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物理摩擦力教案
作为一位杰出的教职工,常常要写一份优秀的教案,教案是备课向课堂教学转化的关节点。怎样写教案才更能起到其作用呢?下面是小编为大家收集的物理摩擦力教案,仅供参考,大家一起来看看吧。
物理摩擦力教案1
一、教学目标
(1)知识与技能:探究得出滑动摩擦力产生的条件和影响滑动摩擦力大小的因素以及计算公式。
(2)过程与方法:通过观察,了解滑动摩擦力的存在,实验探究产生滑动摩擦力的条件以及影响其大小的因素,提高实验技能和探索能力。
(3)情感态度价值观:学生能提高实事求是的科学实验态度,锻炼思维能力、抽象能力,运用物理知识解释生活现象。
二、教学重难点
(1)重点:滑动摩擦力产生条件和计算式。
(2)难点:实验探究的过程。
三、教学方法
观察法、实验法、讨论法、问答法等。
四、教学过程
环节一:新课导入
展示几个情景:孩子玩滑梯、火车急刹车、冰壶运动等。
通过提问这些情景中的现象,引导学生思考,从而得出滑动摩擦力的概念,导出新课。
环节二:科学探究
问题1:滑动摩擦力什么情况下才会出现?结合前面学的静摩擦力条件进行讨论。
学生讨论:需要有压力、粗糙的接触面以及相对运动。
问题2:为什么冰壶、火车、孩子受到的`滑动摩擦力不同呢?
实验探究:影响滑动摩擦力大小的因素:
1.猜想:与压力有关,与速度有关,与质量有关,与粗糙程度有关等等。
2.设计实验:用弹簧秤拉动木块,可通过加减砝码改变压力,改变拉动速度,更换接触面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。弹簧秤示数便是滑动摩擦力示数,设计表格进行记录。
3.进行实验:6人一组进行实验,注意小组内部的分工问题,教师巡视。
4.得出结论:滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。
5.交流讨论:分享实验中的数据和实验细节,误差处理等;讨论控制变量法的注意事项,即控制无关变量相同,只改变探究的物理量等;实验安全问题、保护器材问题等等。
6.总结:结合实验结论和教材,得出滑动摩擦力的计算公式,f=μN
问题3:滑动摩擦力的方向如何判断呢?结合示例分析并讨论。
示例:木块在地面上滑动、木块在木板上滑动并带动木板一起滑动。
学生讨论:滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,相对运动方向有时并不是运动方向。
问题4:滑动摩擦力有什么作用呢?举例说明。
回答:生活中有很多地方可以见到滑动摩擦力,车辆的刹车系统是利用滑动摩擦力进行减速,打磨东西也是利用了滑动摩擦力,同时机器中的滑动摩擦力会损耗器材,所以需要使用润滑油来减小滑动摩擦力等等。
环节三:巩固提高
给出适当例题,运用公式求解摩擦力大小,判断摩擦力方向。
环节四:小结作业
小结:浅谈本节课收获。
作业:课下继续探索,拓展科学知识。
物理摩擦力教案2
【设计理念】
1.在摩擦力的定义中,“相对运动”是学习的一个难点,本节课通过两次海绵实验(木板不动,水平推动海棉;海棉不动,水平抽动木板)解决了这个问题。
2.摩擦力大小的影响因素,如果让学生无目的猜想,可能会出现很多答案,如接触面的粗糙程度;接触面的大小;运动的速度;接触面之间的压力;运动的方向等,由于摩擦力的产生原因本身就是有争议的'谜团,它与以上因素的关系要解释清楚并不容易,以学生现有的知识水平还无法接受,但要是不让学生猜想,直接探究压力和粗糙程度的关系又太牵强。因此我精心设计了四个和增大摩擦力有关的问题,让学生通过对具体的解决办法归纳分类,自己形成假说,顺理成章地找出压力和粗糙程度的关系。
3.在实验验证摩擦力与压力、粗糙程度的关系时,为了节约时间,保证实验质量,明确实验目的,采取分领课题的方法。
【教材分析】
【教学流程图】
【教学过程实录】
一、引入新课
小游戏──拨河比赛。
师:一人抓一头,用力握住不锈钢管(一端事先抹上洗洁净)。(采访失利方)说说你失败的原因?
生:太滑了。
师:(采访胜利者)你这边滑不滑?
生:不滑。
师:除了自己的力量,还有什么力帮了你的忙?
生:摩擦力。(若说不出,就转问“大家认为呢?”)
师:今天咱们就来研究一下摩擦力。
板书:12.3摩擦力
二、进行新课
1.摩擦力定义(方向、作用点)。
师:要认识一个力,可以从哪几个方面入手?
生:大小、方向、作用点。
板书:大小、方向、作用点
师:我们通过实验,探究摩擦力的方向和作用点。
(演示海棉实验:木板不动,水平推动海棉)
推动过程中,海棉在水平方向上,除了受推力,还受什么力?摩擦力对运动起什么作用?摩擦力发生在什么部位?
生:回答。
师:(再演示海棉实验。海棉不动,水平抽动木板。)
海棉还受到摩擦力吗?何以见得?它对运动起什么作用?发生在什么部位?
生:回答。
师:可见不管谁运动,只要有相对运动,就会产生阻碍相对运动的力──摩擦力。
由此可见,摩擦力的方向与相对运动的方向_________,作用点在______________。
生:(讨论后填空)
师:能不能根据摩擦力的方向、作用点和它对运动的作用,给它下个定义?
(学生讨论后说出答案)
师:(出示定义;学生齐声朗读)
2.摩擦力的大小。
师:你见过哪些与摩擦力有关的现象?
(学生讨论后举例)
师:既然大家这么熟悉摩擦力,帮我解决几个问题吧!
问题1:小明新买了一瓶果酱,可是瓶盖儿怎么也打不开,你有几种办法把它拧开?
问题2。小华做航模时需要把木块的一条棱锉掉,操作要领是什么?
问题3:攀岩活动中怎样做才能顺利到达顶峰,而不滑下来?
问题4:妈妈买了几条泥漱,小红捉的时候发现很滑,怎么做才能把泥漱抓起来?
板书:解决问题
(学生选择自己想研究的问题,讨论、实验,写解决办法,贴到黑板上展示。)
师:这些增大摩擦力的办法,哪几种实质是一样的?实质是什么?
物理摩擦力教案3
一、教材分析
本节教材选自人民教育出版社全日制普通高中课程标准实验教科书(物理2·必修)第五章《曲线运动》第六节《向心力》。
教材的内容方面来看,本章节主要讲解了向心力的定义、定义式、方向及验证向心力的表达式,变速圆周运动和一般曲线运动。前面几节已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度,这节讲的是描述使物体做圆周运动的合外力,是对物体运动认识上的升华,为接下来万有引力的的学习奠定了基础。所以在整个教材体系中起了承上启下的作用,并且这样的安排由简单到复杂,符合学生的认知规律。
从教材的地位和作用方面来看,本章节是运动学中的重要概念,也是高一年级物理课程中比较重要的概念之一,是对物体运动认识上的升华,它把运动学和动力__联系在了一起,具有承上启下的桥梁作用,也是学生知识系统中不可或缺的重要组成部分。
二、学情分析
【知识基础方面】
在学习本节课前学生已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度,具备了探究向心力的基本知识和基本技能,这为本节课的探究性学习起到了铺垫作用。
【思维基础方面】
高一的学生通过初中科学和第一学期的学习,具有了一定的物理思维方法和较强的计算能力,但接受能力尚欠缺,需要教师正确的引导和启发。
【情感态度方面】
在学生的生活经验中,与向心力有关的现象有,但是有一些是错误的这就给学生理解向心力的概念带来困难。
三、教学目标
【知识技能目标】
理解向心力的定义;
能说出向心力的定义、写出向心力的定义式和单位理解向心力的作用效果;用圆锥摆粗略验证向心力的表达式;
【过程方法目标】
通过对向心力,向心加速度,圆周运动,牛顿第二定律的.理解与学习,相互联系,体验对物理概念的学习方法
【情感态度与价值观目标】
通过用概念前后联系的方法得出加速度的概念,感悟到探索问题解决问题的兴趣和学无止境的观点;
通过向心力的教学引导学生从现实的生活经历与体验出发,激发学生的学习兴趣;通过一些有趣的实验实验,加深学生的印象,容易让学生理解,引起学生兴趣;
四、重点与难点
重点:向心力表达式验证,向心力来源与作用效果。设定一定运动情景,来验证向心力表达式。来源进行举例说明,进行受力分析。(重点如何落实)
难点:向心力表达式的验证。通过用圆锥摆粗滤验证表达式,通过圆锥摆做匀速圆周运动解释原理,分析其在运动角度和手里角度的合外力,测量数据与测量器材,一步步得出表达式的正确。
五、教学方法与手段
教学方法:演示法,讲授法,讨论法教学手段:多媒体,口述
六、教学过程
1、引入
回顾本章内容,复习向心加速度,放一个有关视屏,向同学提问物体为甚么做圆周运动?
2、新课教学(熟悉一下过渡)
做小球做圆周运动的实验,多问题进行思考,得出向心力特点进行总结
教授有关向心力的有关知识并进行一定补充。
用圆锥摆粗滤验证向心力表达式小结:向心力定义表达式
物理摩擦力教案4
教学目标
知识目标:
1.知道摩擦现象中的滑动摩擦和滚动摩擦.
2.知道产生摩擦的原因。
3.知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关.
4.知道摩擦在实际中的意义及增大和减小摩擦的方法.
能力目标:
1.通过影响滑动摩擦力大小因素的教学培养学生分析概括的能力,对学生进行学科研究方法的教育.
2.通过对生活中摩擦现象的分析、培养学生应用知识解决实际问题的能力.
情感目标:
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.
教学建议
教材分析
本节可包括以下三部分的内容:(1)摩擦、摩擦力。(2)决定滑动摩擦力大小的因素。(3)增大、减小摩擦的方法。在讲述摩擦力时,为了不使问题复杂化,教材中没有提出静摩擦的问题,而是统称为摩擦。教材对滚动摩擦也没有单独讲述,而是作为减小摩擦的方法来介绍的。教材中没有具体讲述摩擦力产生的原因,教学中使学生有所了解即可,不必引伸。
教材首先通过分析一些事例使学生认识摩擦力的存在,并在此基础上说明摩擦力是阻碍物体相对运动的;随后研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。摩擦在生活和生产中都有重要的意义,教材最后用较大篇幅讲述了增大摩擦和减小摩擦的方法。
虽然教学的重点在于应用摩擦知识解释实际现象,学会根据不同条件选择增大或减小摩擦的方法,但这些应用都基于对影响摩擦力大小因素的理解,因此,应充分重视研究影响摩擦力大小因素的实验。
教法建议
1、现象教学,以实验为主
摩擦是最常见,应用最普遍的现象.对摩擦现象,学生有比较丰富的感性认识,但不能因为学生有一定的生活经验,就忽视了演示实验,作为物理老师是非常清楚物理实验的作用,它不能用其他任何教学手段所能代替(包括现代化教学手段,计算机辅助教学不能替代实验让学生用自己的眼睛去观察、分析、判断、归纳),必须尽量做好.尤其在学生有一定认识基础时,更应注意选取生动的事例进行演示分析讲解,这样就能及揭示现象的本质,又能引起学生的兴趣.还要注意让学生参与实验,能动手时尽量让他们动手.
2、进行物理学研究方法的教育
在研究影响摩擦力大小因素的实验中体现了物理学中对多变量问题的研究方法,即当研究对象有多个变量时,可采用控制自变量个数的研究方法.本实验中的变量有两个,接触面的粗糙程度和压力大小.保持接触面粗糙程度不变,改变压力,得到滑动摩擦力大小与压力大小的关系;保持压力不变,改变接触面的粗糙程度,得到滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度之间的关系.在教学中要有意识的向学生渗透这种物理学研究方法,对于培养学生的能力,提高学生的素质是十分有益的.
3、可采用学生讨论自学的方式教学
由于本节课的知识都不难理解,对于基础较好的学生可通过学生阅读课文、自己进行实验研究、讨论的方式来进行教学.这样有助于提高学习兴趣,培养自学能力.对于基础不好或组织纪律较差的学生可采取部分内容教师引导,部分内容学生讨论的形式教学.
4、适当补充静摩擦的知识.
在摩擦现象中涉及静摩擦力的事例很多,教学中不可避免的会遇到,因此在教学中适当补充有关静摩擦的知识,使学生知道即可.
教学设计示例
教学重点:
通过具体事例引导学生思考增大、减小摩擦的方法;决定摩擦力大小的因素
教学难点
研究决定滑动摩擦大小的因素;
会解决实际生活中有关增大摩擦和减小摩擦的问题
教学工具:弹簧测力计、小车、钩码、毛巾、空玻璃瓶、木板、砂纸、洗衣粉
教学过程:
(一)新课引入
方法1:从生活现象引入,学生感觉自然.
摩擦在生活中随处可见,是一个普通的现象,让学生用手按在桌面上滑动,体会手的感觉。
比如老师使用板擦擦黑板,笔在纸上写字,学生用橡皮擦去铅笔字,这些都是一个物体在另一物体滑动时,感到受到阻碍。
方法2:从新奇实验引入,提高学生兴趣。
演示筷子提米的实验:在一玻璃杯中放入一定量的大米,插入一支筷子并压紧大米,向上提起筷子会很容易的将筷子拔出;重新将筷子插好,再向米中加少量水,等一会儿,拿起筷子就可以把玻璃杯提起。请学生分析讨论并举出身边的摩擦现象从而引出新课。
手提空瓶的实验:在手上沾些洗衣粉水,握住瓶颈部分(图中覆盖部分)向上提,提不起来;再将瓶子擦干净,用毛巾覆盖在瓶颈部分,受我毛巾向上提瓶,瓶很容易提起。通过两次实验对比引入新课。
(二)新课教学
1、 摩擦力
由同学们的讨论可以看出摩擦是我们生活中的常见现象,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。要发生相对运动,指有发生相对运动的趋势,但是还没有发生,这种摩擦力叫静摩擦力。
方法1:一般情况下,对于“相对运动”的要求较低,可一带而过。对于摩擦力的方向简单情况可判断即可。
方法2:对于基础较好的学生,可解释清楚“相对运动”“阻碍相对运动”的含义。可参考下面的讲解。
如图9-4-3中一汽车水平向右运动,在某段时间内车上的箱子从车厢前部滑到中部.箱子相对于地面的运动是以地面为参照物,此时箱子相对与地面是向右运动的,但箱子与地面间无摩擦。箱子相对于车的运动,是以车为参照物,箱子相对于车向左运动,车给箱子的'摩擦力阻碍箱子相对于车向左滑动,车给箱子的摩擦力的方向应为向右,即与相对运动方向相反。
2.影响滑动摩擦力大小的因素
方法1:演示实验,实验中要设置好恰当的问题。
1)怎样来测定滑动摩擦力的大小?为什么?
使学生理解匀速运动的物体,受的摩擦力与水平拉力大小相等。
2)请同学们猜想一摩擦力的大小与哪些因素有关。
3)根据学生的答案来请学生设计实验,教师进行操做验证。学生的设计会有很多漏洞,教师不要急于给出正确答案,可适当提出针对性问题来加以修正,帮助学生掌握研究对象有多个变量时,可采用控制自变量个数的研究方法。最后得出正确结论:滑动摩擦力的大小既跟压力大小有关又跟接触面的粗糙程度有关。
方法2:学生分组实验,探索摩擦力与哪些因素有关?
思考问题:1)怎样测出摩擦力的大小?
2)摩擦力的大小与哪些因素有关?怎样验证?
对于第二个问题可以先讨论,然后在老师不给出正确操作过程的情况下分组完成不同的验证内容,最后由学生总结得出实验方法和实验结论。
3、增大有益的摩擦和减小有害摩擦的方法
由学生讨论并举出相应的事例,准备适当的录像材料丰富学生的知识,最后由学生总结出结论。
结论:通过增大压力,增大接触面的粗糙程度可以增大有益摩擦。通过减小压力、减小接触面的粗糙程度,变滑动为滚动,使两个互相接触的摩擦面彼此离来(加润滑剂),可以减小有害摩擦。
(三)巩固练习
1、在日常生产和生活中,下面哪个措施的目的是减小摩擦 ( )
A、在机器的转动部分加润滑油
B、自行车紧急刹车时用力捏闸
C、汽车轮胎上有很多花纹
D、北方下雪时,常在道路上洒些灰渣
2、体操运动员在上单杠之前总要在手上涂些镁粉,是为了________摩擦,采用的方法是________;而在杠上做回环动作时,手握杠又不能太紧,这是为了________摩擦,采用的方法是________________。
(四)小结:
1、不论那种方法都是由“摩擦力大小的决定因素”中得出的。
2、摩擦可分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦。
3、思考题:自行车轮胎蹩的时候为什么骑起来费力。
板书设计
探究活动
【课题】摩擦与我们
【组织形式】学生小组活动
【活动目的】
通过对日常生活的观察和研究,写出对于我们日常活动密切相关的摩擦的认识。
【活动流程】
提出问题;制订计划与设计实验;进行实验与收集证据;分析与论证;写出专题报告,进行交流。
【参考方案】
可以从多方面了解摩擦。例如可以归纳摩擦的种类,摩擦的应用,摩擦的利弊等,在对日常生活的观察和研究基础上,查阅有关资料,写出专题报告,例如"体育中的摩擦"、"静摩擦的应用"等等,还可以设想"如果失去摩擦,世界将会怎样"等问题,自己确定题目,写出专题文章。
【备注】
1、写出专题报告。
2、写出发现的新问题。
物理摩擦力教案5
一、教学目标
1.学生能说出滑动摩擦力的概念和影响滑动摩擦力大小的因素。
2.通过实验探究影响滑动摩擦力大小的因素的过程,提高动手操作和归纳总结能力。
3.通过本节课的学习,感受物理与生活的联系,提高对物理的学习兴趣。
二、教学重难点
【重点】滑动摩擦力的概念和滑动摩擦力大小的影响因素。
【难点】摩擦的利用与防止。
三、教学过程
环节一:新课导入
请学生将手举在空中并尝试前推,再请学生将手压在桌面上并尝试前推,引导学生发现将手压在桌面上前推时受到了某种阻碍。结合学过的知识引导学生思考受到了阻碍说明其中一定有力的作用,那么这种力叫什么又有着怎样的特点,进而引入本节新课。
环节二:新课教学
1.滑动摩擦力的概念
问答:引导学生思考产生这种力时手和桌面有怎样的位置关系,并得到手紧贴着桌面移动,手和桌面之间产生了摩擦的结论。
教师讲解:学生回答后教师顺势提出“滑动摩擦力”并明确滑动摩擦力的`概念:两个互相接触的物体,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.摩擦力产生的原因
自主探究:教师在大屏幕上呈现显微镜下物块与桌面接触面的微观示意图,引导学生观察并思考显微镜下的接触面与肉眼观察时有什么区别。
教师讲解:学生回答后教师顺势总结滑动摩擦力产生的原因:正是因为接触面凹凸不平,所以当相互接触的物体发生相对运动时,就会彼此阻碍,产生滑动摩擦力。
3.影响滑动摩擦力大小的因素
小组讨论:请学生思考滑动摩擦力的大小可能和哪些因素有关。
猜想与假设一:将手压在桌面上前推时,发现手越用力压桌子,滑动摩擦力就越大,所以猜测可能与接触面压力有关。
猜想与假设二:滑动摩擦力是因为接触面凹凸不平产生的,所以可能和接触面的粗糙程度有关。
设计实验:带领学生回顾测量力的大小需要用到弹簧测力计,明确实验器具,而后请学生以小组为单位尝试设计实验验证猜想
教师提示:教师提示学生设计实验过程中要注意控制变量,并且因为是通过二力平衡间接测量滑动摩擦力的大小,所以在拉动物块的过程中要注意保持匀速。
实施实验:学生按计划进行实验,教师巡视指导。
得出结论:滑动摩擦力的大小确实与接触面的压力和粗糙程度有关,接触面压力越大滑动摩擦力越大,接触面越粗糙滑动摩擦力也越大。
环节三:巩固提高
教师向学生提问并引导学生思考生活中哪些情况下利用了摩擦力,哪些情况下需要防止摩擦力的危害。
环节四:小结作业
小结:师生共同总结本节课所学内容。
作业:观察生活当中还有哪些情况是利用或防止了摩擦力的危害,并想一想是怎样增大或减小摩擦力的。
四、板书设计
物理摩擦力教案6
学习目标:
1.知道滑动摩擦产生的条件,会正确判断滑动摩擦力的方向。
2.会用公式F=FN计算滑动摩擦力的大小,知道影响动摩擦因数的大小因素。
3.知道静摩擦力的产生条件,能判断静摩擦力的有无以及大小和方向。
4.理解最大静摩擦力。能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小。
学习重点:1.滑动摩擦力产生的条件及规律,并会用F摩=FN解决具体问题。
2.静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念。
学习难点:
1.正压力FN的确定。
2.静摩擦力的有无、大小的判定。
主要内容:
一、摩擦力
一个物体在另一个物体上滑动时,或者在另一个物体上有滑动的趋势时我们会感到它们之间有相互阻碍的作用,这就是摩擦,这种情况下产生力我们就称为摩擦力。固体、液体、气体的接触面上都会有摩擦作用。
二、滑动摩擦力
1.产生:一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时,另一个物体阻碍它相对滑动的力称为滑动摩擦力。
2.产生条件:相互接触、相互挤压、相对运动、表面粗糙。
①两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。
摩擦力与弹力一样属接触作用力,但两个物体直接接触并不挤压就不会出现摩擦力。挤压的效果是有压力产生。压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力,也叫正压力,压力属弹力,可依上一节有关弹力的知识判断有无压力产生。
②接触面粗糙。当一个物体沿另一物体表面滑动时,接触面粗糙,各凹凸不平的部分互相啮合,形成阻碍相对运动的力,即为摩擦力。凡题中写明接触面光滑、光滑小球等,统统不考虑摩擦力(光滑是一个理想化模型)。
③接触面上发生相对运动。
特别注意:相对运动与物体运动不是同一概念,相对运动是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变;而物体的运动一般指物体相对地面的位置发生了改变。
3.方向:总与接触面相切,且与相对运动方向相反。
这里的相对是指相互接触发生摩擦的物体,而不是相对别的物体。滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反,但并非一定与物体的运动方向相反。
4.大小:与压力成正比 FN
①压力FN与重力G是两种不同性质的力,它们在大小上可以相等,也可以不等,也可以毫无关系,用力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑,物块与墙面间的压力就与物块重力无关,不要一提到压力,就联想到放在水平地面上的物体,认为物体对支承面的压力的大小一定等于物体的重力。
②是比例常数,称为动摩擦因数,没有单位,只有大小,数值与相互接触的______、接触面的______程度有关。在通常情况下,1。
③计算公式表明:滑动摩擦力F的大小只由和FN共同决定,跟物体的运动情况、接触面的大小等无关。
5.滑动摩擦力的作用点:在两个物体的接触面上的受力物体上。
问题:1. 相对运动和运动有什么区别?请举例说明。
2.压力FN的值一定等于物体的重力吗?请举例说明。
3.滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有关吗?
4.滑动摩擦力的大小跟物体间相对运动的速度有关吗?
三、静摩擦力
1.产生:两个物体满足产生摩擦力的条件,有相对运动趋势时,物体间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力。
2.产生条件:
①两物体直接接触、相互挤压有弹力产生;
②接触面粗糙;
③两物体保持相对静止但有相对运动趋势。
所谓相对运动趋势,就是说假设没有静摩擦力的存在,物体间就会发生相对运动。比如物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存在;如果接触面光滑.没有静摩擦力,则由于重力的作用,物体会沿斜面下滑。
跟滑动摩擦力条件的区别是:
3.大小:两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fmax之间
实际大小可根据二力平衡条件判断。
4.方向:总跟接触面相切,与相对运动趋势相反
①所谓相对运动趋势的方向,是指假设接触面光滑时,物体将要发生的相对运动的方向。比如物体静止在粗糙斜面上,假没没有摩擦,物体将沿斜面下滑,即物体静止时相对(斜面)运动趋势的方向是沿斜面向下,则物体所受静摩擦力的.方向沿斜面向上,与物体相对运动趋势的方向相反。
②判断静摩擦力的方向可用假设法。其操作程序是:
A.选研究对象----受静摩擦力作用的物体;
B.选参照物体----与研究对象直接接触且施加静摩擦力的物体;
C.假设接触面光滑,找出研究对象相对参照物体的运动方向即相对运动趋势的方向
D.确定静摩擦力的方向一一与相对运动趋势的方向相反
③静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,但并非一定与物体的运动方向相反。
5.静摩擦力的作用点:在两物体的接触面受力物体上。
【例一】下述关于静摩擦力的说法正确的是:( )
A. 静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反;
B.静摩擦力的大小与物体的正压力成正比;
C.静摩擦力只能在物体静止时产生;
D.静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势相反.
D
【例二】用水平推力F把重为G的黑板擦紧压在竖直的墙面上静止不动,不计手指与黑板擦之间的摩擦力,当把推力增加到2F时,黑板擦所受的摩擦力大小是原来的几倍?
摩擦力没变,一直等于重力.
四、滑动摩擦力和静摩擦力的比较
滑动摩擦力静摩擦力符号及单位
产生原因表面粗糙有挤压作用的物体间发生相对运动时表面粗糙有挤压作用的物体间具有相对运动趋势时摩擦力用f表示
单位:牛顿
简称:牛
符号:N
大小N始终与外力沿着接触面的分量相等
方向与相对运动方向相反与相对运动趋势相反
问题:1. 摩擦力一定是阻力吗?
2.静摩擦力的大小与正压力成正比吗?
3.最大静摩擦力等于滑动摩擦力吗?
课堂训练:
1.下列关于摩擦力的说法中错误的是( )
A.两个相对静止物体间一定有静摩擦力作用.B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的.
C.静摩擦力对物体总是阻力. D.有摩擦力一定有弹力
2.下列说法中不正确的是( )
A.物体越重,使它滑动时的摩擦力越大,所以摩擦力与物重成正比.
B. 由=f/N可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与正压力成反比.
C.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反.
D.摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用.
3.如图所示,一个重G=200N的物体,在粗糙水平面上向左运动,物体和水平面间的摩擦因数=0.1,同时物体还受到大小为10N、方向向右的水平力F作用,则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是( )
A.大小是10N,方向向左.B.大小是10N,方向向右.
C.大小是20N,方向向左.D.大小是20N,方向向右.
4.粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平力F拉B,而B仍保持静止,则此时( )
A.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力也等于F.
B.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力等于零.
C.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力也等于零.
D.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力等于F.
答案:1.ABC 2.ABCD 3.D 4.B
阅读材料: 从经典力学到相对论的发展
在以牛顿运动定律为基础的经典力学中,空间间隔(长度)S、时间t和质量m这三个物理量都与物体的运动速度无关。一根尺静止时这样长,当它运动时还是这样长;一只钟不论处于静止状态还是处于运动状态,其快慢保持不变;一个物体静止时的质量与它运动时的质量一样。这就是经典力学的绝对时空观。到了十九世纪末,面对高速运动的微观粒子发生的现象,经典力学遇到了困难。在新事物面前,爱因斯坦打破了传统的绝对时空观,于1905年发表了题为《论运动物体的电动力学》的论文,提出了狭义相对性原理和光速不变原理,创建了狭义相对论。狭义相对论指出:长度、时间和质量都是随运动速度变化的。长度、时间和质量随速度变化的关系可用下列方程来表示: ,(通称尺缩效应)、 (通称钟慢效应)、 (通称质速关系)
上列各式里的v是物体运动的速度,C是真空中的光速,l0和l分别为在相对静止和运动系统中沿速度v的方向测得的物体长度;t0和t分别为在相对静止和运动系统中测得的时间; m0和 m分别为在相对静止和运动系统中测得的物体质量。
但是,当宏观物体的运动速度远小于光速时(v
继狭义相对论之后,1915年爱因斯坦又建立了广义相对论,指出空间时间不可能离开物质而独立存在,空间的结构和性质取决于物体的分布,使人类对于时间、空间和引力现象的认识大大深化了。狭义相对论和广义相对论统称为相对论。
物理摩擦力教案7
教学设计思路
根据课堂教学设计的基本原理,制定“滑动摩擦力”的教学设计方案。
对于“滑动摩擦力产生的现象、机理及其应用”部分,主要是采用接受性学习(了解)的方式,具体思路是:先通过生活中常见的有关滑动摩擦力的例子,引出滑动摩擦力;接着介绍摩擦力是怎样产生的;再说明滑动摩擦力的特点(方向等);最后说明生活中的应用(利与弊)。
对于“滑动摩擦力公式”部分,主要采用实验探究学习的方式,具体设计思路是:把学生分成三组,自己设计实验分别探究不同接触面性质、接触面积和接触面压力情况下滑动摩擦力的大小;然后一起分析得出滑动摩擦力的公式;最后举例巩固一下。
学习任务分析
滑动摩擦力是山东科学技术出版社出版的物理1(必修)第四章第三节的内容,主要是滑动摩擦力。该内容是学习了重力与重心和形变与弹力的基础上,继续学习摩擦力。其主要特点是实验探究学习“滑动摩擦力”,培养学生动手能力、科学的思维方法和强化学生分析和论证的能力;强调滑动摩擦力的实际生活应用,为以后动力学的知识打下坚实的基础。
(1)教学重点
○1 通过实验探究滑动摩擦力,并寻找其中规律,得出滑动摩擦力的公式;
○2加深对“滑动摩擦力”的理解(条件与方向);
○3正确理解滑动摩擦力的产生及其在生活中的应用。
(2)教学难点
○1学会实验探究滑动摩擦力;
○2了解滑动摩擦力的产生及其在生活中的应用。
学习者分析
学生是普通水平的高一学生。
○1已学习了重力与重心、形变与弹力;
○2 平时重视课本知识的学习,但对知识的实际应用了解甚少,比如滑动摩擦力的日常应用(利与弊);
○3 学生对自己动手实验有着较浓厚的兴趣,利用实验探究的学习方法调动学生学习的积极性以及激起学生的求知欲。
教学目标
1 知识与技能
○1 通过实验探究、理解滑动摩擦力;
○2 知道滑动摩擦力与哪些因素有关,寻找其中规律并导出滑动摩擦力的公式;
○3知道滑动摩擦力的产生及其在生活中的应用。
2 过程与方法
○1通过生活中的.实例了解摩擦现象的普遍存在,并初步培养学生的观察能力和提出问题的能力‘
○2 通过实验探究影响摩擦力大小的因素,初步体会科学研究的方法,培养学生收集和处理数据的能力;
○3通过实验探究生活中的摩擦现象培养学生的信息交流能力。
3 情感态度与价值观
○1 使学生能联系实际探究自然现象和日常生活中的物理道理,养成勇于探索生活中的物理道理与原理的精神;
○2 培养学生实践-----认识(规律)-----实践(解决实际问题)的思想;
○3 通过探究活动和小组合作培养学生善于将自己的见解公开和与人交流的能力以及合作精神。
教学设备 砝码(若干个) 木板 贴有砂纸的木板 木板(长宽高不等)弹簧秤
板书设计
滑动摩擦力
一 定义:滑动摩擦力是当两个物体彼此接触和挤压,并发生相对滑动时,在接触面上产生的一种阻碍相对滑动的力。
二 条件 接触 挤压 相对滑动
方向 阻碍相对滑动-----与运动趋势方向相反
二 决定滑动摩擦力大小因素: 压力大小(N) 接触面粗糙程度(μ)(将教学过程设计中的表格画在黑板上)
三 公式:f=μ N (0<μ<1)
四 应用
教学过程设计
(1) 复习弹力、导入新课
复习弹力,联系实际说明——相互接触的两个物体相互作用时的现象(例如:一个弹簧板上放着一个物体,当换放一个更重的物体时,弹簧板的形变量会增大,说明物体和弹簧板间的弹力变大;与此相对应的另外一种现象是,当我们用力推讲桌时,我们会感觉到好象有一种阻碍的力量(老师实验)。我们知道,这种力量决不是弹力,但它一定和弹力有关系,因为当我们推一个较小的物体时,我们就会觉得很轻松。那么,这种力到底是一种什么力呢?)马拉雪橇在冰道上滑行却能拉很重的货物,在普通路面却不行。走路时在光滑的路面容易摔倒。这些是为什么?引入。
师:当两个物体彼此接触和挤压,并发生相对滑动时,在接触面上产生的一种阻碍相对滑动的力称为滑动摩擦力。(板书)
师:从定义中可以知道滑动摩擦力产生的条件和方向。提问。
生1:条件是接触、挤压、相对滑动。
生2:方向是阻碍相对滑动的力,即与相对滑动的力方向相反。
(2) 探究思考
师:那让我们实验探究一下滑动摩擦力大小与什么因素有关呢?
生1:弹力。
生2:接触面大小。
师:很好!其实呢,老师认为还与接触面的性质有关。那我们现在对其进行实验探究,分别对它们进行探究,看看我们的推测是否正确。
老师把学生分成甲乙丙三组,完成下表中的实验,并完成下列表格的内容。 (在实验过程中,老师要下来观看同学实验,并指导。)
表一
甲组 乙组 丙组
探究内容 与接触面压力关系 与接触面面积关系 与接触面性质关系
实验器材 弹簧秤、木板、
木块、砝码, 弹簧秤、木板、
木块 弹簧秤、木板、
木块、贴有砂纸
的的木板
实验步骤 把木块放在水平木板
上,用弹簧秤匀速
拉木块,读出这
时的拉力并记录
。在木板上放上砝
码,再次用弹簧
秤匀速拉木块,读出
这时的拉力和用
弹簧秤测出的重力
(压力)并记录。 把木块放在水平木
板上,用弹簧秤
匀速拉木块,读出
这时的拉力并记
录。再把木块另
一侧面朝下,
(这次侧面应与
上次面积不同)
用弹簧秤匀速拉
木块,读出这时
的拉力和用弹簧
秤测出的重力
(压力)并记录。 把木块放在水平
木板上,用弹簧秤
匀速拉木块,读
出这时的拉力并
记录。把木块放
在贴有砂纸的木
板上,用弹簧秤
匀速拉木块,读
出这时的拉力和
用弹簧秤测出的
重力(压力)并
记录。
结果 放砝码的物体受摩
擦力大于不放砝
码的物体受摩擦力。
(由学生自行完成) 两次受摩擦力一样
大(由学生自行完
成) 木块放在贴有砂
纸的木板上受的
摩擦力大于在木
板上受的摩擦力
(由学生自行完成)
结论 滑动摩擦力大小
与接触面的压力有关 滑动摩擦力大小与
接触面的面积无关 滑动摩擦力大小与
接触面的性质有关
师:从上述实验中我们可以得出什么呢?
生:滑动摩擦力大小与接触面的压力、接触面的性质有关,与接触面的面积无关。
(老师板书)
表二
根据每组同学们测出的数据填入以下表格;
压力N
摩擦力f
作出压力N与摩擦力f的图像,寻找其规律。并对实验过程和结论进行评估和交流吧!
师:好!那从图像中我们得出什么呢?
生:压力与摩擦力成正比。
师:对。其比例系数由接触面得材料决定,我们称之为动摩擦因数,记为μ。即有:μ=f/N。(板书)故f=μN。(补充说明:μ跟相互接触的两个物体的材料有关,还跟接触面的粗糙程度有关,从式子中可知μ没有单位并由大量的实验证明0<μ<1。)
师:下面我们举几个题目巩固一下。
题1.课本73页的例题。
题2:课本77页作业的第一题。
题3:一个橡皮绳,原长为l0,用它悬挂一本书,静止时测出橡皮绳的长度为l1。用橡皮绳沿水平方向拉书使书做匀速运动,测得橡皮绳的长度为l2。设橡皮绳伸长的长度要跟受到的拉力成正比,求出书与桌面的动摩擦因数。(μ=(l2-- l0)/( l1-- l0))
师:下面谈谈滑动摩擦力的应用。运用我们今天课堂上学的知识,同学们可以提出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法吗?
生1:增大有益摩擦的方法有:增大接触面的粗糙程度或增大物体之间的压力。
生2:减少有害摩擦的方法有:减少接触面得粗糙程度或减少物体之间的压力。
师:生活的运用有:加润滑油,使用气垫;钉鞋,在轮胎上刻花纹等。
(拓展:如果时间充足的话讲课本中的信息窗与同学们分享一下。)
作业:课本77页第二、四题。
教学总结
更为精确的实验表明:滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟两个物体间的垂直作用力成正比。摩擦力与接触面面积大小和滑动的速度大小无关。如果f表示滑动摩擦力的大小,用N表示压力的大小,则有f=μN,其中μ表示滑动摩擦因数,它跟相互接触的两个物体的材料及粗糙程度有关,是一个无单位的物理量,能直接影响运动状态和受力情况。其取值范围是0<μ<1。
教学反思
本节课在考虑到科学探究的难度和学生的实际基础上让学生在老师的引导下进行假设猜想、设计实验师生共同探究。由学生小组自行进行探究,最后形成结论。实现学科核心向学生核心的
转移,让学生主动获取知识;通过具体事例将知识应用于生活和生产,让学生体会物理知识的应用价值,培养学生热爱科学的态度和价值观,不会由受到传统教学的影响太多而不敢过分相信学生“放手”让学生去探究,从而制约了学生的进步和创新。
教学过程流程图
教学设计后记
1. 通过生活的例子引入滑动摩擦力,并了解其产生的条件和其方向;
2. 通过互动实验探究影响滑动摩擦力大小的因素,改变“以往以定论式的结论告诉学生”的教学,使学生对公式有更深刻的理解;
3. 探究过程中采用合作学习的方式来吸引学生的学习兴趣。
物理摩擦力教案8
教学目标:
一、知识与技能
(一)能熟练使用打点计时器。
(二)会根据相关实验器材,设计实验并完成操作。
(三)会处理纸带求各点瞬时速度。
(四)会设计表格并用表格处理数据。
(五)会用v-t图像处理数据,表示运动规律
(六)掌握图象的一般方法,并能用语音描述运动的特点。
二、过程与方法
(一)初步学习根据实验要求,设计实验,探究某种规律的研究方法。
(二)经历实验过程,及时发现问题并做好调整。
(三)初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。
三、情感态度与价值观:
(一)体会实验的`设计思路,体会物理学的研究方法。
(二)培养根据实验结果作出分析判断并得出结论。
教学过程
【教师提出问题】探究目的:
探究小车在重物牵引下的运动,研究小车速度随时间的变化规律。
【让学生猜想】小车的速度随时间变化有几种可能:
变化先快后慢;先慢后快;均匀变化等。可结合速度图象描述猜想。
【让学生进行实验设计】提示如何测量出不同时刻的物体运动速度;最后确定打点计时器测速度。
【教师引导学生讨论】实验过程中注意事项:
1、开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。
2、先接通电源,计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源。
3、要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞,当小车到达滑轮前及时用手按住它。
【学生活动】实验过程:
1、附有滑轮的长度板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
2、用一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮,下边挂上适量的钩码,让纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的上面。
3、把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新的纸带,重复实验三次。
物理摩擦力教案9
一、课标要求
1、通过事例或者实验来了解摩擦力,认识力的作用效果。
2、经历科学探究过程,具有初步的科学探究能力,乐于参加与科学技术有关的活动,有运用研究方法的意识。
二、教学设计思想
以新课标要求为理念,教学过程以学生为主体,主要通过学生自己实验来感受摩擦力的存在和作用效果,通过探究实验来了解影响滑动摩擦力的因素,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考,培养学生的实验探究能力和物理思维方式。通过改变摩擦力的事例将知识应用于生活和生产实际让学生体会物理知识的应用价值,培养学生热爱科学的感情和态度与价值观。
三、教学目标
1、通过手在桌子上的三个实验感受摩擦力的存在和作用效果。
2、试着用自己的语言描述你所感受到的摩擦力并归纳摩擦力的概念。
3、经历探究实验的过程,了解影响滑动摩擦力的因素掌握控制变量法。
4、在理解摩擦力的利与弊过程中,会改变摩擦力的方法,能领略自然界的和谐和奇妙,使学生的价值观得到提升。
四、教学过程
(一)新课导入:
请同学们做个小实验:把课本和互动逐页相互交叉,只提起课本的边缘,你会发现什么有趣的事? 学生动手做实验,发现提起一本书,另一本也随之被提起。引发学生的思考,导入新课。(让学生运用已有经验信息去分析问题,提出解释。引出摩擦现象,激起研究摩擦力的兴趣。提出问题什么是摩擦力呢?用实验设疑,激发学生的好奇心和求知欲。)
(二)新知探究:
任务一:体验摩擦力的存在
1、手平放在桌面上用力推或拉,保持手不动。感受有没有一个阻碍手运动的力?
2、手平放在桌面上用力推或拉,使手运动。感受有没有一个阻碍手运动的力?
3、手平放在桌面上,保持手不动。感受有没有一个阻碍手运动的力?
(指导学生把手放在桌上做三个实验体验摩擦力,学生会感觉到摩擦力的存在及其的阻碍作用,从而达成教学目标1。)
任务二:归纳摩擦力的定义
引导学生讨论:说出你的'感觉,试着表述这个阻碍作用,试着给摩擦力下定义。 (引导学生根据自己的感受,用自己的语言归纳摩擦力的定义。学生会提到:阻碍手的运动、阻碍手将要运动、产生在接触面上等。都要给与表扬和鼓励。教师总结用物理语言得出摩擦力定义。从而达成教学目标2。)
任务三:探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关
根据摩擦力的定义思考:摩擦力的方向如何?摩擦力的作用点在哪里?(学生会很快答出:方向和作用点)
摩擦力的大小与什么因素有关?(引出探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关)
1、引导学生猜想。(如果学生猜想不全面,引导学生再做手放到桌面上的实验:手平放在桌面上用大小不同的力推或拉,感受摩擦力用什么不同力?用大小相同的力将手平放在桌面上或准备好的棉布上推、拉,感受摩擦力什么不同力?学生就很容易猜想了。)
4、分析论证交流评估。
组织全班同学对黑板上的实验数据和结论进行交流、讨论,得出结论。(对同学前面的猜想正确的用红笔打√错误的打×以加深印象)
(通过探究实验使学生乐于探究、勇于实验、勤于思考,培养学生的实验探究能力和分析处理数据能力,从而达成教学目标3。)
任务四:摩擦力的增大与减小
指导学生看课本61页科学世界,自主学习、小组讨论摩擦力的增大与减小方法。(通过改变摩擦力的实例,使学生认识到物理知识与生活、生产的联系,培养热爱科学到科学的意识,从而达成教学目标4。)
(三)达标训练:
导学案:1、2、4、5
(通过1、4题检测目标,2的达成;通过2题检测目标4的达成,通过5题检测目标3的达成。)
(四)布置作业:
观察自行车应用了那些摩擦知识?
(检测对摩擦力的认识、及目标3、4的达成)
五、教学反思:
在关于摩擦力,主要是认识摩擦力的存在,以及摩擦力的效果、跟哪些因素有关,而没有要求学生知道摩擦力产生的条件。所以设计中考虑到学生的认识水平没有提摩擦力产生的条件。若说到产生条件就会牵扯到动摩擦、静摩擦,它们的产生条件是有区别的,讨论起来就非常的难。
物理摩擦力教案10
教学目标
1.通过实验,探究滑动摩擦力和接触面粗糙程度,接触面之间的压力大小的关系。
2.经历探究过程,体验如何就探究的问题进行猜想与假设。
3.知道增大和减小摩擦力的方法,并能在日常生活中应用这些知识。
教学重、难点
1.重点
(1)实验探究滑动摩擦力和接触粗糙程度,接触面之间的压力大小的关系。
(2)学会猜想与假设,认识变量控制的意义和方法。
2.难点
(1)实验探究滑动摩擦力和接触面粗糙程度,接触面之间压力大小的关系。
(2)认识变量控制的意义和方法。
教学方法
科学探究、讨论、交流、实验探究。
教具准备
学生分组实验:弹簧测力计、木块、细线、毛巾、玻璃、长木板钩码、三只圆柱形铅笔、肥皂水。
教学过程
一、滑动摩擦力的概念
小实验:让学生用手压在桌面上拖动,感受一下拖动时桌面作用在手上的阻力(摩擦力)。手对桌面压得越紧(接触面之间的压力越大),手拖动就越困难(受到的摩擦力越大)。然后在桌面上铺上毛巾(毛巾要固定在桌面上)手再压在毛巾上拖动,就比手在平滑的桌面上拖动更难一些(说明手所受的摩擦力较大)。
师:手压在桌面上拖动你有什么感受?
生甲:手在桌面上滑动时受到桌面的摩擦力的作用。
师:这摩擦力起到什么作用?
生甲:阻碍手运动的作用。
师:手对桌面压得越紧,有什么感受?说明了什么?
生乙:手对桌面压得越紧,拖动越困难,说明所受摩擦阻力越大。
师:在桌面上铺上毛巾,手再压在毛巾上拖动,有什么感受?说明了什么?
生丙:手压在毛巾上拖动比手压在光滑的桌面上拖动更困难,说明受到的摩擦阻力更大。
师:什么叫滑动摩擦力?
生:一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的阻碍物体(相对)运动的力,叫做滑动摩擦力。
师:注意,运动是相对的,所以应加以“相对”两个字,这节课我们就来探究:摩擦力。
板书:第五节科学探究:摩擦力
1.滑动摩擦力的概念。
二、滑动摩擦力大小与哪些因素有关
1.提出问题。
师:对滑动摩擦力你们想提出什么问题?
生甲:滑动摩擦力的大小和哪些因素有关?
生乙:滑动摩擦力产生的原因。
……
师:你们提的问题提得很好,摩擦并不是看起来那么简单,其产生机理和制约因素都很复杂,对摩擦的研究已形成一门系统的学科“摩擦学”,其中一些问题至今仍在探索中。由于时间关系,我们这节课就来探究滑动摩擦力的大小和哪些因素有关这个问题。
2.猜想或假论。
师:你们的猜想是什么?
生甲:滑动摩擦力的大小可能与接触面粗糙程度有关。
生乙:滑动摩擦力的大小可能与接触面间压力的大小有关。
生丙:滑动摩擦力的大小可能与接触面的大小有关。
生丁:滑动摩擦力的大小可能与运动速度有关。
生戍:滑动摩擦力的大小可能与推力、拉力有关。
生已:滑动摩擦力的大小可能与材料有关。
师:同学们很善于思考,你们作出的猜想有合理的地方,要证明你们的猜想正确,怎么办?
生:实验验证。
师:很好,大家都已懂得科学探究的基本方法——实验。
由于时间关系本节课只能对前面两个猜想进行实验探究。
3.设计实验。
师:滑动摩擦力是产生在发生相对运动的两个接触面上,可能与接触面的粗糙的程度,接触面之间的压力大小,接触面材料,接触画大小有关,对这些因素与摩擦力大小的关系,我们只能一个一个的单独研究,而且在研
究某一个因素的变化怎样影响摩擦力时,必须保持其他因素不变,否则,你就无法知道滑动摩擦力的大小变化是由哪个因素的变化引起的,这就是在研究多因素问题时必须注意的“变量控制”方法。如在研究压力对滑动摩擦力的影响时,要保持接触面粗糙程度等因素不变,而在探究接触面粗糙程度对摩擦力的影响时,则应控制压力等因素的变化。
板书:2.滑动摩擦力大小决定因素
研究方法一—“变量控制”方法
师:请同学们阅读课本P92"加油站”内容。
生:阅读。
师:通过阅读,你知道了什么?
生:当用弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动时,弹簧测力计示数的大小就反映了滑动摩擦力的大小。
师:下面分组讨论,制定出实验计划,并进行全班交流。
生:讨论后得出:根据桌面上的实验器材,我们制定以下实验计划:
(1)把玻璃固定在桌面上,用弹簧测力计水平拉木块在玻璃—亡匀速滑动,读出弹簧测力计的示数,填人课本P93表格中。
(2)在桌面亡铺一条毛巾,用弹簧测力计拉木块在毛巾上匀速滑动,读出弹簧测力计的示数,填入课本P93表格中。
(3)取走毛巾和玻璃,用弹簧测力计水平拉木块在桌面上匀速滑动,读出弹簧测力计的示数,填人课本P93表格中。
(4)在木块上加放一个重物,用弹簧测力计水平拉它们在桌面上滑动,读出弹簧测力计的示数,填人课本P93表格中。
师:其他小组认为以上的实验计划合理吗?有没有异议?
生:按课本上图5—30(a)、(b)、(c)、(d)。在改变粗糙程度时,实际上也改变了相互摩擦的材料,摩擦力的改变是否是因为相互摩擦的材料的改变而引起的?
师:你能发现这个问题很了不起,你将来肯定会大有作为的,希望你继续努力。这里影响摩擦力大小的主要因素是接触面粗糙程度的改变(因为粗糙程度的改变更为显著),而我们探讨的问题仅仅是看摩擦力大小与接触面粗糙程度有没有关系,所以这个实验还是可以达到这个目的的。
生:当用弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动时,为什么弹簧测力计的示数就反映了滑动摩擦力的大小。
师:你很善于思考问题,注重理解,将来肯定很有前途的,由二力平衡条件可知,在拉木块做匀速直线运动时,这个拉力的大小与木块所受摩擦力的大小相等。有关此知识点要在第六章才学,现在先把它作为一个问题储存起来吧。记录实验数据时,就把弹簧测力计的示数记作摩擦力的大小。
实验操作时,还请大家注意:如何做到木块在水平面上做匀速直线运动呢?
①是沿直线水平拉动木块;
②是观察弹簧测力计的示数保持不变。
好,如果没有问题了,下面大家分组进行实验吧。
学生分组实验,教师巡回检查,指导。
4.分析论证。
师:请各小组互相交流实验数据,交流实验的体会。
生:交流。
师:请3个小组将实验数据公布在黑板上,比比看哪个小组数据准确。
师:在(如课本P92图5—30)实验步骤(a)、(b)、(c)中,接触面之间的压力保持不变,你发现摩擦力变了吗?你的`结论是什么?
生:在实验步骤(a)、(b)、(c),接触面之间压力保持不变,接触面粗糙程度改变时,摩擦力大小发生改变。我的结论是:当接触面之间压力保持不变时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
师:其他同学有不同的结论吗?没有。好,大家做实验都很认真,得出的结论也是正确的,掌声祝贺。
师:在(如课本P92图5—30)实验步骤(c)、(d)中,接触面粗糙程度保持不变,压力发生变化,摩擦力变了吗?你的结论是什么?
生:在实验步骤(c)、(d)中,接触面粗糙程度保持不变,接触面间的压力改变,摩擦力也发生了改变。我的结论是:当接触面粗糙程度保持不变时,接触面间压力越大,摩擦力越大。
师:其他同学有不同的结论吗?没有。好,大家都得出了正确结论,同样,掌声祝贺。
以上是关于压力,接触面粗糙程度与摩擦力大小关系的定性探究,有兴趣的同学町在课外继续探究,摩擦力是否还与其他因素有关。
三、增大摩擦和减小摩擦
师:在日常生活中,哪些地方还存在摩擦?这些摩擦是有益的?还是有害的?请大家分组讨论、交流。
生甲:足球场亡,摩擦力可以帮助守门员抓稳足球,这个摩擦是有益的。
生乙:人走路时,鞋底与地面间存在摩擦,这个摩擦是有益的。
生丙:木块在桌面上滑动时,桌面对木块有摩擦力,这个摩擦力是有害的。
生丁:机器转动时,零件间存在摩擦,这个摩擦也是有害的。
师:同学们发言很踊跃,说明大家平时生活
中很注意观察,这是一个好习惯,希望今后保持。如何增大有益的摩擦。
举例说明请大家分组讨论、交流。
生甲:增大有益摩擦的方法是:
1.增加接触面的粗糙程度。
2.增大压力,如北方冬天下雪路滑摩擦力小,常在路面上撒些灰渣,增大摩擦力。
生乙:自行车刹车也是利用摩擦力,刹车时,是通过增大压力来增大摩擦力。
生丙:皮带传动也是利用摩擦力,它也是通过增大压力来增大摩擦力的,演奏二胡时,弓弦与琴弦的摩擦使琴弦振动发声,用增大压力的办法来增大弓弦与琴弦间的摩擦力。
生丁:鞋底、汽车的轮胎做得凹凸不平时,都是通过增加接触面的粗糙程度,增大摩擦力的。
板书:3.增大有害摩擦方法:增加接触面粗糙程度
增大压力
师:以上大家讲得都很好,一部机器工作时,有些部件要转动,有些部件要滑动,这时都要产生摩擦,这种摩擦不但使机器发热,白白消耗动力,而且使机器磨损,性能变坏,这些情况下的摩擦要设法减小它。下面再来考虑:如何减小有害摩擦呢?
生甲:减小有害摩擦的方法是:
1.减小接触面的粗糙程度。
2.减小压力大小。
师:在理论上,以上方法是对的,不过,用这样的办法还往往不能把有害的摩擦减小到令人满意的程度。你们还知道哪些更好的方法吗?
小实验:先让学生用手掌压紧桌面拖动,感受桌面作用在手上的摩擦力;然后在手和桌面之间垫上二三支圆柱形铅笔,再压紧拖动,体会这时作用在手掌上的摩擦力是不是比滑动时小得多。
师:做以上小实验,你有什么感受?
生:用滚动代替滑动,可以大大减小摩擦力。
师:生活中你还知道哪些用滚动代替滑动减小有害摩擦的例子?
生甲:各种车轴的轮子做成圆的,就是用滚动代替滑动,减小摩擦的。
生乙:旱冰鞋下的小轮,也是用滚动代替平底鞋的滑动,从而大大减小了与地面间摩擦。
师:你还知道哪些减小有害摩擦的方法吗?
生甲:在机器零件间涂上润滑油,使摩擦面不接触,大大减小摩擦。
生乙:汽垫船向下喷出强气流,在船底和水之间形成一层空气垫,可以大大减小摩擦。
生丙:磁悬浮列车是靠强磁场把列车从轨道上微微托起,在列车和轨道间出现一层薄空气,使摩擦力大大减小,车速可达500km/h。
……
师:以上大家都说得很好,说明大家平时关注科学技术的发展,关心国内外大事。
板书:减小有害摩擦的方法1.用滚动代替滑动
2.使接触面脱离直接接触:涂润滑油、充气垫等
师:假如生活中没有摩擦,你的生活会出现什么问题?发生什么变化?请大家分组讨论交流。
生甲:假如生活中没有摩擦,我就寸步难行。
生乙:假如生活中没有摩擦,我就无法用手拿任何东西。
生丙:假如生活中没有摩擦,运动的汽车将永远停不下来。
四、归纳与学习过程评忙
师:通过本节课学习、你有什么收获。
生:讨论、交流后得出:我们知道了滑动摩擦力;滑动摩擦力的大小决定因素:接触面的粗糙程度和压力大小;增大有害摩擦的方法和减小有害摩擦的方法。
师:请每位同学都对自己在本节课的学习情况进行评估。
五、课后练习与学习实践活动
1.课本P95作业1、2、3。
2.实践活动:课本P96,活动1、活动2。
3.选用课时作业设计。
六、板书设计
第五节科学探究:摩擦力
1.滑动摩擦力的概念。
2、滑动摩擦力大小决定因素:
3、增大有益摩擦的方法减小有害摩擦力的方法
七、课后反思
物理摩擦力教案11
教学目标
1.知道摩擦力是如何产生的。
2.知道摩擦力的大小跟什么因素有关。
3.知道摩擦的利与弊。
教学重难点
教学重点:应用增大和减小摩擦的方法解决实际问题。
教学难点:设计探究实验。
教学工具
多媒体
教学过程
(一)引入新课
推桌子前进时很费力,为什么?
(二)新课学习
实验:学生将手掌放在桌面滑动,脚在地板上来回擦动等。我们的手、脚运动受到阻碍的现象叫摩擦现象,这种阻碍物体运动的力叫摩擦力。
摩擦力产生的'条件:
两物体要相互接触,摩擦力只能发生在接触面上;
两物体要发生或已经发生相对运动
两物体之间要有压力。
2.探究摩擦力的大小与什么有关
你认为摩擦力的大小与什么有关?请同学大胆猜想。
猜想一:与压力大小有关(可能有同学会提出与重力有关,可举把黑板擦压到黑板上所受摩擦力与重力无关来引导学生找到压力影响摩擦)
猜想二:与接触面的粗糙程度有关
猜想三:与接触面积大小有关
猜想四:与运动速度有关
针对学生的猜想设计实验并进行验证得出结论
3.生活中哪些地方存在摩擦?
例:人走路
a.哪里存在摩擦?
b.想象:如果没有摩擦走路是什么样子?
c.鞋底为什么有凸凹不平的花纹?
例:汽车在冰面上打滑
a.汽车出现了什么情况?为什么?
b.怎样解决?(撒盐、木屑、煤渣等)
c.轮胎上为什么有纹?
例:滑雪比赛
a.滑雪时板与雪间的摩擦有害还是有益?
b.怎样减小摩擦力?
摩擦有时有利,有时有害。因此有时我们要增大摩擦,有时又要想办法减小摩擦。从理论上看该如何增大摩擦力,又如何减小摩擦力。
4.研究自行车上的摩擦。
通过今天的学习,你们对自行车上的摩擦了解了多少,请同学们分小组讨论,比一比,赛一赛,看那一组知道的最多。(从教室外搬进一辆自行车)。
5.知识的拓展。
由于摩擦,限制了交通工具的速度,若要提速,你能想出什么方法吗?介绍水翼船、气垫船、磁悬浮列车。
课后小结
摩擦力产生的条件:
(1)两物体要相互接触,摩擦力只能发生在接触面上;
(2)两物体要发生或已经发生相对位移;
(3)两物体之间要有压力。
物理摩擦力教案12
教学设计:《研究摩擦力》
一、课标要求
1.具有对科学的求知欲,乐于探索日常生活中的物理现象和规律;
2.经历观察物理现象的过程,能简单描述所观察到的物理现象的主要特征,有初步的观察能力;能在观察物理现象的过程中发现一些问题,有初步提出问题的能力。
二、教学设计思想
以新课标要求为理念,教学过程以学生为主体,主要通过问题引导和实验探究指导学生认识静摩擦力和滑动摩擦力的规律,培养学生的实验探究能力和物理思维方式。
三、教学目标
1.知识技能
(1) 认识静摩擦力的规律;知道最大静摩擦力与滑动摩擦力间的关系;
(2) 认识滑动摩擦力的规律;知道滑动摩擦力与哪些因素有关;
(3) 能运用动摩擦因数计算摩擦力。
2.过程与方法
(1) 经历探究实验的过程,学习从实验结果总结规律的方法;
(2) 学习通过查阅资料的形式,了解生活中的摩擦力现象;
(3) 通过对生活中各种摩擦的观察与思考,学习结果表述的方法。
3.情感态度与价值观
在理解摩擦力的利与弊过程中,领略自然界的和谐和奇妙,使学生的价值观得到提升。
四、教学流程图
五、教学过程
1. 引入
分组讨论:生活中关于静摩擦力和滑动摩擦力的例子有哪些?
2. 新课
(1)静摩擦力
思考与提问:你对静摩擦力的认识有多少?你所知道的静摩擦力的规律有哪些?
以下根据学生道出的关于静摩擦力的规律进行有目的的引导和对错误观念进行纠正,重点放在静摩擦力产生的条件和大小变化的规律,并引入最大静摩擦力。
堂上小练:请分析以下三种情况木块受到的静摩擦力,并准确把该静摩擦力在图上标出(a) (b)(c)木块受到水平方向的外力木块受到水平向右的外力木块受到水平向右的外力为0,保持静止F=1N ,保持静止 F=3N ,保持静止引导学生利用初中二力平衡的相关知识分析静摩擦力的大小,结合图讨论木块所受静摩擦力的作用点和方向,归纳出静摩擦力与接触面相切。
实验与探究一:研究静摩擦力的规律
实验器材:木块、弹簧秤、砝码、粗糙木板
带着问题完成实验,并把有关数据填入课本P42表3-2-1中
①用弹簧秤水平拉木块,逐渐增大拉力,静摩擦力有何变化?与弹簧秤拉力读数有何关系?依据是?
②观察弹簧秤拉力增大到什么程度木块刚被拉动?(引入最大静摩擦力)
③木块被拉动后匀速运动,根据初中学过的知识,这时受到的摩擦力叫滑动摩擦力,如何读出滑动摩擦力的大小?
④对比最大静摩擦力与滑动摩擦力的大小有何关系?
⑤在木块上增加砝码,对最大静摩擦力有没有影响?
实验后小组讨论,归纳规律,教师引导学生得出静摩擦力产生的条件:
a.互相接触且挤压
b.接触面粗糙且双方有相对运动
以及静摩擦力大小和最大静摩擦力大小的规律
(2)滑动摩擦力
引入:a. 刚才的实验可观察到滑动摩擦力是一个怎样的力?(引导学生归纳滑动摩擦力是两个互相接触的物体有相对运动,物体之间存在着的.摩擦力)
b. 刚才的实验给我们暗示了一个测量滑动摩擦力大小的方法,是什么?
实验与探究二:探究影响滑动摩擦力大小的因素
数据处理:
摩擦力f / N
压力N / N
分析与结论:从实验得知,滑动摩擦力与哪些因素有关?有什么关系?
引导学生归纳:滑动摩擦力f的大小跟正压力N成正比:f = μN ,其中μ是比例常数,称为动摩擦因数,它与相互接触的物体材料和接触面的粗糙程度有关。
堂上练习:
①P40例题(由学生根据刚学到的知识独立完成)
②用一水平外力F将质量为m的物体压在竖直墙壁上,由于物体和墙之间有静摩擦力,此时物体保持静止,静摩擦力为f。如果外力大小增至2F,此时静摩擦力多大?若物体沿竖直墙壁自由下落,物体与墙壁间的摩擦力情况如何?
(3)拓展与探究
开展《摩擦力的再认识》系列探究性活动,教师根据学生的实际情况进行抛题。
参考课题:
①研究鞋底花纹的防滑性能
②研究摩擦力的利与弊
③自行车中的摩擦力
④防抱死刹车装置—ABS的初探
⑤探究增大和减小摩擦的有效方法
⑥研究几种材料的动摩擦因数
⑦摩擦现象本质的初探
⑧各种摩擦力方向的演示
本系列探究性活动按小组为单位进行,每班分为8个小组,研究不同的课题,要求两周内完成,成果可以论文形式或课题报告形式展示,并要求制作成ppt文件进行演示,安排两个课时,进行交流答辩,互相学习。
六、教学反思
教材从生活中的实例引入,摩擦力的实例在生活中比比皆是,但不必拘泥于教材,以学生生活的实例取代教材中的例子,目的是为了激发学生学习的兴趣,同时,要区别于初中的教学,让学生上升一个层次,引导学生从生活中的例子归纳出物理规律。在初中,学生已接触过有关摩擦力的物理知识,因此在教学过程中应在尊重学生原有的知识基础前提下对学生进行引导,让学生当学习的主人,增强学生的信心。
通过教学实践发现,对科学探究学习模式的全面开展,目前仍存在一定难度。本届高一学生除少部分是来自东山区外,大部分的学生初中阶段物理的学习仍是采用就教材,因此过往传统教学的模式对他们影响很大,要他们完全转变这种学习模式,需要的是时间,教师新模式的教学思想和循序渐进的引导。从本节影响滑动摩擦力因素的实验探究,不难看到,学生人数过多,从课堂管理的角度看,
物理摩擦力教案13
整体设计
摩擦力是力学中的三大性质力之一,正确认识摩擦力对后面知识的学习有着至关重要的作用.在摩擦力这节课中,要求会计算滑动摩擦力的大小和判断其方向,以及静摩擦力的大小和方向的判断.教师在教学过程中要将学生在初中所学过的相关概念与本节内容相结合,与生活中的实例相结合,逐步引导、循循善诱,对两种摩擦力的大小和方向判定有个清晰的认识.在探究过程中要充分利用初中二力平衡的知识,在物体从静止到运动的过程中认识静摩擦力和滑动摩擦力大小变化情况,使学生的认识从感性到理性发生质的变化.对于动摩擦因数的教学最好通过实验让学生探究得出.由于本节课的特点,在整个教学过程中要充分体现新课标的探究精神,让学生多用所学知识揭示生活中的相关现象本质.
教学重点
1.滑动摩擦力的大小及方向的判断.
2.静摩擦力的有无及方向的判断.
3.静摩擦力产生的条件及规律.
教学难点
1.静摩擦力有无的判断和方向的判断.
2.静摩擦力大小的计算.
课时安排
3课时
三维目标
知识与技能
1.知道什么是静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力.
2.能计算静摩擦力、滑动摩擦力的大小并会判断它们的方向.
过程与方法
1.学生通过设计实验,并使用控制变量法对影响滑动摩擦力和静摩擦力大小的因素进行实验探究.
2.培养学生的逻辑思维能力,培养学生利用知识解决实际问题的能力.
情感态度与价值观
通过静摩擦力的探究过程,培养学生科学的思想方法.
课前准备
教具准备:木块、弹簧秤、木板、毛巾、纸、钢板、砂纸、水等.
知识准备:搜集有关的摩擦力信息.
教学过程
导入新课
活动导入
准备两只碗,分别放入数量较多的玻璃小球,一只碗内是光滑干净的,另一只碗内是粘有灰尘的.请两个同学把玻璃球从碗中用筷子夹出来,比赛看谁夹得快.然后让两位同学分别说出自己的感想,从而引出摩擦力的问题.
情景导入
(课件展示)播放运动员滑雪的录像,如图3-3-1,让学生说出滑雪要求的环境条件,然后导
出摩擦力的概念.
图3-3-1
问题导入
粉笔在黑板上可以写出字来,在玻璃上写得出来吗?试试看.想想若在外面的柏油路面上用粉笔写字又会有何不同?为什么?你认为摩擦力是一种什么样的力?
让学生用自己的语言叙述摩擦力.
推进新课
学生在初中阶段已经学习过摩擦力,通过直接提问使学生回忆并叙述摩擦力的概念.
概念: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势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力.本节课就来深入研究摩擦力.
请学生做个小实验:要求学生用逐渐增大的水平力推动在教室中放置的桌子,直到推动一段距离.(设计意图:让学生体会并分析出桌子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)
学生活动:学生按老师要求推桌子,并感受推力大小变化.
问题:为什么用力推桌子而桌子不一定运动?为什么想让桌子继续运动还要继续推?
初步引出对静摩擦力和滑动摩擦力的感性认识.
一、静摩擦力
由用力推桌子而不动,师生讨论引导出静摩擦力的概念:两个相互接触的物体之间有相对运动趋势而又保持相对静止时,在接触面间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力.
问题:静摩擦力是一恒定的力吗?怎样求静摩擦力的大小?怎样判断静摩擦力的`方向?
【实验探究】 在水平桌面上放一木块,用弹簧测力计沿水平方向用较小的力拉木块但保持木块不动,并不断缓慢地增大拉力.注意提示学生观察弹簧秤的示数变化.
实验如图3-3-2:
图3-3-2
实验现象:我们可以看到随着拉力的增大,弹簧秤的示数不断增大.
结论:由二力平衡的知识可以知道,木块受到的静摩擦力大小等于弹簧秤的拉力,方向和拉力的方向相反.所以静摩擦力不是一固定值,它随外力的变化而变化,总是和外力大小相等、方向相反.
继续试验:在弹簧测力计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志.在刚才实验的基础上继续用力,当拉力达到一定的值时木块开始移动,此时拉力会突然变小.要求学生记下刚才的最大值.
结论:静摩擦力的增大有一个限度,这个限度就是最大静摩擦力Fmax,其值等于物体刚刚开始运动时的拉力.两物体间实际发生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间.
问题:最大静摩擦力的大小和什么因素有关呢?(教师提出问题,由学生自主设计实验验证最大静摩擦力大小的决定因素)
学生活动:学生设计实验并探究,整理分析实验数据.
参考设计:
1.装置如上面的实验,在木块上面增加砝码,验证在不同的压力作用下的最大静摩擦力的大小;保持压力不变,分别在桌面上、棉布面上、毛巾面上验证最大静摩擦力的值.
2.用手握一油瓶,手的握力恰好使得油瓶不下落,此时最大静摩擦力等于瓶的重力.不断增加瓶中的油,要想瓶恰不滑落,应该增加手的握力即压力,由此判断最大静摩擦力和压力的关系.换用不同粗糙程度的瓶子做实验,验证最大静摩擦力和接触面的粗糙程度的关系.
活动:学生交流讨论并得出结论:
1.静摩擦力大小值并不唯一;
2.最大静摩擦力与压力和接触面有关系.
引导学生说一下生活中和生产中利用静摩擦力的事例.
(课件展示)图片示例:
图3-3-3
课堂训练(课件展示)
1.有关静摩擦力的说法中正确的是( )
A.只有静止的物体才受静摩擦力 B.静摩擦力与压力成正比
C.静摩擦力可能与运动方向垂直 D.静摩擦力的方向与物体运动方向一定相反
解析:受静摩擦力作用的物体不一定静止,故A错.静摩擦力的大小与压力无关,而与物体的运动状态及所受其他力的情况有关,故B错.静摩擦力的方向可与运动方向成任意角度,故C正确.静摩擦力的方向与运动方向无关,但一定与相对运动方向相反,故D错.
答案:C
2.如图3-3-4所示,用外力F水平压在质量为m的物体上(设受力F的面绝对光滑),恰好使物体静止,此时物体与墙之间的摩擦力为______;如果F增大为3F,物体与墙之间的摩擦力为______.
图3-3-4
解析:物体受向下的重力为mg,由二力平衡条件知静摩擦力大小也为mg,方向向上,当推力增为3F时,物体重力不变,则静摩擦力也不变.
答案:mg mg
二、滑动摩擦力
概念:当一个物体在另一个物体表面上滑动的时候,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.滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体的相对运动方向相反.(可以通过复习回忆得出,或者通过演示实验总结得出,也可以直接给出)
(提出要求)利用教材演示实验仪器设计实验,定量研究影响滑动摩擦力大小的因素.(设计意图:使学生意识到应采用控制变量法进行多变量的研究;使学生体会摩擦力的大小的影响因素)
1.引导学生进行实验原理的探究.
(学生活动:思考并交流讨论得出利用二力平衡定量测量滑动摩擦力的大小)
2.引导学生进行实验方法的探究
(学生活动:思考并交流讨论得出控制变量法)
3.组织学生利用已有器材进行实验探究
(学生活动:学生进行分组实验探究)
4.要求学生设计表格记录数据,并通过对数据的分析初步得出自己的结论.
(学生活动:展示自己的数据,并对数据进行分析,最终定量得出压力与滑动摩擦力的关系,对动摩擦因数有定性的认识)(设计意图:培养学生实验数据的分析处理能力)
小结:滑动摩擦力的计算公式f=μN.(设计意图:训练学生语言表达及逻辑推理能力)
介绍动摩擦因数的物理意义及常见材料间的动摩擦因数.
课件展示:
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 木头—冰 0.03
木—金属 0.20 橡胶轮胎—路面(干) 0.71
皮革—铸铁 0.28
例题.滑雪是北方地区人们喜爱的一种运动.有的地方人们用鹿拉滑雪板进行滑雪比赛.已知滑雪板与冰面间的动摩擦因数为0.02,滑雪板和人的总质量为180 kg.如果鹿拉着滑雪板做匀速直线运动,求鹿的拉力大小.
解析:由于滑雪板做匀速直线运动,可知鹿的拉力F与滑动摩擦力的大小相等,即F=f.同时,滑雪板与冰面的压力N与滑雪板和人的重力相等,即N=G.
由滑动摩擦力公式,可求出鹿的拉力大小为
F=f=μN=μMg=0.02×180×9.8 N=35.3 N.
答案:35.3 N
课堂训练
质量为2 kg的物体,静止在水平面上.物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等.给物体一水平拉力.
(1)当拉力大小变为5 N时,地面对物体的摩擦力是多大?
(2)当拉力大小变为12 N时,地面对物体的摩擦力是多大?
(3)此后若将拉力又减小为5 N(物体仍在滑动),地面对物体的摩擦力是多大?
(4)若撤去拉力,在物体继续滑动的过程中,地面对物体的摩擦力是多大?(取g=10 N/kg)
解析:(1)当拉力F=5 N时,F<fmax,物体没有滑动,地面对物体的摩擦力为静摩擦力,f=F=5 N;
(2)当拉力F=12 N时,F>fmax,物体滑动起来,地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力F滑=μN=μmg=0.5×2×10 N=10 N;
(3)当拉力又减小为5 N时,由于物体仍在地面上滑动,所以物体受到地面的摩擦力仍是滑动摩擦力,所以仍是10 N;
(4)当拉力撤去后,由于物体继续在地面上滑动,物体受到地面的摩擦力仍是滑动摩擦力,所以仍为10 N.
答案:(1)5 N (2)10 N (3)10 N (4)10 N
知识拓展
增大有益摩擦:
1.增加物体表面的粗糙程度.如:鞋底、车轮胎、各种旋钮表面都有花纹.
2.增大压力.如:电动机的皮带拉得很紧,以便增大压力来增大摩擦力,防止皮带打滑.
减小有害摩擦:
1.用滚动摩擦代替滑动摩擦:用滚动轴承代替滑动轴承.
2.减小表面粗糙程度:加润滑油.
课堂小结
1.两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍物体间相对运动的力,叫摩擦力.
静摩擦力 滑动摩擦力 符号及单位
产生原因 表面粗糙有挤压作用的物体间具有相对运动趋势时 表面粗糙有挤压作用的物体间发生相对运动时 摩擦力用f表示
单位:牛顿
简称:牛
符号:N
大小 始终与外力沿着接触面的分量相等 f=μN
方向 与相对运动趋势相反 与相对运动方向相反
2.摩擦力的大小与压力大小有关,跟物体间接触面的粗糙程度有关.
常用增大压力和使接触面更粗糙的方法增大有益摩擦.减小有害摩擦的方法有:使摩擦面光滑,用滚动代替滑动,使摩擦面脱离接触(加润滑油、气垫)这三种方法.
布置作业
1.教材第62页,“问题与练习”2、3.
2.教材第60页“做一做”.
板书设计
3 摩擦力
1.摩擦力产生的条件
(1)接触面粗糙
(2)在接触面上有垂直作用的正压力
(3)有相对运动或者有相对运动趋势
2.静摩擦力
(1)变力:0<F静≤Fmax
(2)方向:静摩擦力的方向总跟接触面相切,并且跟物体相对运动趋势的方向相反
3.滑动摩擦力
(1)大小:F=μFN
(2)方向:滑动摩擦力的方向总是与接触面相切,且与相对运动方向相反
活动与探究
1.设计实验测量纸面间的动摩擦因数.
2.观察自行车上哪些地方存在摩擦,其中哪些是有益的,哪些是有害的,你能想出哪些办法来增大或减小它们.
自主设计实验.包括选择实验器材、设计实验步骤,并设计、写出实验报告.
习题详解
1.解答:手压着桌面向前移动时,手受到桌面的滑动摩擦力作用.滑动摩擦力的方向与手指移动的方向相反,阻碍手指的运动.手对桌面的压力越大,手指受到的滑动摩擦力越大,对手指相对桌面运动的阻碍作用越明显.
2.解答:(1)不受.因为瓶子与桌面之间没有相对运动的趋势.
(2)受静摩擦力作用,静摩擦力的方向沿桌面斜向下.
(3)受静摩擦力作用,静摩擦力的方向竖直向上(瓶子处于竖直状态).
(4)受滑动摩擦力作用,摩擦力的方向沿纸条相对瓶子的运动方向.
3.答案:35 N 30 N 0.3 20 N
设计点评
本节重点是理解动摩擦因数的意义和滑动摩擦力大小的计算和方向的判定.难点是对静摩擦力的理解,尤其是静摩擦力方向和大小的确定.教学中通过大量的实例,并借助受力分析等方法来突破.静摩擦力是由于物体间具有相对运动趋势而产生的,其方向与相对运动趋势相反.如何判定静摩擦力的方向?通过假设物体间不存在摩擦力,那么在其他力的作用下物体将往什么方向运动去思考确定.教学时特别注意了对于静摩擦力大小与所受外力及所处运动状态的关系.设计中基本遵循问题—理论—问题的模式进行.
物理摩擦力教案14
教学目标
知识目标
1、知道摩擦力产生的条件;
2、能在简单的问题中,根据物体的运动状态,判断静摩擦力的有无、大小和方向;知道存在着最大静摩擦力;
3、掌握动摩擦因数,会在具体问题中计算滑动摩擦力,掌握判定摩擦力方向的方法;
4、知道影响动摩擦因数的因素;
能力目标
1、通过观察演示实验,概括出摩擦力产生的条件以及摩擦力的特点,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,培养学生的分析综合能力.
情感目标
渗透物理方法的教育.在分析物体所受摩擦力时,突出主要矛盾,忽略次要因素及无关因素,总结出摩擦力产生的条件和规律.
教学建议
一、基本知识技能:
1、两个互相接触且有相对滑动或的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的摩擦力,称为滑动摩擦力;
2、两个物体相互接触,当有相对滑动的趋势,但又保持相对静止状态时,在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的作用力
3、两个物体间的滑动摩擦力的大小跟这两个物体接触面间的压力大小成正比.
4、动摩擦因数的大小跟相互接触的两个物体的材料有关.
5、摩擦力的方向与接触面相切,并且跟物体相对运动或相对运动趋势相反.
6、静摩擦力存在最大值——最大静摩擦力.
二、重点难点分析:
1、本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力两部分.重点是摩擦力产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系.
2、难点是在理解滑动摩擦力计算公式时,尤其是理解水平面上运动物体受到的摩擦力时,学生往往直接将重力大小认为是压力大小,而没有分析具体情况.
教法建议
一、讲解摩擦力有关概念的教法建议
介绍滑动摩擦力和静摩擦力时,从基本的事实出发,利用二力平衡的知识使学生接受摩擦力的存在.由于摩擦力的内容是本节的难点,所以在讲解时不要求“一步到位”,关于摩擦力的概念可以通过实验、学生讨论来理解.
1、可以让学生找出生活和生产中利用摩擦力的例子;
2、让学生思考讨论,如:
(1)、摩擦力一定都是阻力;
(2)、静止的物体一定受到静摩擦力;
(3)、运动的物体不可能受到静摩擦力;
主要强调:摩擦力是接触力,摩擦力是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的,但不一定阻碍物体的运动,即在运动中也可以充当动力,如传送带的例子.
二、有关讲解摩擦力的大小与什么因素有关的教法建议
1、滑动摩擦力的大小,跟相互接触物体材料及其表面的光滑程度有关;跟物体间的正压力有关;但和接触面积大小无关.注意正压力的解释.
2、滑动摩擦力的大小可以用公式:,动摩擦因数跟两物体表面的关系,并不是表面越光滑,动摩擦因数越小.实际上,当两物体表面很粗糙时,由于接触面上交错齿合,会使动摩擦因数很大;对于非常光滑的表面,尤其是非常清洁的`表面,由于分子力起主要作用,所以动摩擦因数更大,表面越光洁,动摩擦因数越大.但在力学中,常称“物体表面是光滑的”这是忽略物体之间的摩擦力的一种提法,实际上是一种理想化模型,与上面叙述毫无关系.
3、动摩擦因数( )是一个无单位的物理量,它能直接影响物体的运动状态和受力情况.
4、静摩擦力的大小,随外力的增加而增加,并等于外力的大小.但静摩擦力不能无限度的增大,而有一个最大值,当外力超过这个最大值时,物体就要开始滑动,这个最大限度的静摩擦力叫做最大静摩擦力( ).实验证明,最大静摩擦力由公式所决定,叫做静摩擦因数,为物体所受的正压力.摩擦力的大小变化随着外力的变化关系如图:滑动摩擦力的大小小于最大静摩擦力,但一般情况下认为两者相等.
物理摩擦力教案15
教学目标
1.知识与技能:
(1)知道滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦现象.
(2)知道影响滑动摩擦力大小的因素.
(3)能举例说出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法.
2.过程与方法:
(1)通过与实际的联系,了解摩擦现象存在普遍性,并培养学生初步的提出问题能力和猜想假设能力.
(2)通过实验设计与操作,掌握控制变量的研究方法.
(3)通过对摩擦现象、因素猜想、方案设计等的讨论,培养学生的信息交流能力.
3.情感态度与价值观:
(1)通过对摩擦现象以及其运用的学习使学生关注周围与我们息息相关的物理知识.
(2)通过体会本节内容中探究的各个环节,培养较强的科学探究能力和敢于创新的探索精神.
教学重点 探究滑动摩擦力与什么有关,猜想过程与设计方案过程
教学难点 掌握控制变量的方法;摩擦力的测量
仪器材料一斜面,一木块;木块、木板、弹簧测力计、毛巾、小铁块、厚海绵、圆铅笔(多组)
教学方法 实验探究,讨论汇报,实践活动,媒体课件 课时安排 1~2
板书设计 第四节 探究滑动摩擦力的大小与什么有关
一、滑动摩擦力
(1)一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时受到阻碍的现象,称为滑动摩擦现象.在滑动摩擦过程中产生的力叫滑动摩擦力.
(2)滑动摩擦力的方向与运动方向相反.
(3)物体所受到的滑动摩擦力的作用点可画在物体重心上.
二、探究滑动摩擦力的大小与什么有关
(1)各种猜想:
(2)制定计划与实验表格:
(3)数据分析:
(4)结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的粗糙程度和压力大小有关,接触面越粗糙,压力越大,滑动摩擦力越大.
三、静摩擦和滚动摩擦现象
四、增大有益摩擦和减小有害摩擦的办法
教学过程 教师活动设计 学生活动设计
1.创设情景,提出问题
(1)播放视频:冰球比赛中,推出的冰球在冰面上慢慢停下来;滑冰运动员到终点时停止用力后慢慢停下来,骑自行车不蹬后滑行一段停下来.
(或者演示:一木块从一斜面上滑下,在水平桌面上滑行一段后停下.)
师:为什么最终都停了下来?
(2)布置小活动.
(3)师:一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时受到阻碍的现象,称为滑动摩擦现象.在滑动摩擦过程中产生的力叫滑动摩擦力.
(4)师:滑动摩擦力是物体受到的阻碍物体运动的力,那么滑动摩擦力的方向有什么规律吗?
(5)师:你是否感受过滑动摩擦的存在?(鼓励各种想法)
(6)展示图片:看似光滑的金属表面,用显微镜看时的模样.
(7)对滑动摩擦力这个力我们已知道了大小和作用点,现在你还想知道什么? 观看视频,思考现象共同点和原因.
生:由于有摩擦.
小活动:用橡皮擦去书上的字或用抹布擦桌子,并体会其中的力,感觉阻碍作用.
知道滑动摩擦和滑动摩擦力概念.体会“相对滑动”情景.
生:与运动(相对运动)方向相反.
生:滑滑梯时裤子会磨破;摔跤时皮被蹭破;……
生:简单了解滑动摩擦产生原因.
生:滑动摩擦力的大小和什么有关?
2.设置实践小活动,进行猜想
(1)布置小活动.
(2)师:请大家猜想滑动摩擦力的大小和什么有关系,尽量说出你的猜想依据.(鼓励学生的各种猜想,发掘其中合理的因素给予表扬;引导学生对结论进行猜想,比如压力越大,滑动摩擦力越大(或越小).)
在黑板上列出各种猜想和猜想依据.(有些猜想不合理或猜想正确但依据有偏差的,可以在探究出结论后再解释探讨.)
小活动:用手掌在桌面上滑动,用手掌在衣服上滑动,用脚在地上蹭动,轻轻的试试,再用力试试,体会滑动摩擦力的大小.
生:与接触面的光滑程度(粗糙程度)有关,地面越光滑拖物体越容易.
生:与压力有关,因为物体越重越难拖.
生:与接触面的材料情况有关,旱冰在水泥地上好溜,在地毯上难溜起来.
生:与接触面的大小有关,
因为接触面越大,受到阻碍的面就越大.
生:与物体运动速度有关,滑动摩擦是相对运动引起的,应该和速度有关.滑滑梯时滑得越快屁股越热.……
3.小组讨论,制定计划和设计方案
(1)演示:滑动摩擦力如何测量.
师:用弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动,指针不要颤动.此时弹簧测力计的示数就反映了滑动摩擦力的大小.(强调要“匀速”,可不作解释,但要留给学生这样一个疑问,使他们清楚有这样的要求.)
(2)师:请各小组讨论如何设计实验分别来验证各个猜想.要求至少对两种猜想进行方案设计.(或者直接与学生说明首先对压力和接触面粗糙程度这两因素进行研究.得出结论后再研究其它因素.)
参加一些小组的讨论,指导学生研究各个猜想因素与摩擦力的关系时,只能一个一个的单独研究,而且在研究某一个因素的变化怎样影响摩擦力时,必须保持其它因素不变,否则不能确定摩擦力的变化是由哪个因素引起的.指出这就是在研究多因素问题时常用的“控制变量法”.
(3)请各小组汇报设计方案.
在和学生一起讨论各个方案的科学性和可行性时注意渗透“控制变量法”.最后交流制定出研究各个因素的最佳方案,制定出实验表格,举例如下:
实验 操作(简单表述) 滑动摩擦力大小
1 木块在木板上匀速运动
木块在毛巾上匀速运动
2 木块在木板上匀速运动
木块加上重物后在木板上匀速运动
3 木块在毛巾上匀速运动
木块在海绵上匀速运动
4 木块平放在木板上匀速运动
木块横放在木板上匀速运动
5 木块以较慢速度在木板上匀速运动
木块以较快速度在木板上匀速运动
掌握用弹簧测力计的`拉力来反映滑动摩擦力大小的方法.
小组讨论,包括器材和实验步骤,并且对实验的可行性进行考虑.
生:研究与接触面的粗糙程度的关系时,第一步把木块平放在木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小;第二步把木块平放在毛巾上,用弹簧测力计水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小.
生:研究与压力的关系时,第一步把木块平放在木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小;第二步再在木块上加一重物,用弹簧测力计水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小.
生:研究与接触面材料性质的关系时,第一步把木块平放在薄毛巾上,用弹簧测力计水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小;第二步把木块平放在表面平整的厚海绵上,用弹簧测力计水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小.
生:研究与接触面积的关系时,第一步把木块品平放在木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小;第二步把木块横放(或竖放)在木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小.
生:研究与运动速度的关系时,第一步把木块平放在木板上,用弹簧测力计以较慢的速度水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小;第二步把木块平放在木板上,用弹簧测力计以较快的速度水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小.
4.进行实验,记录收集数据
师:请大家根据以上的讨论,修正自己的探究计划后进行实验,并作好记录. 进行实验,如实记录收集数据.
5.分析交流,得出结论
师:请各小组分析所得数据,得出结论,描述滑动摩擦力的大小和什么因素有关,关系如何?
(给学生解释,滑动摩擦力的大小与接触面材料性质有关,但我们不作深入研究,只作为了解层面,一般不用考虑).
分析所得数据,把结论表述出来.
进行小组汇报,交流得出结论:
滑动摩擦力的大小与接触面积的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
滑动摩擦力的大小与压力大小有关,压力越大,滑动摩擦力越大.
滑动摩擦力的大小与接触面材料性质有关.
滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关.
滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关.
6.总结与评估
师:在实验过程中是否有新的发现?
滑动摩擦力的大小是否还会和其它的因素有关?对我们所得的结论你还能做更深入的研究吗? 能激发兴趣,对自己实验中出现的问题或其他学生和老师提出的问题作更深入思考.
7.设计实验,介绍静摩擦和滚动摩擦
(1)演示实验:筷子提米
(2)师:其实摩擦有三兄弟,除了滑动摩擦外,还有静摩擦和滚动摩擦.两个有相对运动趋势但保持相对静止的物体间产生的摩擦叫静摩擦,比如用手握起饮料瓶.一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦叫滚动摩擦,比如旱冰鞋与地面间的摩擦.你能举出生活中这两种摩擦的现象吗? 思考杯子和米的受力可能.
了解静摩擦和滚动摩擦概念,进行举例.
生:推桌子但桌子没动时,与地面有静摩擦;人走路时靠的是鞋与地面的静摩擦;司机转动方向盘时手与方向盘间有静摩擦;各种绳结.……
生:带轮子的行李箱拖动时与地面间有滚动摩擦;用圆珠笔写字时笔尖的滚珠发生滚动,笔与纸间有滚动摩擦.……
8.实例说明,有害摩擦和有益摩擦
(1)播放视频:磁悬浮列车.
播放气垫船图片
(2)布置小活动,要求学生找出几根圆铅笔.
总结用滚动摩擦代替滑动摩擦可以减小摩擦力的大小.
(3)展示图片,请大家说出图中是采用什么方法来减小有害摩擦和增大有益摩擦的.图片有:有花纹的鞋底;用力刹车;光滑平整的雪橇;给车轮的轴加润滑油;轴承中的滚珠.
(4)总结:增大有益摩擦的办法有:增加接触面的粗糙程度;增大压力.
减小有害摩擦的办法有:减小接触面的粗糙程度;减小压力;给接触面处加润滑油;用滚动摩擦代替滑动摩擦;使摩擦面脱离接触. 思考设计意图,知道目的是为了减小摩擦力.
小活动:用手掌在桌面上移动,体会受到的阻碍;在手掌下垫上几根圆铅笔再在桌面上移动,体会体会受到的阻碍.对比发现,摩擦力变小了.
生:鞋底的花纹是为了通过增加接触面的粗糙程度来增大与地面的有益摩擦;刹车时通过增加刹车皮和轮间的压力来增大有益摩擦.
生:雪橇是通过减小接触面的粗糙程度来减小有害摩擦;通过加润滑油来减小轴间的有害摩擦;轴承用滚珠是利用滚动摩擦来减小有害摩擦.
能举出生活中更多的增大有益摩擦和减小有害摩擦的事例.
课后作业 相应练习册;小论文: 假如生活中没有摩擦力
教学反馈 (1)学生对一些摩擦现象虽然较熟悉,但有时意识不到摩擦的存在,所以教学一开始意识不到摩擦的重要意义.
(2)科学探究中猜想阶段发现凭学生的感觉不合理的猜想还是较多的.
(3)实验过程中学生对匀速时读数容易把握不准.
(4)对于摩擦的一些现象和运用学生兴趣很大.
备注 根据教学情况可把这些内容安排为两课时,第一课时为探究滑动摩擦力和什么因素有关,第二课时接着介绍静摩擦和滚动摩擦,以及讨论增大和减小摩擦的办法.
说明:需要视频目录:(1)冰球比赛中,推出的冰球在冰面上慢慢停下来的情景(一小段) (2)滑冰运动员到终点时停止用力后慢慢停下来的情景(一小段) (3)骑自行车不蹬后滑行一段后停下来的情景(一小段)
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