3.2 摩擦力 教案 人教版（2019）高中物理必修第一册

3.2 摩擦力
教学目标：
（一）知识与技能
1、认识静摩擦力的规律，了解静摩擦力的变化范围及其最大值。
2、知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，会简单地计算静摩擦力。
3、认识滑动摩擦力的规律，知道滑动摩擦力的产生条件，会判断其方向。
4、能计算滑动摩擦力大小，知道动摩擦因数只与接触面地性质有关。
（二）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、让学生学会在实验中控制变量和实验条件。
（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。
教学重难点：
重点：
1、滑动摩擦力产生的条件及规律，并会用F=μFN解决具体问题。
2、静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断。
难点：
1、正压力FN的确定。
2、静摩擦力方向的正确判定。
教学过程：
一、导入新课：
摩擦力跟压力存在怎样的关系呢？
二、讲授新课：
1、滑动摩擦力
【教师引导】结合实例分析，回顾初中所学知识，总结一下摩擦力的定义。
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的趋时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫作摩擦力。
【教师补充】摩擦力的种类分为滑动摩擦力和静摩擦力。
【教师提问】什么是滑动摩擦力？感受滑动摩擦力
【学生活动】将手掌放在桌面上，向前轻轻移动手掌；收回手掌后，用力下压桌面，向前推动手掌，感受两次不同的感觉。
【教师总结】
1、两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。
2、滑动摩擦力产生条件：
【教师补充】
（1）“相对”的含义是指相对跟它接触的物体,而不是相对别的物体。
(2)“相对滑动” 是指两个物体之间的相对位置在变化,可能的情况有：一个物体静止,另一个运动;两个物体同向运动,但速度不等;两物体反向运动等。因此,静止的物体也可以受到滑动摩擦力作用,如擦黑板,黑板静止,但受滑动摩擦力。
【教师引导】结合推手感觉，分析一下，手受到滑动摩擦力时，滑动摩擦力对手的相对运动起到了什么作用？手所受滑动摩擦力的方向与手相对运动的方向是什么关系？
【教师总结】
3、滑动摩擦力的大小跟压力成正比，即
说明：①动摩擦因数与材料及接触面的粗糙程度有关，与其他因素无关；
②是接触物间的弹力，在数值上不一定等于重力，方向垂直于接触面。
滑动摩擦力大小求解：
(1)公式法:根据公式Ff=μFN计算。
①正压力FN是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,FN的大小根据物体的受力情况确定。
②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关,而与物体间的压力、接触面的大小无关。
(2)二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时,根据二力平衡条件求解。
注意：滑动摩擦力的大小由正压力和动摩擦因数决定,与物体的运动状态、接触面积无关。
4、滑动摩擦力的方向：
(1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动的方向相反。
(2)与物体的运动方向可能相同,也可能相反。
注意：
(1)滑动摩擦力的方向与“相对运动的方向相反”并不是与“运动方向”相反。　　　　 　
(2)滑动摩擦力的作用总是阻碍物体的相对运动，而不是阻碍物体的运动。
5、μ=Ff/Fn
几种材料间的动摩擦因数
材料 动摩擦因数 材料 动摩擦因数
钢—钢 0.25 钢—冰 0.02
木—木 0.30 木—冰 0.03
木—金属 0.20 橡胶轮胎—路面（干） 0.71
皮革—铸铁 0.28 木—皮带 0.40
2、静摩擦力
【教师提问】相互接触的物体处于相对静止时，是不是也可能存在摩擦力？
【教师引导】因为沙发相对地面有运动的趋势，所以沙发与地面间存在摩擦力。
根据二力平衡的知识可知，这时一定有一个力与推力平衡。这个力与人对沙发的推力大小相等、方向相反。这个力就是沙发与地面之间的摩擦力。只要沙发与地面间没有产生相对运动，静摩擦力的大小就随着推力的增大而增大，并与推力保持大小相等。
【教师提问】产生静摩擦力的条件是什么？
【学生思考】归纳静摩擦力产生的条件
【教师补充】①两物体接触；②接触物体间有弹力；③接触面粗糙；④物体间有相对运动趋势
【教师总结】
两个相互接触的物体，当一个物体相对另一个物体有相对运动趋势时，产生的摩擦力叫静摩擦力。
2．静摩擦力的产生条件
（1）两物体接触且有挤压（即有弹力）。
（2）两物体接触面处有压力；
（3）两物体接触面有相对运动趋势。
3．静摩擦力的方向
静摩擦力的方向总是沿着接触面，跟物体相对运动的趋势方向相反。
注意：
①运动的物体可以受到静摩擦力，只要相对静止有相对运动趋势。
②静摩擦力既可以是动力也可以是阻力但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动。
4．大小:
(1)大小的范围：0(2)计算：物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时，根据二力平衡条件求解。
(3)最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力，一般情况下，为分析问题方便，可认为二者相等。
注意：
(1)不能认为受静摩擦力的物体一定静止，运动的物体之间也可能存在静摩擦力。
(2)静摩擦力的效果不是阻碍物体的运动，而是阻碍物体间的相对运动趋势。
(3)静摩擦力是被动力，在一定范围内其大小随外力变化而变化，并不是一个定值。
【实验演示】静摩擦力的大小随拉力的变化
把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块。在拉力F增大到一定值之前，木块不会运动，此种情况下静摩擦力等于拉力。
在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团，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，此时拉力会突然变小。
如果用力传感器代替弹簧测力计做这个实验，能够在计算机屏幕上直接得到拉力随时间变化的F-t图像。
静摩擦力的增大有一个限度。图中木块所受静摩擦力的最大值F在数值上等于物体即将开始运动时的拉力。两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间，即
0随堂练习：见ppt
【板书设计】
3.2摩擦力
【教学反思】