第三章第二節(jié)磨擦力【教學目標】1.曉得滑動磨擦力概念及形成的條件，會判定滑動磨擦力的方向。2.曉得滑動磨擦力概念及形成條件，曉得滑動磨擦力的大小跟哪些有關，曉得滑動磨擦力跟壓力成反比。3.曉得靜磨擦力概念及形成的條件，會裁定靜磨擦力的方向，曉得最大靜降擦力的概念。4.曉得最大靜磨擦力略小于滑動磨擦力．5.會依據(jù)物體的平衡條件簡單地估算靜磨擦力的大小．【核心素質(zhì)發(fā)展】核心知識1.曉得滑動磨擦力概念及形成的條件，會判定滑動磨擦力的方向。2.曉得滑動磨擦力概念及形成條件，曉得滑動磨擦力的大小跟哪些有關，曉得滑動磨擦力跟壓力成反比。3.曉得靜磨擦力概念及形成的條件，會裁定靜磨擦力的方向，曉得最大靜降擦力的概念。核心能力1.培養(yǎng)中學生借助數(shù)學語言剖析，思索，描述磨擦力概念和規(guī)律的能力；2.培養(yǎng)中學生實驗探究能力；3.讓中學生學會在實驗中怎樣控制變量和實驗條件。4.通過自己動手實驗，培養(yǎng)中學生剖析問題、解決問題的能力．科學品質(zhì)1.借助實驗和生活實例迸發(fā)中學生學習興趣；2.培養(yǎng)中學生實踐——認識（規(guī)律）——實踐（解決實際問題）的思想。3．在研究問題時，要培養(yǎng)突出主要矛盾，忽視次要誘因的思維方式．【教學重點】1.滑動磨擦力形成的條件及規(guī)律，并會用FFn解決具體問題；2.靜磨擦力形成的條件及規(guī)律，正確理解最大靜磨擦力的概念。
3.滑動磨擦力大小的估算以及方向的判定．【教學難點】1．靜磨擦力有無的判定青河磨擦力方向的判定．2．靜磨擦力大小的簡單估算．【教學用品】長方體鐵塊（每組3塊），彈簧秤、毛巾；玻璃板，刷子（兩個中學生一組）。【教學方式】教師啟發(fā)、引導中學生思索，討論、交流學習成果。探究法、討論法、實驗法。（一）新課導出小學的時候你們已然初步學習了磨擦力，如今請朋友們來追憶一下，磨擦力是怎樣形成的？它有哪些特征？你們已然學過了磨擦力是互相接觸的物體，做相對運動時形成的，它跟物體間的壓力以及接觸面的粗糙程度有關。這么，磨擦力的大小應該怎么估算呢？相對靜止的物體之間會不會形成磨擦力呢？明天我們就來進行進一步的學習。（二）新課內(nèi)容一、摩擦力(1)定義：兩個互相壓緊表面粗糙的物體，當它們發(fā)生相對運動或具有相對運動趨勢時，在接觸面上形成的制約相對運動或相對運動趨勢的力。(2)作用療效：總是制約物體間的相對運動或相對運動趨勢。(3)分類：滑動磨擦力、靜磨擦力和滾動磨擦力。二、滑動磨擦力1．定義：兩個互相接觸的物體，當它們相對滑動時，在接觸面上會形成一種制約相對運動的力，這些力叫作滑動磨擦力。2．方向：順著接觸面，而且跟物體的相對運動的方向相反。
3．大小：F＝μFN，F(xiàn)N為壓力，μ為動磨擦質(zhì)數(shù)。為動磨擦質(zhì)數(shù)，它的數(shù)值跟互相接觸的兩個物體的材料和接觸面的粗糙程度有關，與兩物體間的正壓力及是否發(fā)生相對滑動無關，μ沒有單位.4．滑動磨擦力形成的條件(1)兩物體接觸且互相擠壓；(2)物體間的接觸面不光滑；(3)兩物體間存在相對運動。5．滑動磨擦力方向的判定步驟確定研究對象(2)確定研究對象與那個物體之間的磨擦力，就選哪個物體為參考系。(3)確定研究對象相對參考系的運動方向。(4)確定研究對象的磨擦力的方向高一物理摩擦力筆記圖片，力Ｆ的方向與物體相對運動方向相反。例1：下列情況中，兩物體間不存在磨擦力的是（A．車輛在道路上制動時輪胎與橋面間B．A物體疊置于B物體上共同沿光滑雪面勻速滑行時A、B物體間C．皮帶傳動裝置運行不抱死時皮帶與凸緣間解析：車輛制動，輪胎與橋面有擠壓且相對滑動，形成滑動磨擦力；皮帶傳動時，皮帶與車鉤間有擠壓和相對滑動趨勢，且不抱死，故形成靜磨擦力；壓道機輪在橋面上擠壓、滾動，可形成滾動磨擦力。所以A、C、D情況均形成磨擦。兩物體共同勻速運動，其間無相對運動趨勢，故不形成磨擦力。答案：B點評：根據(jù)接觸面不光滑、有擠壓和相對運動趨勢這一磨擦力形成條件進行判定是基本的剖析技巧。
光滑是理想情況，意味著磨擦極小可以忽視。B項情況中，必須結(jié)合勻速運動狀態(tài)就能確定疊放物體間無磨擦。練習1：如圖所示，質(zhì)量為的鐵塊在放在水平桌面上的木板上滑行，木板靜止，它的質(zhì)量為M，已知鐵塊與木板間、木板與桌面間的動磨擦質(zhì)數(shù)為，這么木板所受桌面給的磨擦力的大小和方向？三、靜磨擦力1.定義：兩個只有相對運動趨勢，而沒有相對運動的物體之間形成的磨擦力。2.方向：順著接觸面而且跟物體的相對運動趨勢的方向相反。3.大小：范圍為0＜FFmax，F(xiàn)max為最大靜磨擦力，與正壓力有關，正壓力越大Fmax越大。4．靜磨擦力形成的條件(1)兩物體接觸且互相擠壓；(2)物體間的接觸面不光滑；(3)兩物體間存在相對運動趨勢。5．靜磨擦力方向的判定步驟確定研究對象(2)確定研究對象與那個物體之間的磨擦力，就選哪個物體為參考系。(3)確定研究對象相對參考系的運動趨勢的方向。(4)確定研究對象的磨擦力的方向，力Ｆ的方向與物體相對運動趨勢的方向相反。例2：下述關于磨擦力的說法，正確的是（A．相對運動的兩物體間一定存在磨擦力B．磨擦力總是制約物體的運動C．運動物體遭到的磨擦力的方向總是與運動方向相反D．相對靜止的兩個物體之間，也可能有磨擦力的互相作用解析：磨擦力形成的條件是：兩個物體接觸且有彈力的互相作用，接觸面粗糙、有相對運動（或相對運動趨勢），二者缺一不可，故選項A錯誤；相對靜止的兩個物體間，可能有靜磨擦力的互相作用，故選項D正確，磨擦力的方向總是與相對運動（或相對運動趨勢）的方向相反，所以，磨擦力的方向不一定與物體的運動方向相反，也不一定總是阻力，故選項B、C錯誤。
解答：D點評：一提及磨擦力，有些中學生總覺得磨擦力的方向與運動方向相反，是阻力，要妨礙物體的運動，當然，磨擦力可能是阻力，也可能是動力。要正確理解磨擦力的方向及其作用，關鍵是要正確理解“相對運動（相對運動的趨勢）”。3：如圖所示，一鐵塊置于水平桌面上，在水平方向上共受三個力，F(xiàn)1，F(xiàn)2和磨擦力，處于靜止狀態(tài)。其中F1=10N，F(xiàn)2=2N。若撤掉力F1則鐵塊在水平方向遭到的合外力為（A.10N向左B.6N往右C.2N向左D.0解：因為鐵塊原先處于靜止狀態(tài)，所以所受磨擦力為靜磨擦力。根據(jù)力的平衡有F1-F2-f=0此時靜磨擦力為8N方向向左。撤掉F1后，鐵塊水平方向遭到向左2N的力，有向左的運動趨勢，因為F2大于最大靜磨擦力，所以所受磨擦力仍為靜磨擦力。此時－F2+f′=0選項正確。剖析：磨擦力問題主要應用在剖析物體運動趨勢和相對運動的情況，所謂運動趨勢，通常被解釋為物體要動還未動這樣的狀態(tài)。沒動是由于有靜磨擦力存在，妨礙相對運動形成，使物體間的相對運動表現(xiàn)為一種趨勢。由此可以確定運動趨勢的方向的方式是假定靜磨擦力不存在，判定物體沿那個方向形成相對運動，該相對運動方向就是運動趨勢的方向。若果除去靜磨擦力無相對運動，也就無相對運動趨勢，靜磨擦力就不存在。
練習2.關于磨擦力，下述說法正確的是（A.磨擦力的方向總是和物體運動方向或運動趨勢方向相反。B.互相接觸的物體間正壓力減小，磨擦力一定減小。C.靜止的物體遭到的靜磨擦力的大小和接觸面材料的粗糙程度無關。D.運動的物體可能遭到靜磨擦力。四、板書設計五、作業(yè)布置課堂作業(yè)：課本p67全部六、小結(jié)中學生在中學早已學習了磨擦力的概念，在生活青少年接觸到了大量的有關磨擦力的現(xiàn)象和問題，為此，中學生對磨擦力并不陌生，而且中學生對靜磨擦力的認識是不完整的，存在著因思維定勢而引起的錯誤認識，非常是對靜磨擦力方向的認識有一定的困難。通過實驗和生活例子可以使中學生實現(xiàn)由現(xiàn)象到本質(zhì)的認識，進而徹底澄清一些錯誤認識。七、視野拓展關于磨擦現(xiàn)象的本質(zhì)討論從15世紀至18世紀，科學家們提出了一種解釋磨擦本質(zhì)的凸凹漸開線說，這個理論覺得磨擦是因為相互接觸的物體表面粗糙不平形成的.兩個物體接觸擠壓時，接觸面上好多凸凹部份就互相嚙合.假如一個物體沿接觸面滑動，兩個接觸面的突起部份相碰撞，形成破裂、磨損，就產(chǎn)生了對運動的制約.圖3－3－12繼凸凹漸開線說以后，美國學者德薩左利厄斯于1734年提出了黏附說.他覺得形成磨擦的真正原因在于接觸面間的分子力作用.表面越光滑，接觸越緊密，分子力的影響就越大.根據(jù)這些觀點，經(jīng)過充分碾磨的玻璃表面間的磨擦力將減小，與凸凹漸開線說的結(jié)論相反.后來的實驗證明黏附說是合20世紀以來，隨著工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展，對磨擦理論的研究進一步深入，到20世紀中期，誕生了新的磨擦黏附論.新的磨擦黏附論覺得，兩個互相接觸的表面，無論做得多么光滑，從原子尺度看還是粗糙的，有許多微小的隆起.把這樣的兩個表面置于一起，微隆起的底部發(fā)生接觸微隆起之外的部份接觸面間有10－8或更大的間隙.這樣，接觸的微隆起的底部承受了接觸面上的法向壓力.假如這個壓力很小，微隆起的底部發(fā)生彈性形變；倘若法向壓力較大高一物理摩擦力筆記圖片，超過某一數(shù)值（每位突起上約千分之幾牛頓），超過材料的彈性限度，微隆起的底部便發(fā)生塑性形變，被壓成平頂，如圖3－3－12所示.這時，互相接觸的兩個物體之間的距離變小，小到分子（原子）引力發(fā)生作用的范圍，于是，兩個緊壓著的接觸面上形成了原子性黏合.這時要使兩個彼此接觸的表面發(fā)生相對滑動，必須對其中的一個表面施加一個切向力，來克服分子（原子）間的引力，割斷實際接觸區(qū)生成的接點，這就形成了磨擦.在現(xiàn)代磨擦理論中，還加進了靜電作用.光滑表面磨擦過程中可能帶上異號電荷，它們之間的靜電作用，也是磨擦力形成的一個誘因.綜上所述，磨擦現(xiàn)象的機理是復雜的，是必須在分子尺度范圍內(nèi)能夠加以說明的.因為分子力的電磁本性，磨擦力說究竟也是由電磁互相作用造成的.讀后一題：物體表面越光滑，磨擦力越小嗎？答案：上述理論早已否定了“物體表面越光滑，磨擦力越小”的說法.在特別光滑的物體表面之間，磨擦力是存在的.我們常常使用的“表面光滑”的含義與此不同，我們說的“表面光滑”，是指無磨擦或磨擦質(zhì)數(shù)等于0的表面，即沒有磨擦力.這是教學上的一種約定.