”的过程，从实验中发现规律，是我们解决物理问题的重要方法。
（四）静摩擦力的大小
师：在我们每一次实验时，当用力拉长木板但是长木板没有运动的那一段时间内，你们观察到弹簧秤的示数有什么变化？在长木板运动的那一瞬间，弹簧秤的示数又有什么变化？
（学生交流、老师可适当引导学生回答：从实验中发现，在同等压力的情况下，当物体静止时，拉力是可以变化的，反映了静摩擦力也是变化的，静摩擦力大小与压力大小无关，而是随着拉力的变化而变化。如果换一个比较粗糙的接触面，也是这个规律。因此，静摩擦力与压力和动摩擦因数无关。）
师：对于各组发表的研究结果给予及时的判断和评价，帮助学生正确理解静摩擦力的相关规律。
既然静摩擦力是一个范围，在压力和接触面的粗糙程度一定的情况下，请各组准确说出静摩擦力的大小范围。
（学生：进行实验，寻找静摩擦力的确切范围，发现很难读出最大值）
师：请大家想办法，看看怎样准确读出物体处于静止状态下弹簧秤的最大读数．
（学生讨论、交流解决问题的方法）
如果学生无法解决上述问题，教师给予以下讲解。
演示实验：如图3所示在弹簧秤指针的行程槽上加一块泡沫方块，拉动弹簧秤，方块跟着指针一起向下运动，放手后，弹簧秤指针回到原位置，而泡沫方块停在了刚才的最大位置处，因此具有记忆功能。当我们缓慢抽动下面的木板，在木板与木块发生相对滑动之前，可以看到指针示数逐渐增大。发生相对滑动后，指针向上翘起，并保持在某一位置上基本不变，这时候它显示的是滑动摩擦力的大小，而泡沫方块记录了最大静摩擦力的大小。实验过程弹簧秤示数变化如图４所示。
【设计意图：培养学生对科学的求知欲，体验实验探究的乐趣，体会实验在探究物理规律中的作用和方法，养成严谨、细致、耐心的实验修养。】
结论：静摩擦力的大小由外力的大小决定，范围：0＜F静≤Fmax，Fmax称为最大静摩擦力。
（五）摩擦力的调控
1、汽车与现代人的生活密切相关，试用所学的摩擦力的知识分析或解决以下问题：
(1)视频：严重超载的汽车将新修不久的路面压得伤痕累累，路面上出现许多积水的大坑。你能否从物理的角度分析，路面上为什么会出现大坑？（学生讨论）
师：汽车严重超载，使得对路面的压力过大，压力将路面压坏，将水泥压碎，摩擦力使被压碎的水泥块及碎石发生侧向移动，使路面出现大坑。
(2)汽车在泥地里打滑怎么办？（加草垫或防滑链增大摩擦）
(3) 现代生活节奏日益加快，如何提高车速？
2、视频：战士生活中增大有益摩擦的画面和有害摩擦给人们省会和生产带来的不利影响。
师：摩擦无处不在，有的时候我们需要增大有益摩擦，有的时候有需要减小有害摩擦，请大家阅读课文，然后讨论一下，在我们的生活、生产中，都是通过哪些方法增大有益摩擦和减小有害摩擦的呢？
（学生交流）
【设计意图：通过具体的实例引导学生思考、归纳增大和减小摩擦的方法，这种处理方式，能有效促进学生从感性到理性的思考，提高运用物理知识解决实际问题的能力；同时丰富的实例也有利于让学生体验到物理是有用的。】
（六）例题讲解
课本75页例题
【设计意图：让学生在具体的实际问题中判断摩擦的种类以及用动摩擦因数计算摩擦力的大小；让学生从范围及其计算来理解两种摩擦力的异同，训练学生利用物理概念和规律解决实际问题的能力】
（七）课堂小结
我们学习了滑动摩擦力和静摩擦力的概念、产生条件和三要素，有几点需要特别注意：
1．规律方法总结
(1)凡是涉及“光滑”接触面的题目皆不考虑摩擦力。
(2)运动的物体可能受到静摩擦力的作用；静止的物体也可能受到滑动摩擦力的作用；关于“动”、“静”摩擦力的判断，要看研究对象和之相接触的物体间是相对静止的还是相对滑动的。
(3)会利用“假设法”或“隔离法”分析摩擦力。
2．误区警示
(1)不能将正压力误认为是物体的重力，或误认为正压力的大小等于物体的重力，其实正压力和物体的重力无论大小还是方向都没有必然的联系。
例如图5所示，外力F将物体压在竖直墙壁上，正压力N的大小等于这个外力F的大小，方向是水平的，而重力的方向是竖直向下的。
(2)滑动摩擦力的大小与接触面积和运动速度无关。
(3)除最大静摩擦力外，一般的静摩擦力的大小与正压力N大小无关，由物体受到的外力和运动情况决定。
(4)摩擦力的方向总是和相对运动或相对运动趋势的方向相反，而和物体运动的方向可能相同，也可能相反，也可能成任意角度。
（八）作业布置
1、课本P77 3、4、5
2、科幻小论文——假如没有摩擦力，生活将变成……（500字以内）
（九）板书设计
产生条件：相互接触、接触面不光滑、相互挤压、相对滑动
大小：f=μN
滑动摩擦力 方向：与相对运动方向相反
作用点：接触面上
摩擦力
产生条件：相互接触、接触面不光滑、相互挤压、有相对运动趋势
静摩擦力 大小：0＜ f ≤ fmax
方向：与相对运动趋势方向相反
作用点：接触面上
七、教学反思
本节课整体体现了物理课程的“从生活走向物理，从物理走向社会”、“注重科学探究过程”等基本理念。在教学上能依据学生的认知规律，特别在实验设计上，学生能根据已有的知识和课本的提示设计出教好的实验方案，但是考虑到高中生不是简单重复初中旧知识，希望学生在物理思维和物理方法上都有所提高，因而在保留学生设计的基础上，用逆向思维的方式，即转换法，进一步提高学生的实验技能以及培养他们的创新精神。物理教学不是单纯知识的传授，而是注重了过程，特别注重物理实验方法的指导，比如在测量最大静摩擦力中应用了记忆法。
第3节 摩擦力
一、指导思想
新课程课堂教学要求课堂活动应具有生活性、发展性和生命性的特征，使得课堂真正成为师生共同构建知识、交流互动和共同成长的和谐平台和建立情感、心灵对话的场所，树立正确的人生观和良好的价值观；同时在课堂中使学生体验学习的苦与乐，高效地掌握知识，形成能力，充实注重学习过程；要完成这些目标，就必须摆正师生的位置，采用多元化的鲜活教学手段来充分调动学习主体（学生）的积极性，层层深入的探索，紧凑和谐的步调，恰如其分的引导，激发学生自主学习的求知欲和高度投入的激情，运用适时的激励，充分激活物理课堂。以“问题导引，启发探索，互动交流、精讲释疑”为教学思路的自主型探究式教学模式。在课堂努力做到“六要”：即教材要让学生读、问题要让学生提、过程要让学生说、规律要让学生找、实验要让学生做、结论要让学生下。教师在课堂上的主要任务就是组织、指导、帮助。只讲学生不知道、不理解、不清楚的疑点、盲点和难点，这样，我们的学生才有自主性，使学生学会学习、学会探究，以帮助他们完成由“学会”到“会学”到“好学”的转变；从而通过高效的物理课堂教学提高学生的科学素养、促进学生全面发展。本节就是让学生经历自主探究的过程，正确认识摩擦力，并结合生活中的现象让他们正确理解摩擦力的规律以及运用知识处理生活中的问题，培养他们的科学探究能力和运用知识解决实际问题的能力。
? 二、教材、学生和教法
? 该节知识既是力学的基础，也是组成整个高中物理知识的一块“基石”，所以这节内容的教学如何引领学生自主积极地探究摩擦力产生的条件和影响因素，体验摩擦力特点规律的发生过程是本节课的重点，应高度重视本节教学过程；由于摩擦力问题的复杂性，且在具体问题中又表现出“动中有静，静中有动”，尤其静摩擦在许多情形下似乎又是“若有若无，方向不定”，因此，对于初学者也是有一定难度的。也正是由于教材内容的上述特点，本节课又易于激起学生的求知欲，易于培养学生的辩证观点，易于锤炼学生的物理素质。要充分用好该节教材内容，深入挖掘知识间的有机联系，对学生开展针对性的思维训练，进而提高学生应用物理知识解决实际问题的能力和创新思维能力。
? 高中物理《课标》对该知识点的要求是，“通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力”。其中，对静摩擦力规律的认识应该包括最大静摩擦力。摩擦力大小的计算和方向的判断对学生来说是个难点，而摩擦力又是高中力学三类常见的力之一，是受力分析的基础。本节课学习的成败对以后学习牛顿运动定律的应用、动能定理的应用以及摩擦力做功与产生热能的关系等问题都将带来影响，所以本节课在物理教学中的地位和作用是非常重要的。
? 就学生状况来说，本校学生大部分程度比较好，基础比较扎实，善于思考，喜欢老师用点拨式的教学方式，喜欢思考和讨论；此外学生在初中定性地学习过摩擦，包括滑动摩擦和静摩擦等内容，并掌握了增大和减小摩擦的方法，还通过实验的方法定性地研究了滑动摩擦力与表面状况有关；所以对于本节课中的难点理解突破应该不是大问题。但是由实验现象总结归纳物理规律的能力不强，所以教师要注意引导。用所学知识解决实际问题对学生来说也有一定的难度，要调动学生相互交流。
? 因此，在教学中应引导学生充分运用已知的物理知识和方法进行分析和探索，使学生在实践中亲自体验实践出真知的重要性，形成愿意运用科学思维方法和研究方法去解决问题的科学价值观。本节课的教学就尝试采用实验探索、问题启发式教学法，加强自主性、探究性、合作性学习，使学生通过亲自参与探究滑动摩擦力和静摩擦力规律的全过程，学习科学探究的方法，加深对物理知识的理解，使他们在创新精神和实践能力方面得到发展和提高。从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神。
? 三、教学目标
? （一）知识与技能
? 1．知道摩擦力的分类和产生的条件，能够联系分析日常生活中摩擦现象。
? 2．知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。能够对问题提出有根据的猜想，能设计研究摩擦力大小与哪些因素有关的实验，对自己设计的实验能搜集数据和证据，并验证自己的猜想。
? 3．能够用动摩擦因数计算摩擦力的大小，并能判断其方向能判断不同的运动状态下，静摩擦力的有无、大小和方向。
? 4．能借助提供的实验器材通过实验认识静摩擦力的规律，知道存在着最大静摩擦力。
? （二）过程与方法
? 1．通过观察物理现象中发现问题、提出问题；
? 2．通过参与应用PASCO数字实验系统研究物理问题科学探究活动，培养和提高学生的实验操作能力和实验观察能力，指导学生学习和体会探索物理问题的基本方法。
? 3．学会从物理现象和实验中归纳摩擦力产生的条件及摩擦力的特点，并能运用所学知识去解释某些具体问题，培养学生的分析概括能力。
? 4．通过讨论、回顾等教学活动，培养学生进行交流与反思的习惯。
? 5．体会控制变量法研究问题的方法。
? （三）情感态度与价值观
? 1．通过学生参与实验探究、问题思考和游戏互动等主体活动，培养学生主动参与课堂活动的积极性和责任感；同时培养其对科学的求知欲和探索自然界物理学原理的兴趣，乐于参与观察、敢于实验，体会实验在探索物理规律中的作用和方法。
? 2．通过分组实验、交流讨论等培养学生合作精神以及培养学生实事求是、尊重客观规律的科学态度，养成严谨、细致、耐心的实验素养。
? 3．在理解摩擦力的利与弊的过程中，领略自然界的和谐与奇妙，使学生的价值观得到提升，向学生渗透抓住主要矛盾和主要因素，忽略次要因素的辨证思想。
? 四、教学重点和难点
? （一）教学重点
? 重点：在教师的指导下进行探究滑动摩擦力和静摩擦力的大小的探索过程。
? （二）教学难点
? 课堂教学时间有限，如何引导学生进行科学的自主的实验探究。
? 五、教具
? 多媒体计算机、PPT课件、PASCO实验系统（力传感器、数据采集器、DataStudio软件）、弹簧测力计、长木板、木块、砝码、毛巾、玻璃板。
?步骤
知识引线
教师行为
学生行为
目标达成
创设情景? 引入新课
生活中的摩擦现象
视频展示：身边的摩擦现象
?
结合视频及预习回顾初中学习的摩擦力概念？
观看视频：
?
1．获得感性认识，陶冶情操。
?
2．了解生活中的摩擦，产生深入探究兴趣
?
回忆摩擦力概念并回答。
1．使学生了解摩擦力带给我们的生活的情况，培养热爱生活的思想感情。
?
2．激发学生学习兴趣和求知欲；体现从生活走向物理的教学观念。
概念理解
摩擦力概念
投影滑动摩擦力、静摩擦力概念，分别用动画和实验演示说明“相对运动方向”和“相对运动趋势”方向及判断方法。
观看动画及演示，思考并交流
指导帮助学生把握要点，突破理解难点
[探究一] ?影响滑动摩擦力大小的因素
影响滑动摩擦力大小的因素
?
?
?
?
本节探究重点：一、探究影响滑动摩擦力大小的因素；二、探究静摩擦力大小。
明确本节探究重点
组织指导学生进行抽书活动：
两摞完全相同的书：1、分别在两摞书的上部与底部夹上两本相同的书，让一学生左右两手同时抽出两本书感受哪边比较容易抽出，并猜想可能的原因；2、再在两摞书的同一层（其中一摞中夹放了两张砂纸）夹上相同的书让学生抽出，感觉用力仍不同，猜想可能的原因，分析不出，教师让其拿开上面的书，发现砂纸。
1、其他同学合作进行抽书活动，一个用手掌在树上分别施加不同大小的压力，另一个同学将书抽出，体验有何不同感觉？
?
2、思考、猜想影响滑动摩擦力大小的可能因素并讨论交流。
?
3、各小组代表发表本组讨论结果，表述猜想。
1．培养学生对物理现象和演示实验的观察分析和从启示性演示实验中总结简单结论的能力，形成自己的观点并积极表达。
?
2．培养合作的精神，敢于提出与别人不同的见解。
?
3．培养学生物理思维习惯和发现物理规律的敏感性以及对物理现象的归纳总结、分析推理能力。
?
讨论交流摩擦力探究方案的合理性，并分析回答选取理由。
?
?
培养学生分析比较、逻辑辨别的思维能力。
?
?
实验探究过程
1．引导学生制订探究实验方案。在学生实验的过程中，巡视各实验小组，帮助学生解决实验中遇到的问题，解答疑难，提供相关服务。
2．物理方法──控制变量法的渗透，物理实验操作规范指导。
1．通过思考、交流和讨论、老师的点拨，制定出正确的探究计划，制定记录表。
?
2．分组合作进行探究实验，收集数据并进行科学分析处理。
?
3．分析猜想假设与实验结果间的差异；
?
4．注意探究活动中未解决的矛盾，发现新问题，吸取经验教训，改进探究方案
1．学习拟定简单的科学研究的计划和实验方案，完成对知识的初步探究和理解过程。
?
2．培养学生从物理现象和实验探究中发现科学规律的习惯，使学生认识到实验、分析，论证在科学探究中的重要性，同时培养实验操作技能。
?
3．培养合作的精神，勇于放弃或修正自己的错误观点。
实验结果分析，总结规律，完成评价
1．展示部分小组的实验数据，用Excel软件进行分析，引导学生得出的实验结论：①选中一组压力、摩擦力的数据，点击“图表向导”“xy散点图”完成后点击“添加趋势线”得到f-N的关系图线──条过原点的倾斜直线②这说明了什么？③分析两组数据，得到的直线斜率不同，为什么不同？
摩擦力与压力的关系
??? 接触面
?
次数
木块与木板接触
木块与毛巾接触
木块与玻璃接触
?
测量次数
砝码数
压力
摩擦力f1
压力
摩擦力f2
压力
摩擦力f3
?
1
0
0
0
0
0
0
0
?
2
?
?
3
?
?
4
?
?
5
?
?
6
?
?
?
2．对学生进行学习过程和探究结果的评价。
?
3．引导学生理解斜率意义（动摩擦因数）；师生共同得出f=μN。
?
4．展示不同材料接触面的动摩擦因数。
1．观察数据处理分析过程和结果，思考老师提出的问题，经过思考、讨论交流等形式理解直线斜率反映的物理意义，并积极表达本小组得出的结论。
?
2．师生互动
?
师生共同分析、讨论实验结果，并进行评价，对其中不完善的部分提出改进建议，无论学生的猜想是否与实验的结论相符，都要对学生进行鼓励，肯定他们的这种实事求是的探索精神。同时鼓励有兴趣的同学还可以在课后继续探索滑动摩擦力是否与其他因素有关。
?
?
1．使学生了解对物理规律探究的科学流程和对实验数据的处理方
?
2．会根据数据的分析形成结论，培养总结概括和逻辑思维能力。
?
3．学习了解现代多媒体技术、软件工具等在物理学习中的应用。
?
4．通过适当激励评价使学生体验成就感，达成情感价值目标。
[探究二]? 静摩擦力的大小
静摩擦力的大小
?
1．指导学生按上述装置分别用弹簧测力计和力传感器、PASCO数字实验系统及DataStudio软件探究静摩擦力的大小：①小组内同学合作完成探究，一名同学缓慢拉动木板逐渐加大拉力，直至拉动木块，在此过程中其他同学一定注意观察测力计示数（或力传感器采集到的拉力图像）怎样变化？②指导询问某小组：你们观察到了什么现象？该现象又说明了什么？
?
2．（等学生实验完毕）对全体提出问题：
?
①大家观察到了什么现象？(学生可能回答：测力计测到的拉力逐渐增大，到一定值又突然减小，然后趋于平稳)；②那说明木块受到的静摩擦力大小如何变化？根据是什么？
?
3．师生共同再用力传感器、PASCO 数字实验系统作实验演示得到如下图样：
?
引导分析：静摩擦力有什么特点？是一个固定值吗？
1．按上述步骤操作，分组进行实验探究，然后自行采用列表或图像等方式分析静摩擦力的特点，再相互交流结果。
?
2．思考老师提出的问题，结合二力平衡知识认识到观察到的拉力大小可以反映静摩擦力大小的变化规律，经过思考推理，认识理解静摩擦力大小的特点，并积极回答问题
?
3．师生互动，共同得出：两个物体间的静摩擦力可以是一个变力，它的大小可以在0与fmax之间，即
?
0＜f≤fmax
?
静摩擦力的最大值fmax叫做最大静摩擦力（将动未动时摩擦力）；它的数值等于物体刚开始运动时的拉力的大小。
?
4．最大静摩擦力的大小与哪些因素有关的探究留给课外进行探究。
培养使用现代应用软件进行物理实验的操作技能。
?
?
培养推理分析、归纳概括能力。
反馈练习
摩擦力应用
1．重250N的物体放在水平地面上，如图所示，已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为150N，动摩擦因数是0．5，物体的一端连一根轻质弹簧．求：
?
（1）当弹簧拉力为F＝80N时，物体受到地面的摩擦力多大？
?
（2）当弹簧拉力为F＝160N时，物体受地面的摩擦力多大？
深化理解动摩擦力、静摩擦力的大小特点，学以致用
联系实际
?
学科交叉
?
回扣知识，引导学生再对生活中摩擦不仅学会利用，而且知道怎么利用，为什么这样利用，使其体会从生活走向物理，从物理走向生活的和谐辩证关系；
?
引导列举分析具体实例，如：泥鳅为什么身上那样滑？不易被抓住？分别从生物学和物理学的角度进行解释，体现学科知识的交叉应用。
课堂小结
?
产生条件
?
1．摩擦力概念：*注意理解：相对运动和相对运动趋势的方向
?
2．滑动摩擦力的大小 ：*N的含义：正压力
?
3．静摩擦力的大小不是定值，范围为
作业及反思
?
1、书面作业：教材P54(2)、P55(4)。
?
2、在课后继续相关探索；扩展相关知识。
课外研究
生活中的摩擦力
实例：自行车上的摩擦力
教学反思
上完这节课，感悟颇多，总结几点如下：
?
1、较为成功地展示出新课程理念下的实验探究课堂教学模式的特点，主要表现在以下几点：
?
①突出学生的主体性、主观能动性和探索性
?
在初中学习和课前预习的基础上，概念让学生说，问题让学生提，方案让学生选，实验让学生做等，并对教材内容进行了必要的选择与改组，精心设计好适用于学生学习，有利于学生发展的动态方案，以便凸现探究过程和探究方法，给学生一个充裕的思考问题（包括实验方案的设计，实验过程的探究）的时空。并在本案例的教学过程中始终将学生置于研究者、探索者的位置，让学生通过自身的思考和合作学习来获取知识和技能、掌握过程与方法、学会交流与合作。
?
②注重学生物理多种研究方法、能力的培养
?
如设计的“抽书演示体验”活动，从感官、触觉、身心、思维等多方面培养了学生的对物理现象的分析能力，实验简单易懂但又能凸现实质问题；猜想、探究过程更是学生自主合作地进行，培养学生实验操作、分析归纳、方法总结等能力。
?
③突出获取知识的过程探究，
?
本节课重点及大部分篇幅都是在教师指导下进行的过程体验与探究，较好地体现了新课程理念；如对学生实验数据处理分析一环节，在课堂上当堂用Excel软件进行分析处理，使学生切实看到摩擦力与正压力确实存在那样的正比关系。
?
④重视与生活实际相结合，体现物理源自于生活的教学理念，教育学生要关注社会，培养他们的责任感，注重情感态度和价值观的教育。
?
2、不足之处及改进设想
?
①探究任务重，时间紧，使得本节课的各个环节不能让学生充分体验和探究，显得有些紧迫。
?
②对生活、社会的实际问题体现的还不够充裕，比如本来设计今年一月份我国南方大部分地区出现的大雪天气，路面车辆打滑现象、神舟号宇宙飞船返回舱返回时与大气层发生摩擦的实际问题等，由于时间原因都没有让学生去很好地体会联系。
?
因为摩擦力在高中阶段也是一个较为复杂的力，比如摩擦力的应用，所以还有很多问题需要在实际问题中加以理解和巩固，所以设想建议用两节课时间让学生充分探究。
?
第一节 重力与重心
教学目标：
一、知识目标
1、知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的。
2、知道重力的大小和方向。会用公式G＝mg（g＝9.8N/kg）计算重力。
3、知道用悬绳挂着的静止物体、用静止的水平支持物支持的物体，对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力，大小等于物体受到的重力。
4、知道重心的概念以及均匀物体中心的位置。
二、能力目标：
1、让学生自己动手，找不规则薄板的中心培养学生自己动手的能力。
2、通过“重心”的概念，让学生知道等效代替是研究物理学的一种方法。
三、德育目标：
通过课本内容的完成，让学生自己动手、动脑、观察、教育学生在日常生活当中多观察、多分析、看问题不要片面。
教学重点：
1、重力的大小和方向；
2、G＝mg中，g值因在地球的不同纬度而不同。
教学难点：
1、“重心”概念的理解
2、“重心”不一定在物体上的理解。
教学方法：
实验法、分析法
教学用具：
弹簧秤、钩码（二人一组）质地均匀的不规则薄板、细绳（学生准备）、木圆环、直角三角尺（教师用）重锤线（演示用）
课时安排：
1课时
教学步骤：
一、导入新课
日常生活中我们跳起来，总会落回地面，扔出去的东西，也都要落回地面，悬挂物体的绳子静止时总会指向地面，这都是因为在地面附近的物体都要受到重力的作用。下面我们来探讨有关重力的知识。
板书： 第一节 重力与重心
二、新课教学
1．重力是怎样产生的？
学生在预习后回答：地球上的一切物体都要受到地球的吸引，所以人跳起来总会落在地上，扔出去的东西总要落回地面。重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。
提问：有的同学说物体的重力就是地球的吸引力，到底是不是呢？
学生猜疑：有的说是，有的说不是。
教师释疑：严格地说，重力并不是地球的吸引力，而是吸引力的一个分力，以后才会学到这些知识，现在知道就行了。所以说重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，而不能说地球的吸引力就是物体的重力。由于两者相差很小，通常可以用重力代替吸引力的。
提问：物体所受到的重力的实例物体是谁？
学生：是地球。
强调：物体只要在引力范围内，就会受到重力的作用。
2、重力的方向和大小
（1）实验：重锤线的方向总是竖直向下
从静止释放的小石块总是竖直下落，分析球的受力情况，由二力平衡知重力竖直向下。
归纳：重力的方向竖直向下。
强调：竖直向下不能说成垂直向下，竖直向下指的是与水平地面相垂直，不能笼统指垂直方向。
（2）学生动手实验：
提问：重力的大小可以用弹簧秤来测量，为什么？
学生会从二力平衡角度回答：物体静止时对弹簧秤的拉力或对水平面压力的大小等于其重力。
动手实验：用弹簧秤测量一个钩码、两个钩码、三个钩码的重力的大小，观察计算重力G与钩码的质量m的关系。
学生马上得到：G与m成正比。
板书：重力大小与物体质量关系：
G＝mg（g＝9.8N/kg）
强调：g值在地球的不同位置取值不同，同学阅读课本内容可知，赤道上g值最小，而两极g值最大。一般的处理方法：在地面附近不太大的范围内，可认为g值是恒定的。
（3）巩固训练：
出示投影片
A如图：
已知小球、物块的质量为m，求悬绳的拉力是 N。物块对地面的压力（两者均处于静止状态）是 N。如果说悬绳的拉力等于重力，物块对地面的压力等于重力，这种说法对吗？
B、物体静止在水平桌面上，物体对水平桌面的压力（）
a、就是物体的重力
b、大小等于物体的重力
c、这压力是由于地球的吸引产生的
d、这压力是竖直向下的。
C、物体静止在斜面上，物体所受重力的方向如图所示，这个表示对吗？
师生共评得到：
A：只要在静止状态下，物体对竖直悬绳物体对水平支持物才有上述关系。
B、力是矢量，既有大小又有方向。上面说法不对，只能说拉力（或压力）的大小等于重力的大小。
3、重心：
通俗点讲，重心就是重力的作用点。就是在研究问题时，从效果上看，可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点，这一点就叫物体的重心。
我们把物体的全部质量压缩成一点将不影响研究结果，这就是物理学的一种等效代替的思想。
（1）质量分布均匀的物体的重心，跟物体的形状有关。
同学们在初中知识的基础上，找出这些质量分布均匀的物体的重心：（出示投影片）
（2）质量分布均匀的形状不规则的薄板的重心可用悬挂法找到。
学生动手找自己的不规则薄板的中心，并且说出其原理。
教师演示：木圆环，直角三角尺的重心。
具体过程：先用悬挂法确定重心之后，在板上固定一条细线ab，让ab穿过重心c点，再在其重心c处拴上细绳提拉，验证薄板可以水平平衡。
归纳：物体的重心可在物体之上，也木在物体之外。
（3）质量分布不均匀的物体，重心的位置即跟形状有关，也与质量分布有关。
比如：往高处叠放东西，重心不断随高度而上移。
（4）重心的高低与支承面的大小决定物体的稳定程度。
简单介绍一下不倒翁的原理，让学生有一种印象，为以后学习平衡的种类奠定基础。
三、小结
1、用投影片出示小结内容
（1）重力产生的条件以及重力与引力的区别
（3）在月球上，物体也会由于月球的吸引而受到相应的重力，到其他星球表面也一样。
（3）G＝mg，g值在不同位置数值上略有差别，通常不特别说明的话，g＝9.8N/kg
（4）重心的确定
四、作业
1、试画出物体A的重力示意图
2、课本 练习
五、板书设计
六、教学总结
这节课在教学思路上应注意知识的接受要循序渐进，只在初中学习的基础上加以扩展和深化，并把以后要用到有关重力的知识点了一下，为以后学生接受知识的路铺的平缓些。
