摩擦力

§3.3 摩擦力
一、教学目标
（一）知识与技能
1．知道滑动摩擦力的产生条件，会判断滑动摩擦力的方向；
2．能运用滑动摩擦力公式来计算滑动摩擦力，知道动摩擦因数与什么因素有关；
3．会根据物体的平衡条件简单地计算静摩擦力的大小，会判断静摩擦力的方向；
4．认识静摩擦的规律，知道静摩擦力的变化范围及其最大值。
（二）过程与方法
1. 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；
2. 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；
3. 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。
（三）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．培养学生实践——认识(规律)——实践(解决实际问题)的思想；
3．让学生知道知识来源于生活，又回归于生活。
二、教学重难点
重点：滑动摩擦力产生的条件和F=μFN的理解和应用；
难点：如何理解摩擦力的方向“与相对运动或运动趋势相反”中“相对”的含义。
三、教学方法
探究、讲授、讨论、练习
四、教学过程
（一）新课引入
师：我们前面学习了力，知道力是物体间的相互作用。今天我们来学习另外一种力，首先我们先来做一个拔河实验，绳子用矿泉水瓶来代替（找男女配合演示，并把一头用洗手液或水弄湿）。
师：同学们鼓掌鼓励、加油，大家说决定胜负的关键是什么呢？
生：摩擦力的大小。
师：对，这就是我们今天学习的摩擦力。
点评：从生活现象引入，学生感觉自然.
（二）新课教学
一、概念
师：摩擦力我们在初中就学习过，大家回想一下，什么是摩擦力呢？在刚才的演示实验中，两个同学握着瓶子，一个同学手相对于瓶子滑落出去，而另一个同学手相对于瓶子没有动，但是有滑动的趋势，什么是趋势啊？就是想动却没动成，那么这个实验中就包含着摩擦力。
摩擦力：两个相互接触的物体，当它们已经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一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力就叫摩擦力。
师：我们再来分析一下，刚才的拔河比赛中，谁与瓶子发生了相对运动？谁与瓶子间没有相对运动，但有相对运动的趋势？那么实际上在这个比赛过程中存在着两种摩擦，第一种，已经发生了相对运动我们称之为滑动摩擦力，另一种，这个同学的手没有相对运动，但是有相对运动的趋势，我们称之为静摩擦力。实际上，滑动摩擦力和静摩擦力存在于我们生活的各个方面，举几个例子，大家来判断一下，到底是那种摩擦力，抢答，看谁回答的快。如：小孩推箱子，推而未动，有没有摩擦力，是什么摩擦力，举手回答。
生：箱子和地面，小孩和地面都是静摩擦力。（有相对运动趋势）
师：拿着瓶子不动。
生：静摩擦力。（瓶子有相对运动趋势）
师：拿着课本让他相对于人手下滑
生：滑动摩擦力（指的是相对于与手接触的物体有没有相对运动，不是指地面，比如拿着瓶子走到，但瓶子相对于手而言是静止的）。
过度：我们刚学习了摩擦力的概念，还认识了生活中的摩擦力，那么力是矢量，即有大小又有方向，大家有没有想过摩擦力的方向是怎么样的呢？
二、摩擦力方向
师：用手指一张纸，受到一个向右的力，他会发生形变向右弯曲，让大家拿一本书在桌面上相对滑动，由于受到力（摩擦力）的作用，书会弯曲，通过课本弯曲的方向是不是就可以判断出摩擦力的方向？（静止或滑动）谁可以总结一下滑动摩擦力和静摩擦力的方向是怎么样的？
生：滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反，静摩擦力和相对运动趋势相反。
师：看下面这个例子，大家判断一下摩擦力的方向。
三、摩擦力大小
师：我们刚讨论了力的方向，那么作为一个矢量，他的大小跟什么有关呢？静摩擦和滑动摩擦具体的规律不一样，我们来分别看一下
1、滑动摩擦力大小
师：我们来看几个例子，然后我让同学总结出摩擦力的大小跟什么因素有关。①我们见过在东北那旮瘩，大家出门都是做雪橇，但是在宁波的大街上，大家见过狗拉着雪橇在路上吗？一个在雪地上，一个在水泥路上，两种材料的接触面，是不是摩擦力的大小不一样啊？②如果说材料一样，同样都是雪，一个是雪地上，一个是把雪压平变成冰面，大家说用同样大小的力推一辆小车，那个更费劲啊？同一种材料的接触面，粗糙程度不一样是不是摩擦力大小也不一样啊？③如果说材料一样，粗糙程度也一样，我在讲桌上推粉笔盒跟推一个大箱子，大家说感受到的摩擦力大小一样吗？
师：通过上面三个例子，同学们思考一下，摩擦力的大小都跟什么因素有关，找同学来回答。（并让其找出对应的例子）
生：材料、粗糙程度、正压力
师：通过实验可以得到滑动摩擦力的大小为F=μFN，其中μ是一个常数，他跟材料有关，还跟接触面的粗糙程度有关。符合刚才希希同学得出的结论。
2、静摩擦力的大小
师：说到静摩擦力的大小，麻烦了，它不像滑动摩擦力那样，拿个公式来计算就行了，但是静摩擦力是没有公式直接求解，但是我们通过其他的方法，比如跟据二力平衡，例如，用5N的力推箱子，没动，那么静摩擦力就是5N，用20N的力来推，还是没动，所以静摩擦力又变为20N了，所以静摩擦力只能间接的来求，而且我们发现它大小是随外力而可变的。
师：当我们把力慢慢的增大的时候，静摩擦力也跟随着增大，但是它不会一直增大，当增大到桌子由不动到动，也就是由相对运动趋势到相对滑动的时候，标志着静摩擦的结束，物体受的力变性了，所以这就得出了一个概念，最大静摩擦力，用我们的话讲就是使物体由相对静止转入相对滑动的那个临界状态下的静摩擦力力。一般来讲最大静摩擦力要比静摩擦力都大，所以静摩擦力的值的范围是0那么物体在运动以后，要想保持匀速运动，经测算，它所受的滑动摩擦力比那个刚刚可以使它动起来的那个摩擦力稍稍小了一点点，也比滑动摩擦力大，一般来说，为了减少我们高中阶段的难度，我们把最大静摩擦力和滑动摩擦力看成相等，实际上二者也是相差很小。
小结：所以通过对两种摩擦力的分析可知，我们要求出摩擦力，就要先定性，是滑动摩擦力就用公式来算，是静摩擦力就用力的平衡来算。
三、条件
师：我们讲了摩擦力的大小、方向，那么我们再回过头来想一下摩擦力产生的条件？
生：接触两接触物体必须相互挤压，有形变，产生弹力，有相对运动或相对运动趋势，接触面不光滑。
五、课堂训练
P59例题
六、板书设计
§3.3 摩擦力
一、概念
两个相互接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫摩擦力。
二、摩擦力方向
跟物体的相对运动方向或运动趋势方向相反。
三、大小
1、滑动摩擦力大小跟材料、粗糙程度、正压力有关， F=μFN
2、静摩擦力大小根据力的平衡来求
3、0先定性，在求解
四、条件
1、接触；2、两接触物体必须相互挤压，有形变，产生弹力；3、有相对运动或相对运动趋势；4接触面不光滑
滑动摩擦力的方向判断
教师强调在理解摩擦力的概念和判断摩擦力的方向时，都要注意“相对”二字。并引导学生利用假设法来分析
V
F
A
BF
静止
F
A
BF
静止