必修一第三章第三节摩擦力1 17 张ppt

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名称 必修一第三章第三节摩擦力1 17 张ppt
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文件大小 16.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2019-10-31 04:48:19

文档简介

课件16张PPT。思考:(1)人走路的摩擦力是什么摩擦力?
(2)其方向如何?人走路的摩擦力分析拔河比赛取胜基本诀窍是什么?F1F2F3F4关于摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同
B.摩擦力的方向与物体的运动方向无关
C.运动的物体可以受静摩擦力作用,静止的物体也可以受滑动摩擦力作用
D.静摩擦力可以是动力,也可以是阻力,滑动摩擦力一定是阻力
E.摩擦力的大小一定与接触面上的压力成正比
F.运动物体受到的摩擦力一定等于μN
G.在水平面上的物体受到的摩擦力一定与该物体的重力大小成正比
H.以上说法都不正确重200N的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,今用大小为39N的水平力作用在物体上,求物体所受摩擦力的大小。如图所示,重为G的物块静止粗糙水平地面上。已知物块与地面间的动摩擦因数为μ。从某时刻起在物体上作用一个随时间变化关系为F=Kt的力。若以刚作用开始计时画出摩擦力随t的变化关系?如图所示,用力F把铁块压在竖直墙上不动,那么,当F增大时,关于铁块对墙的压力N,铁块受墙的摩擦力f 从某时刻起力F逐渐减小到零画出摩擦力随F的变化关系?如图所示,用力F把铁块压在竖直墙上不动,那么,当F增大时,关于铁块对墙的压力N,铁块受墙的摩擦力f若力F是从零逐渐增大则画出摩擦力随t的变化关系?画出物体的速度随t的变化关系?用20N的水平力在水平地面上拉着重为60N的物体时,物体恰能匀速运动;若用15N的水平力拉该物体,此时物体所受摩擦力的大小为 ;若用30N的水平力拉该物体,此时物体受的摩擦力大小为 ,物体与地面间的动摩擦因数为 。水平的传输带将工件匀速地从一端传输到另一端的过程中( ) (不计空气阻力)
A.工件受到与运动方向相同的静摩擦力作用
B.工件受到与运动方向相同的滑动摩擦力作用
C,工件受到与运动方向相反的滑动摩擦力作用
D.工件不受摩擦力作用刚放上去时如图所示,皮带运输机将物体匀速地送往高处,下列结论正确的是( )
A.物体受到与运动方向相同的摩擦力作用
B.传送的速度越大,物体受的摩擦力也越大
C.物体所受的摩擦力与匀速传送的速度无关
D.若匀速地向下传送物体,物体所受摩擦力的方向沿皮带向上运动员双手紧握竹竿匀速攀升和匀速下滑时,所受的摩擦力分别是f1和f2,则( )
A.f1向下,f2向上,且f1=f2
B.f1向下,f2向上,且f1>f2
C.f1向上,f2向上,且f1=f2
D.f1向上,f2向下,且f1>f2自行车中的摩擦力问题,在下列过程中分析前后轮所受摩擦力的方向。
为什么赛车比普通自行车行得更快?蹬车时情况如何?刹车时情况如何?自由前进时情况如何?推车时情况如何? 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,试分析画出A轮上M点和B轮上N点受摩擦力的方向。自行车中的摩擦力问题,在下列过程中分析前后轮所受摩擦力的方向。
为什么赛车比普通自行车行得更快?蹬车时情况如何?刹车时情况如何?自由前进时情况如何?推车时情况如何?水平地面上放一个重为200N的铁块,铁块与地面间的最大静摩擦力大小为63N,铁块与地面间动摩擦因数为0.3,一个人用水平方向的力推静止的铁块,试求下列各种情况下铁块所受摩擦力的大小:
⑴物体静止时,用F=50N的向右推力;⑶物体以10m/s的初速度向左,用F=62N的推力向右⑵物体静止时,用F=80N的向右推力;总课时
2
第 1课 时
课题
第三章 相互作用
第二节 摩擦力
课型
新课
三维目标
知识与技能
1.知道滑动摩擦力产生的条件,认识滑动摩擦的规律,能运用滑动摩擦力公式来计算滑动摩擦力。
2.认识静摩擦力的规律,知道静摩擦力的变化范围及其最大值,根据平衡条件计算静摩擦力。
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.通过自己动手实验,培养学生分析问题,解决问题的能力。
情感态度与价值观
1.利用实验和生活实例激发学生学习兴趣。
2.在研究问题时,要培养突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法。
教学重点,难点
1、滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断
2、静摩擦力有无的判断以及静摩擦力方向的判断
教具学具
多媒体
教 学 过 程
教学过程设计
学生活动
(一).引子
上节课我们学习了弹力。弹力产生的条件是接触和形变。平常所说的拉力、压力、支持力等都属于弹力,物体间相互接触才可能产生弹力。那么接触的物体间还可能产生什么力?
演示:如图所示装置,物块保持静止。请同学们思考放在木板上的木块受到哪些力的作用?并画出示意图。
总结分析:重力、桌面的支持力、绳子的拉力。除了这三个力以外木块能不能静止——不能。说明木块和桌面之间还存在着另外一个力。这个就是摩擦力。也就是说在物体与物体接触的时候在接触面上除了产生弹力以外还可能会产生摩擦力。这就是我们这节课所要研究的问题。
请学生分析
(二). 过程
在请同学们来考虑一下上面的问题。在线上挂上一只弹簧秤可以看出来,物体静止的时候弹簧秤有读数,说明细线有拉力。
问题:可以看出来,物块并没有被拉动。但物块想不想动?——想动。
问题:想向哪边运动?——向右
问题:动了没有?——没有动
问题:是什么原因使物块想动但有动不了呢?——就是桌面对物块的摩擦力。
问题:摩擦力的方向向哪里?——向右
问题:摩擦力的大小为多少?你是怎么知道的?
——根据二力平衡可以知道,摩擦力的大小就是弹簧秤的读数。
我们把物块这种想要运动,但却动不了的现象用物理语言表示出来就是物块有运动趋势。可以知道这个物块的运动趋势向右。摩擦力的方向与物块的相对运动趋势的方向相反,我们可以说物体所受的摩擦力阻碍物体的相对运动的趋势。我们把这种在两个接触的物体发生相对运动的趋势时,在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力叫做静摩擦力。这是我们今天要研究的第一个问题。
一、静摩擦力
1、定义:两个相互接触的物体,当他们具有相对运动趋势是,就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力,这种力叫做静摩擦力。
知道了什么是静摩擦力,接下来我们先来研究一下静摩擦力产生的条件。
问题:产生静摩擦力的条件是什么?
先请同学们思考、讨论、发言。
2、静摩擦力产生的条件:
①两相对静止的物体直接接触,在接触面间存在着弹力
演示:一个可乐瓶,我用手拿着它静止。可乐瓶有一种向下运动的趋势,手对它有一个竖直向上的摩擦力。
问题:如果我逐渐减小手对可乐瓶的压力,会怎么样呢?
——可了瓶会掉下来
当我的手对可乐瓶没有压力的时候可乐瓶就座自由落体运动了。
说明:只有接触而没有弹力是不可能产生摩擦力的
②两物体间有相对运动的趋势
除了这两个条件是否就一定会产生静摩擦力了呢?
下面我们来做一个实验:请两个通学生来比较用筷子将两个钩码夹到盒子里去。看谁夹的快。(其中男同学用塑料筷子,女同学用竹筷)
结果:力气大的男同学怎么也夹不进去,原因他用的是非常光滑的塑料筷。
说明:静摩擦力的产生必须是在粗糙的接触面上。
③接触面粗糙
接下去我们再来看一下静摩擦力的大小和方向有什么特点。
我们还是来看前面的实验。
我们说这个物体保持静止,但它有一个向右运动的趋势,而物体受到的静摩擦力的方向向左,大小就等于弹簧秤的读数,这一点我们可以根据初中里学过的二力平衡得出来。
再比如:有一物体我把他如果就这么放在黑板上它会怎么样?——会掉下来
演示:将一个小磁铁吸在黑板上
问题:这个小磁铁为什么没有掉下来呢?——磁铁受到了黑板对它的竖直向上的静摩擦力
问题:小磁铁相对黑板的运动趋势向哪里?——向下
可以得出小磁铁受到的静摩擦力的方向与磁铁相对黑板的相对运动趋势的方向相反。
3、静摩擦力的方向:沿着接触面,与物体的相对运动的趋势方向相反
那么静摩擦力的大小呢?
还是来看这个实验。我们知道现在这个木块受到的静摩擦力的大小为
我现在在下面的挂筒里再加一个小物体。我们可以看到这时弹簧秤的读数发生变化了。而物体仍然是静止的。根据二力平衡知道现在木块受到的静摩擦力应该是弹簧秤此时的读数
我现再在挂筒里加一个小物体。我们可以看到这时弹簧秤的读数又发生变化了。而物体仍然是静止的。根据二力平衡知道现在木块受到的静摩擦力应该是弹簧秤此时的读数
可以知道:
4、静摩擦力的大小:
是变化的——随使物体产生相对运动趋势的外力的变化而变化
静摩擦力的大小的大小随使物体产生相对运动趋势的外力的增大而增大,但能不能无限制的增大的能。我们再来看一下上面的实验。继续增大挂筒当中的重物到一定程度可以看出物块被拉动了。也就是说静摩擦力的大小是有范围的。
有范围——0≤Ff≤Fm
静摩擦力的最大值我们叫做最大静摩擦力。那么当下面挂的物体超过一定的重量时物块又会滑动起来。
问题:物体在滑动过程中是否还受到摩擦力呢?——受到桌面对它的摩擦力。这种摩擦力叫做滑动摩擦力。
这就是我们接下来要讲的第二个问题——滑动摩擦力
二、滑动摩擦力
1、定义:当一个物体在另一个物体的表面上滑动时,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
接下去先请同学们考虑一下滑动摩擦力的产生条件是什么?(请学生思考、讨论、回答)
2、滑动摩擦力的产生条件:
①两接触面间存在着弹力
②接触面粗糙
③两物体间发生相对滑动
请同学们再考虑一下滑动摩擦力的方向怎么样?(请学生思考、讨论、回答)
3、滑动摩擦力的方向——与物体的相对运动方向相反
那么滑动摩擦力的大小与什么因数有关呢?
先请同学们思考、讨论。
请同学们进行猜想:
决定滑动摩擦力的因数可能有:
接触面间的弹力
接触面的粗糙程度
运动速度的快慢
物体的材料
接触面的面积
……
问题:如何去研究滑动摩擦力与这些因数之间的关系呢?
问题:利用什么手段?——实验
问题:利用什么方法?——控制变量法。在物理学中研究多个物理量之间的关系的时候,通常是先规定其他几个物理量不变,两个两个之间进行研究,这种方法叫做控制变量法。
接下来我们利用实验来进行研究。
①其它不变,看滑动摩擦力与接触面之间的弹力的关系。
因为物体放在水平面上,所以接触面之间的弹力的大小等于物体的重力,所以接触面之间的弹力可以利用改变物体的重力来改变。滑动摩擦力的大小利用弹簧秤来测量。物体放在水平面上保持物体静止,则根据二力平衡弹簧秤的读数就等于滑动摩擦力的大小。
A、M=50g时,Ff=
B、M=100g时,Ff=
C、M=150g时,Ff=
从以上实验可以看出来滑动摩擦力的大小随着接触面间的弹力的增大而增大。而且是成正比的关系。即:
滑动摩擦力与接触面之间的弹力的关系:Ff∝FN
②其它不变,看滑动摩擦力与接触面之间的粗糙程度的关系。
改变物体的接触面可以看出接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
③其它不变,看滑动摩擦力与物体运动快慢的关系。
改变物体运动的速度以看出滑动摩擦力是不变的,可以知道滑动摩擦力的大小与物体运动的速度是没有关系的。
④其它不变,看滑动摩擦力与接触面之间的材料的关系。
其实在第二步离我们已经做了,接触面原来是木材料的改为海绵,物体所受的滑动摩擦力的大小发生了变化,也就是说滑动摩擦力的大小与物体的材料是有关系的。
⑤其它不变,看滑动摩擦力与接触面的面积之间的关系
改变面积进行实验,可以得出滑动摩擦力的大小与接触面的面积大小无关。
我们可以将接触面的材料及粗糙程度通称为接触面的性质,那么我们可以说滑动摩擦力的大小与接触面间的弹力以及接触物体材料有关,而且滑动摩擦力与接触面之间的弹力的关系:Ff∝FN。总和起来可以写成
4、滑动摩擦力的大小:
其中μ是动摩擦因素,与接触物体的材料、接触面的粗糙程度有关,反应了接触面的性质书本上列出了一些物体间的动摩擦因数。
FN是垂直接触面间的弹力
与接触面的面积大小,相对运动速度大小无关。
知道了滑动摩擦力接下去先请同学们考虑一个问题
问题:滑动摩擦力与最大静摩擦力谁大?
探究方法1:记忆弹簧秤:在弹簧秤的指针里夹上一片小纸片,记录最大静摩擦力的大小。
探究方法2:利用动态力传感器进行研究。利用传感器显示其图像
可以得出:最大静摩擦力略大于滑动摩擦力
接下去我们先来看一个例题:
例题:在东北冬季的伐木工作中,伐下的木材常装载雪橇上,马拉着雪橇在冰道上滑行,将木材运出。一个有钢制滑板的雪橇,连同木材的总重量为4.9×104N。在水平的冰道上,马要在水平方向的拉力多大才能拉着雪橇匀速前进?(设钢与冰面之间的动摩擦因数为0.02)
摩擦力在生活生产时刻伴随我们。
问题:请同学们举一些生活生产中一些有害的摩擦力?对于这些我们要想办法减小。
录像:气垫船、磁悬浮列车、机器在润滑时加润滑油、利用圆木滚动搬运大石等
摩擦力一定是有害的吗?
问题:举一些现实生活中利用摩擦力的例子
录像:车胎、鞋底、把手、旋钮上的花纹、拉弦乐器上的松香、传送带上皮带打蜡,加固螺栓防止松动等等

让学生参与到课堂的讨论中来
教学反思
课件17张PPT。摩擦力 一、静摩擦力1、定义:两个相互接触的物体,当他们具有相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力,这种力叫做静摩擦力。2、静摩擦力产生的条件:①两相对静止的物体直接接触,在接触面间存在着弹力 ②两物体间有相对运动的趋势③接触面粗糙 沿着接触面,与物体的相对运动的趋势方向相反3、静摩擦力的方向:4、静摩擦力的大小:——随使物体产生相对运动趋势的外力的变化而变化在变化!有范围! 0≤Ff≤Fm二、滑动摩擦力1、定义:当一个物体在另一个物体的表面上滑动时,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。2、滑动摩擦力的产生条件:③两物体间发生相对滑动①两接触面间存在着弹力②接触面粗糙3、滑动摩擦力的方向 ——与物体的相对运动方向相反4、滑动摩擦力的大小 滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢?猜想:影响滑动摩擦力的大小的因素有:接触面的面积接触面间的弹力接触面的粗糙程度运动速度的快慢物体的材料利用控制变量法Ff∝FN 接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 无关 有关 无关 利用控制变量法Ff∝FN 接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 有关 4、滑动摩擦力的大小 μ是动摩擦因数,与接触物体的材料、接触面的粗糙程度有关,反应了接触面的性质 FN是垂直接触面间的弹力 与接触面的面积大小、相对运动速度大小无关。问题:滑动摩擦力与最大静摩擦力谁大?探究方法1:记忆弹簧秤 探究方法2:利用动态力传感器进行研究 可以得出:最大静摩擦力略大于滑动摩擦力例题:在东北冬季的伐木工作中,伐下的木材常装载雪橇上,马拉着雪橇在冰道上滑行,将木材运出。一个有钢制滑板的雪橇,连同木材的总重量为4.9×104N。在水平的冰道上,马要在水平方向的拉力多大才能拉着雪橇匀速前进?(设钢与冰面之间的动摩擦因数为0.02)总课时
2
第 2课 时
课题
第三章 相互作用
第二节 摩擦力习题课
课型
习题课
三维目标
知识与技能
1.能识别滑动摩擦力与静摩擦力
2.能结合问题分析滑动摩擦力和静摩擦力,并能求其大小
过程与方法
1.能利用物理语言分析、思考、描述摩擦力概念和规律
2.通过问题的解决,培养学生分析问题,解决问题的能力。
情感态度与价值观
1.利用实验和生活实例激发学生学习兴趣。
2.在研究问题时,要培养突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法。
教学重点,难点
1、滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断
2、静摩擦力有无的判断以及静摩擦力方向的判断
教具学具
多媒体
教 学 过 程
教学过程设计
学生活动
(一).引子
上堂课我们学习了摩擦力。先请同学们思考下列问题。
请学生分析
(二)教学过程:
1、人走路的摩擦力分析:
思考:(1)人走路的摩擦力是什么摩擦力?
(2)其方向如何?
2、拔河比赛取胜基本诀窍是什么?
3、关于摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同
B.摩擦力的方向与物体的运动方向无关
C.运动的物体可以受静摩擦力作用,静止的物体也可以受滑动摩擦力作用
D.静摩擦力可以是动力,也可以是阻力,滑动摩擦力一定是阻力
E.摩擦力的大小一定与接触面上的压力成正比
F.运动物体受到的摩擦力一定等于μN
G.在水平面上的物体受到的摩擦力一定与该物体的重力大小成正比
H.以上说法都不正确
4、重200N的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,今用大小为39N的水平力作用在物体上,求物体所受摩擦力的大小。
5、水平的传输带将工件匀速地从一端传输到另一端的过程中( ) (不计空气阻力)
A.工件受到与运动方向相同的静摩擦力作用
B.工件受到与运动方向相同的滑动摩擦力作用
C,工件受到与运动方向相反的滑动摩擦力作用
D.工件不受摩擦力作用
6、如图所示,皮带运输机将物体匀速地送往高处,下列结论正确的是( )
A.物体受到与运动方向相同的摩擦力作用
B.传送的速度越大,物体受的摩擦力也越大
C.物体所受的摩擦力与匀速传送的速度无关
D.若匀速地向下传送物体,物体所受摩擦力的方向沿皮带向上
7、运动员双手紧握竹竿匀速攀升和匀速下滑时,所受的摩擦力分别是f1和f2,则( )
A.f1向下,f2向上,且f1=f2
B.f1向下,f2向上,且f1>f2
C.f1向上,f2向上,且f1=f2
D.f1向上,f2向下,且f1>f2
8、如图所示,用力F把铁块压在竖直墙上不动,那么,当F增大时,关于铁块对墙的压力N,铁块受墙的摩擦力f,下列判断正确的是( )
A.N增大,f不变 B.N增大,f增大
C.N变小,f不变 D.N不变,f不变
9、用20N的水平力在水平地面上拉着重为60N的物体时,物体恰能匀速运动;若用15N的水平力拉该物体,此时物体所受摩擦力的大小为 ;若用30N的水平力拉该物体,此时物体受的摩擦力大小为 ,物体与地面间的动摩擦因数为 。
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,试分析画出A轮上M点和B轮上N点受摩擦力的方向。
11、自行车中的摩擦力问题,在下列过程中分析前后轮所受摩擦力的方向。推车时情况如何?
蹬车时情况如何?
刹车时情况如何?
自由前进时情况如何?
为什么赛车比普通自行车行得更快?
12、水平地面上放一个重为200N的铁块,铁块与地面间的最大静摩擦力大小为63N,铁块与地面间动摩擦因数为0.3,一个人用水平方向的力推静止的铁块,试求下列各种情况下铁块所受摩擦力的大小:
⑴物体静止时,用F=50N的向右推力;
⑵物体静止时,用F=80N的向右推力;
⑶物体以10m/s的初速度向左,用F=62N的推力向右
让学生参与到课堂的讨论中来
教学反思