(共17张PPT)
游戏一:两人全力分别拉两书
游戏二:单手全力拉棒,后脱手者胜!
第三章 相互作用——力
第2节 摩擦力
人教版(2019)高中物理必修一
课时目标
(一)物理观念
1.理解摩擦力的概念,明确滑动摩擦力和静摩擦力的定义,能准确阐述其产生条件。
2.掌握滑动摩擦力和静摩擦力方向的判断方法,理解其与物体相对运动或相对运动趋势方向的关系。
3.理解滑动摩擦力大小与压力、动摩擦因数的关系,掌握计算公式;了解静摩擦力大小的变化范围及最大静摩擦力的概念。
(二)科学思维
1.通过对摩擦力现象的分析、实验探究数据的处理,培养逻辑思维和归纳总结能力。
2.学会运用物理模型(如将物体视为质点分析摩擦力)、理想实验(如假设接触面光滑来理解摩擦力作用)等方法解决问题,提升科学思维品质。
(三)科学探究
1.经历探究影响滑动摩擦力大小因素的实验过程,学会提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集数据、分析论证和评估交流,培养科学探究能力。
2.学会运用控制变量法研究多变量问题,在实验中提高实验操作技能、数据测量和处理能力,培养严谨的科学态度。
(四)科学态度与责任
1.在实验探究和学习过程中,养成实事求是的科学态度,尊重实验数据和客观事实。
2.认识摩擦力在生活和生产中的重要作用,了解增大或减小摩擦力在实际中的应用,增强将物理知识应用于生活和社会的意识和责任感。
一.滑动摩擦力
1.定义:两个相互 的物体,当它们 ,在接触面上会产生一种 的力,这种力叫做滑动摩擦力。
①接触面粗糙
②接触且挤压(即存在弹力)
③发生相对运动
2.产生条件:
3.方向:
沿着接触面,且跟物体 的方向相反。
相对运动
接触
相对滑动时
阻碍相对运动
一.滑动摩擦力
1.滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反吗?
2.滑动摩擦力一定是阻力吗?
思考:
v
Ff
v相
一.滑动摩擦力
1.滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反吗?
2.滑动摩擦力一定是阻力吗?
思考:
滑动摩擦力的方向:
一定与 方向相反,
与 可以相反也可以相同;
受滑动摩擦力的物体还可以是静止的。
可以是阻力也可以是动力
相对运动
运动方向
结论:
实验探究1:滑动摩擦力大小
1.如何测量物块受到滑动摩擦力的大小?
2.如何测压力大小和改变压力大小?
3.你认为采用哪个方案更好?请说明理由。
F
f
G
N
思考讨论:
【方案一】
拉
拉
T
f
G
N
【方案二】
分组实验:探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系
1.启动电机,水平拉动木板,稳定后记录拉力传感器读数,也等于滑动摩擦力的大小。
2.3个物块中1个为100g,两个为200g。依次改变压力,重复操作,记录数据并填入电脑Excel表格。
3.根据图像及函数,讨论结论。
说明:
注意:
1.传感器使用前要校准。
2.确保底座静止不动。
3.保持细线与木板平行。
4.小组合理分工合作。
分组实验:探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系
结 论:
滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比
Ff=μFN
式中比例系数μ称为动摩擦因数。它是两个力的比值,没有单位。
μ的数值与接触面的材料及接触面的情况(如粗糙、干湿程度等)有关。
几种材料间的动摩擦因数
二.静摩擦力
1.定义:两个相互接触的物体之间只有相对运动的趋势而没有相对运动时,就会在接触面上产生阻碍这种相对运动趋势的力,这个力叫做静摩擦力。
2.产生条件:
①接触面粗糙
②相互接触且挤压(即存在弹力)
③有相对运动趋势
假设接触面光滑?
3.方向:
沿着接触面,且跟物体 的方向相反。
相对运动趋势
与运动方向 。
无关
Ff
二.静摩擦力
实验探究2:探究静摩擦力的大小
静摩擦力的范围: 0<F≤Fmax
静摩擦力随拉力的增大而增大,但有一个最大值,称为最大静摩擦力。
最大静摩擦力 滑动摩擦力
结 论:
传
感
器
记忆测力计
略大于
课堂练习
在我国东北寒冷的冬季,雪橇是常见的运输工具。一个有钢制滑板的雪橇,连同车上的木料的总重量为49000 N。若动摩擦因数为0.02,在水平上冰道上,马要在水平向用多大的力,才能够拉着雪橇匀速前进?如果用200N的力拉雪橇,摩擦力大小为多少
滑动摩擦力
静摩擦力
定义
方向:
产生条件:粗糙、挤压、有相对运动。
大小:Ff=μFN
定义
产生条件:粗糙、挤压、有相对运动趋势。
方向:
沿接触面,跟物体相对运动方向相反.
大小:利用平衡关系解决
沿接触面,跟物体相对运动趋势方向相反。
课后作业:
1.调查:生活中有时候我们需要增大摩擦力,有时需要减小摩擦力,通过实例,分析可以通过哪些方法来调控摩擦力?
2.小组探究:自行车正常行驶时,前轮和后轮受到摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力?方向向哪?自行车上还有哪些地方利用摩擦或是减小摩擦?