人教版高中物理必修1教學設計

課題	摩擦力	單元	3	學科	物理	年級	高一
學習les物理好資源網(原物理ok網) 目標	1.知識與技能　　les物理好資源網(原物理ok網) ①認識靜摩擦力定義，以及產生條件，會判斷其方向。　　les物理好資源網(原物理ok網) ②知道最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，會簡單地計算靜摩擦力。les物理好資源網(原物理ok網) ③認識滑動摩擦力定義，知道滑動摩擦力的產生條件，會判斷其方向。les物理好資源網(原物理ok網) ④知道滑動摩擦系數有關的條件，以及會計算滑動摩擦系數。les物理好資源網(原物理ok網) 2.過程與方法les物理好資源網(原物理ok網) ①培養學生用物理語言描述摩擦力概念和規律的能力。les物理好資源網(原物理ok網) ②讓學生學會控制變量法是一個物理研究當中的重要方法。les物理好資源網(原物理ok網) 3.情感態度與價值觀les物理好資源網(原物理ok網) ①利用實驗和生活實例激發學生學習興趣。les物理好資源網(原物理ok網) ②培養學生實踐認識（規律）實踐（解決實際問題）的思想。
重點	①滑動摩擦力產生的條件及規律，并會用F=μFN解決具體問題。les物理好資源網(原物理ok網) ②靜摩擦力的有無的判斷以及靜摩擦力方向的判斷。
難點	①摩擦力有無的判斷，以及利用摩擦系數進行計算并正壓力F_N的確定。les物理好資源網(原物理ok網) ②靜摩擦力方向的正確判定。

教學過程

教學環節

教師活動

學生活動

設計意圖

導入新課

出示圖片：汽車緊急剎車和滑雪
汽車剎車為什么會有地面上的黑色痕跡？下雪天為什么要減速慢行？
滑雪，滑冰為什么不容易停下來？
出示圖片：汽車的輪胎和鞋子的底部花紋
汽車的輪胎和鞋子的底部有很多花紋，這些花紋有什么作用？
這些現象都與我們今天學的摩擦力有關.
出示圖片：汽車剎車和滑雪

下面兩種情況，有摩擦力是好的還是壞的？
摩擦力大使車方便停下來。
滑雪時摩擦力小，可以劃得更快。
摩擦力有利也有弊。
汽車的輪胎和鞋子的底部有很多花紋，這些花紋有增大摩擦力，防滑作用。

學生思考討論并回答

引出本節課題摩擦力

講授新課

一、摩擦力
1、定義：兩個相互接觸的物體，當它們發生相對運動或具有相對運動的趨勢時，就會在接觸面上產生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力，這種力就叫做摩擦力。
2、摩擦力的分類
摩擦力可分為：滑動摩擦力、靜摩擦力、滾動摩擦
出示圖片日常生活中滑動摩擦力、靜摩擦力、滾動摩擦力。
二、滑動（靜）摩擦力
1、兩個相互接觸的物體，當它們相對（滑動趨勢）滑動時，在接觸面上會產生一種阻礙相對運動的力，這種力叫作滑動（靜）摩擦力。
2、滑動（靜）摩擦力的產生條件
①兩物體相互接觸，且接觸面不光滑；
②兩物體接觸處有壓力；
③兩物體接觸面有（相對運動趨勢）相對運動。
3.滑動摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體相對運動的方向相反。

注意：
①只要發生相對運動，無論靜止還是運動的物體都可以受到滑動摩擦力；

②滑動摩擦力既可以動力也可以是阻力，但它產生的效果一定是阻礙物體間的相對運動。
4.滑動摩擦力的大小
滑動摩擦力的大小跟接觸面上壓力的大小和接觸面的粗糙程度、材質等有關。
通過進一步的定量實驗結果表明：滑動摩擦力的大小跟壓力的大小成正比即
F_f ＝ μF_壓
F_f 表示滑動摩擦力的大小；F_壓表示壓力的大小；
μ是比例常數，沒有單位，叫動摩擦因數， μ的值跟接觸面有關，接觸面材料不同、粗糙程度不同，動摩擦因數也不同。

如圖木塊所受的支持力為F _N 。由于木塊對木板的壓力大小等于F_N 所以動摩擦因數µ也可以表示為：
μ=F_f/F_n
幾種材料間的動摩擦因數

材料	動摩擦因數	材料	動摩擦因數
鋼—鋼	0.25	鋼—冰	0.02
木—木	0.30	木—冰	0.03
木—金屬	0.20	橡膠輪胎—路面（干）	0.71
皮革—鑄鐵	0.28	木—皮帶	0.40

例題:．如圖所示，木塊放在水平地面上，在F＝8N的水平拉力作用下向右做勻速直線運動，速度為1m/s，則下列說法正確的是( )

A．以1 m/s的速度做勻速直線運動時，木塊受到的摩擦力為8 N
B．當木塊以2 m/s的速度做勻速直線運動時，木塊受到的摩擦力小于8 N
C．當水平拉力F＝20N時，木塊受到的摩擦力為20 N
D．將水平拉力F撤去，木塊速度越來越小，是因為木塊受到的摩擦力越來越大
【答案】A
【分析】
由于此時木塊處于勻速直線運動狀態，即平衡狀態，分析該木塊所受的平衡力情況即可判斷AB，滑動摩擦力f=μFN與水平方向拉力無關，將拉力撤去后，滑動摩擦力不變．
【詳解】
A、由于此時木塊處于勻速直線運動狀態，即平衡狀態，水平方向受力平衡，f=F=8N，不管運動速度等于多少，只要是勻速運動，滑動摩擦力總等于8N，故A正確，B錯誤；
C、滑動摩擦力f=μFN與水平方向拉力無關，故當水平拉力F=20N時，木塊受到的摩擦力為8N，故C錯誤；
D、滑動摩擦力f=μFN與水平方向受力無關，故將拉力撤去后，滑動摩擦力不變，物體在滑動摩擦力作用下做減速運動，速度減小，故D錯誤．
故選A．
1.如圖所示，A、B兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運動，運動過程中B受到的摩擦力

A．方向向左，大小不變
B．方向向左，逐漸減小
C．方向向右，大小不變
D．方向向右，逐漸減小
【答案】A
2.用手握住瓶子，使瓶子在豎直方向懸空靜止，如圖所示．關于瓶子所受的摩擦力，下列說法正確的是( )

A．握力越大，摩擦力越大
B．只要瓶子不動，摩擦力的大小就與握力的大小無關
C．如果握力加倍，則摩擦力的方向由向下變成向上
D．手越干越粗糙，摩擦力越大
【答案】B
3.物體與支持面間有滑動摩擦力時，下列說法正確的是（　　）
A．物體與支持面間的壓力越大，滑動摩擦力越大
B．物體與支持面間的壓力不變，動摩擦因數一定，接觸面積越大，滑動摩擦力越大
C．物體與支持面間的壓力不變，動摩擦因數一定，速度越大，滑動摩擦力越大
D．動摩擦因數一定，物體與支持面間的壓力越大，滑動摩擦力越大
【答案】D
演示靜摩擦力的大小隨拉力的變化
1、實驗器材
木塊、長木板、彈簧測力計

2、實驗步驟
①把木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊。
②逐漸增大拉力F ，在增大到一定值之前，木塊不會運動，觀察彈簧測力計的示數，此種情況下靜摩擦力等于拉力。
③繼續用力，當拉力達到某一數值時木塊開始移動，觀察彈簧測力計的示數有什么變化？
當拉力達到某一數值時木塊開始移動的瞬間，此時拉力會突然變小。
④用力傳感器代替彈簧測力計做這個實驗，能夠在計算機屏幕上直接得到拉力隨時間變化的F-t圖像。
出示靜摩擦力大小視頻
實驗結論：靜摩擦力隨拉力的增大而增大，當拉力達到某一數值時木塊開始移動，拉力突然減小。
4、靜摩擦力的最大值F_max
在數值上等于物體即將開始運動時的拉力。
兩物體之間實際產生的靜摩擦力F在0與最大靜摩擦力F_max之間，即 0 < F ≤ F_max
說明：最大靜摩擦力一般比滑動摩擦力大一些。
在有些情況下認為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力。
針對練習1.用如圖所示裝置研究靜摩擦力。彈簧秤對物塊的拉力沿水平方向，逐漸增大拉力。當拉力小于10N時，物塊保持靜止，等于10N時，物塊剛剛開始運動，由此可知（）

A．物塊和臺面間的最大靜摩擦力是10N
B．當彈簧秤的示數為5N時，物塊受到的摩擦力是15N
C．當彈簧秤的示數為15N時，物塊受到的摩擦力是15N
D．當彈簧秤的示數為15N時，物塊受到的摩擦力是0N
【答案】A
2.如圖甲乙所示，物體A、B在力F作用下一起以大小相等的速度沿F方向勻速運動，關于物體A所受的摩擦力，下列說法正確的是（　　）

A．甲、乙兩圖中A均受摩擦力，且方向均與F相同
B．甲、乙兩圖中A均受摩擦力，且方向均與F相反
C．甲、乙兩圖中A均不受摩擦力
D．甲圖中A不受摩擦力，乙圖中A受摩擦力，方向和F相同
【答案】D
滾動摩擦
一物體在另一物體表面作無滑動的滾動或有滾動的趨勢時，由于兩物體在接觸部分受壓發生形變而產生的對滾動的阻礙作用，叫"滾動摩擦"。它的實質是靜摩擦力。

在壓力相同的情況下，把滑動變為滾動將會使摩擦大為減小
科學漫步：流體的阻力
氣體和液體都具有流動性，統稱為流體。物體在流體中運動時，要受到流體的阻力，阻力的方向與物體相對于流體運動的方向相反。
閱讀課文說一說流體的阻力與什么有關？
流體的阻力跟物體相對于流體的速度有關，速度越大，阻力越大。
流體的阻力還跟物體的橫截面積有關，橫截面積越大，阻力越大。
出示圖片：水下流線型船體
流體的阻力還跟物體的形狀有關系。頭圓尾尖的物體所受的流體阻力較小，這種形狀通常叫作流線型。
課堂練習
1、關于靜摩擦力，下列說法中正確的是（）
A．兩個表面粗糙的物體，只要直接接觸就會產生靜摩擦力
B．靜摩擦力總是阻力
C．靜摩擦力的方向跟物體間相對運動趨勢的方向相反
D．兩個物體之間的靜摩擦力總是一個定值
【答案】C
2、如圖所示，一輛汽車在平直公路上，車上有一木箱，試判斷下列情況中，木箱所受摩擦力的方向.

（1）汽車由靜止加速運動時（木箱和汽車間無相對滑動）；
（2）汽車剎車時（二者無相對滑動）；
（3）汽車勻速運動時（二者無相對滑動）；
（4）汽車剎車，木箱在車上向前滑動時；
（5）汽車在勻速運動過程中突然加速，木箱在車上滑動時.
【答案】（1）木箱受到向前的靜摩擦力（2）木箱受到向后的靜摩擦力.（3）木箱不受摩擦力的作用（4）木箱受到向后的滑動摩擦力.（5）. 木箱受到向前的滑動摩擦力.
3、如圖，一重為40N的木塊放在水平桌面上，在水平方向共受三個力（即F1，F2和摩擦力）作用，木塊保持靜止，其中F1=13N，F2=6N.已知木塊與地面間的動摩擦因數為μ=0.2，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：

（1）物體所受的摩擦力的大小和方向．
（2）當只將F2撤去，物體受到的摩擦力的大小和方向．
（3）物體在（2）情況下運動一段時間后，恢復F2，撤去F1，則這易瞬間物體受到的摩擦力大小和方向又如何？
【答案】(1) 7N ；靜摩擦力向左(2) 8N ；方向向左 (3) 8N；方向向左
4、關于動摩擦因數μ，下列說法正確的是(　　)
A．兩物體間沒有摩擦力產生說明兩物體間的動摩擦因數μ＝0
B．兩物體的材料一定時，兩物體間的動摩擦因數僅決定于接觸面的粗糙程度
C．物體在一支持面上滑動，當支持面傾斜放置時，動摩擦因數比水平放置時小一些
D．增大兩物體的接觸面積，則兩物體間的動摩擦因數增大
【答案】B
拓展提高
1、如圖，在水平桌面上放置一斜面體P，兩長方體物塊a和b疊放在P的斜面上，整個系統處于靜止狀態。若將a和b、b與P、P與桌面之間摩擦力的大小分別用f1、f2和f3表示。則（　　）

A．f1=0，f2≠0，f3≠0
B．f1≠0，f2≠0，f3=0
C．f1≠0，f2=0，f3=0
D．f1≠0，f2≠0，f3≠0
【答案】B
【詳解】
對a物體分析可知，a物體受重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑動的趨勢，因此a受到b向上的摩擦力，f1≠0；
再對ab整體分析可知，ab整體受重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑動的趨勢，因此b受到P向上的摩擦力，f2≠0；
對ab及P組成的整體分析，由于整體在水平方向不受外力，因此P不受地面的摩擦力，f3=0；故選B。
2、如圖所示，當行李箱隨傳送帶一起向上勻速運動時，下列說法中正確的是

A．行李箱受到滑動摩擦力的作用
B．行李箱所受的摩擦力方向沿傳送帶向下
C．行李箱所受的摩擦力方向沿傳送帶向上
D．因為行李箱與傳送帶之間相對靜止，所以行李箱不受摩擦力的作用
【答案】C

回憶一下初中所學的內容，敘述一下摩擦力的概念

總結滑動摩擦力的定義，掌握滑動摩擦力的方向

學生觀察圖片

學生記憶理解

回憶初中學過的影響摩擦力大小因素得出滑動摩擦力的大小

觀察幾種材料間的動摩擦因數

學生對雪橇受力分析，并分析例題

學生思考討論沙發與地面間存在摩擦力嗎

學生閱讀課文總結靜摩擦力
的概念和產生條件。

學生練習

學生記憶有關靜摩擦力的知識

學生閱讀課文了解試驗器材和步驟并動手實驗

學生觀看實驗視頻并總結實驗結論

學生閱讀課文說一說流體的阻力與什么有關？

學生練習

讓學生溫故而知新

培的養學生的總結能力與規范語言的應用

理解滑動摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體相對運動的方向相反。

學生理解靜止的物體也可以受到滑動摩擦力，動摩擦力既可以動力也可以是阻力

掌握滑動摩擦力大小的公式

了解不同物體之間的動摩擦因數

鍛煉學生的邏輯思維能力

讓學生理解靜摩擦力產生的原因

鍛煉學生的自學能力和總結能力

鞏固靜摩擦力的有關知識

知道靜摩擦力既可以是動力也可以是阻力

鍛煉學生的動手操作能力能力

讓學生更直觀理解，靜摩擦力隨拉力的增大而增大，當拉力達到某一數值時木塊開始移動，拉力突然減小。

鍛煉學生的自主學習能力

鞏固所學知識

課堂小結

1、摩擦力方向：與物體相對運動或相對運動的趨勢方向相反。
2、摩擦力產生的條件：
兩物體要相互接觸且存在壓力；
物體接觸面粗糙；
物體間發生相對運動或物體間有相對運動的趨勢。
3、滑動摩擦力的大小：Ff ＝ μF壓

梳理自己本節所學知識進行交流

根據學生表述，查漏補缺，并有針對性地進行講解補充。

板書

一、摩擦力
兩個相互接觸的物體，當它們發生相對運動或具有相對運動的趨勢時，就會在接觸面上產生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力，這種力就叫做摩擦力。
二、滑動（靜）摩擦力產生條件
1、滑動摩擦力的產生條件
2、滑動摩擦力的大小
F_f ＝ μF_壓

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