3摩擦力优秀教学实录

3　摩擦力　 高中物理       人教2003课标版

知识与技能

    1、知道什么是静摩擦力、最大静摩擦力。

    2、能判断静摩擦力方向，并能说出静摩擦力大小。

过程与方法

    1、学生通过实验分析，得出静摩擦产生的三个条件。

    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。

高一学生好奇心强，有较强的观察能力，我所教授的班级是平行班，学生的知识总结归纳能力较弱，不过在初中已经学习过摩擦力的相关知识，并且在生活中对摩擦力现象有所了解，对整节课的理解会相对容易。但对其原因及规律不清楚，是在摩擦力这一模块里要讲解的内容。

静摩擦力方向的判断、大小判断

活动导入

实验一：将两本书夹在一起，请班级的大力士将书本分开。

问题导入

    为什么大力士都不能轻易把书本分开呢？

    由原因让学生联系想起摩擦力。

    一、静摩擦力的概念

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。摩擦力又分为静摩擦力和动摩擦力，一个发生在相对运动的物体之间，静摩擦力发生在两个具有相对运动趋势的物体之间。

本节课就来深入研究静摩擦力。静摩擦力的概念，两个相互接触的物体，当它们具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力。

二、静摩擦力产生的条件

实验二：准备两个钩码盒，在桌上分别放四个钩码，请一个男生一个女生将钩码夹起来放回钩码盒中，比赛看谁夹得快。然后让两位同学分别说出自己的感想，从而引出摩擦力条件的问题。

其实为什么男生夹不起来，因为很滑，说明产生静摩擦力需要什么条件？

接触面粗糙。
还需要什么条件？为什么钩码在空中不会掉下来？同学说是因为被夹住了，确实，如果不夹是

没有摩擦力的，筷子夹着钩码的时候，筷子和钩码之间会相互挤压，产生弹力， 这也是产生摩擦力的一个条件。想象一下，如果我夹钩码的时候，筷子只是和钩码接触，但是不挤压，钩码就会掉下去了，如果不接触，当然更是会掉下去，说明摩擦力产生的第二个条件，两个物体之间要存在弹力。

当然，也不是说夹得越紧，这个弹力越大摩擦力就越大。钩码受到竖直向下的重力，摩擦力始终与重力相平衡，大小是不变的，说明弹力大小与摩擦力大小是无关的。

三、刚才我们说到，钩码在空中受到重力作用，他想往下掉，但是没有往下掉，这个就是运动趋势。我要拉木块没拉动，木块有没有运动趋势？有，向右。对，木块会有向右走的冲动，想向右，但是还没动起来。之所以会产生摩擦力，也是因为木块有这样的运动趋势，所以会产生摩擦力去拉着他。

请判断A与地面间、A与墙面间的相对运动趋势情况。

三、静摩擦力的方向

    研究一个力就是研究三要素。大小方向作用点。接下来先研究方向。静摩擦力的方向如何？

我用手推这个刷子，手和刷子尾端之间存在什么力？请解释原因。

静摩擦力。因为手和刷子尾端具有相对运动趋势，但是没有相对运动。也有弹力，又不光滑，满足静摩擦力产生条件。

刷子尾端有向哪个方向运动的趋势？向右的运动趋势，想跟着刷子一起向后运动。为什么没动起来呢？因为存在摩擦力向左，拉住刷子。我们发现静摩擦力都是阻碍物体相对运动趋势的，那他的方向必然就是与运动趋势方向相反的。

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。

关于大小。问题：静摩擦力是一恒定的力吗？怎样求静摩擦力的大小？

    【实验探究】 在水平木板上上放一木块，木块上放一盒砝码增重。沿水平方向用较小的力拉木板，木块在木板上与木板保持相对不动，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：

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：

    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。

      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。

思考题：静摩擦力一定作用在静止的物体上吗？

不是的。例子：传送带送货包。深刻体会相对静止，指的是两个接触的物体，而不是相对地面。

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。

[v31 拷贝]     答案：C

    2、用手握住一个杯子（杯子始终处于竖直方向）下列说法正确的是：

A、手握得越紧，杯子受到的摩擦力越大。

B、不管手握得有多紧，杯子受到的摩擦力总是一定的。

C、以上说法都不正确。

3、如图所示，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______。

    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

3　摩擦力　

3　摩擦力　

活动导入

实验一：将两本书夹在一起，请班级的大力士将书本分开。

问题导入

    为什么大力士都不能轻易把书本分开呢？

    由原因让学生联系想起摩擦力。

    一、静摩擦力的概念

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。摩擦力又分为静摩擦力和动摩擦力，一个发生在相对运动的物体之间，静摩擦力发生在两个具有相对运动趋势的物体之间。

本节课就来深入研究静摩擦力。静摩擦力的概念，两个相互接触的物体，当它们具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力。

二、静摩擦力产生的条件

实验二：准备两个钩码盒，在桌上分别放四个钩码，请一个男生一个女生将钩码夹起来放回钩码盒中，比赛看谁夹得快。然后让两位同学分别说出自己的感想，从而引出摩擦力条件的问题。

其实为什么男生夹不起来，因为很滑，说明产生静摩擦力需要什么条件？

接触面粗糙。
还需要什么条件？为什么钩码在空中不会掉下来？同学说是因为被夹住了，确实，如果不夹是

没有摩擦力的，筷子夹着钩码的时候，筷子和钩码之间会相互挤压，产生弹力， 这也是产生摩擦力的一个条件。想象一下，如果我夹钩码的时候，筷子只是和钩码接触，但是不挤压，钩码就会掉下去了，如果不接触，当然更是会掉下去，说明摩擦力产生的第二个条件，两个物体之间要存在弹力。

当然，也不是说夹得越紧，这个弹力越大摩擦力就越大。钩码受到竖直向下的重力，摩擦力始终与重力相平衡，大小是不变的，说明弹力大小与摩擦力大小是无关的。

三、刚才我们说到，钩码在空中受到重力作用，他想往下掉，但是没有往下掉，这个就是运动趋势。我要拉木块没拉动，木块有没有运动趋势？有，向右。对，木块会有向右走的冲动，想向右，但是还没动起来。之所以会产生摩擦力，也是因为木块有这样的运动趋势，所以会产生摩擦力去拉着他。

请判断A与地面间、A与墙面间的相对运动趋势情况。

三、静摩擦力的方向

    研究一个力就是研究三要素。大小方向作用点。接下来先研究方向。静摩擦力的方向如何？

我用手推这个刷子，手和刷子尾端之间存在什么力？请解释原因。

静摩擦力。因为手和刷子尾端具有相对运动趋势，但是没有相对运动。也有弹力，又不光滑，满足静摩擦力产生条件。

刷子尾端有向哪个方向运动的趋势？向右的运动趋势，想跟着刷子一起向后运动。为什么没动起来呢？因为存在摩擦力向左，拉住刷子。我们发现静摩擦力都是阻碍物体相对运动趋势的，那他的方向必然就是与运动趋势方向相反的。

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。

关于大小。问题：静摩擦力是一恒定的力吗？怎样求静摩擦力的大小？

    【实验探究】 在水平木板上上放一木块，木块上放一盒砝码增重。沿水平方向用较小的力拉木板，木块在木板上与木板保持相对不动，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：

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：

    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。

      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。

思考题：静摩擦力一定作用在静止的物体上吗？

不是的。例子：传送带送货包。深刻体会相对静止，指的是两个接触的物体，而不是相对地面。

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。

[v31 拷贝]     答案：C

    2、用手握住一个杯子（杯子始终处于竖直方向）下列说法正确的是：

A、手握得越紧，杯子受到的摩擦力越大。

B、不管手握得有多紧，杯子受到的摩擦力总是一定的。

C、以上说法都不正确。

3、如图所示，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______。

    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