【正文】 的表格是這樣的．多媒體投影學(xué)生的表格設(shè)計(jì)(參考表格)實(shí)驗(yàn)次數(shù)木塊的運(yùn)動情況木塊(或含砝碼)的重力G／N彈簧測力計(jì)的示數(shù)F／Nl23師：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，嘗試討論以下問題：木塊在水平桌面上，不用外力去拉，它有沒有受到摩擦力的作用?生：沒有師：用彈簧測力計(jì)輕輕拉木塊，但它不動，木塊有沒有受到摩擦力的作用?生：有．師：其大小和方向如何?依據(jù)是什么?生：大小與拉力大小相同，方向與相對運(yùn)動趨勢的方向相反，即與拉力的方向相反；依據(jù)二力平衡．師：靜摩擦力的大小是一個固定的值嗎?它與壓力有關(guān)系嗎?如何確定其大小?生：靜摩擦力的大小不是一個固定值，它與壓力沒有關(guān)系，可以用二力平衡條件來確定它的大小，在物體靜止時，物體受到的拉力和物體受到的地面對它的靜摩擦力相等．師：當(dāng)物塊才剛開始相對于桌面滑動，這時物塊所受的靜摩擦力叫什么?它的大小和方向呢?生：最大靜止摩擦力；大小等于物塊剛開始運(yùn)動時的最小拉力，方向與相對運(yùn)動趨勢的方向相反．師：大家討論歸納一下靜摩擦力的特點(diǎn)．生：一般靜摩擦力的大小沒有一個確定的值，類似上述情況，當(dāng)物塊不動處于平衡狀態(tài)時，靜摩擦力的大小隨拉力大小的變化而變化，總是等于拉力的大?。o摩擦力的方向，總是沿接觸面切線方向，跟物體間相對滑動趨勢方向相反．靜摩擦力增大到某數(shù)值后就不再增大了，這時靜摩擦力達(dá)到最大值，叫做最大靜摩擦力，用fM表示．最大靜摩擦力的方向，也總是沿接觸面切線方向，跟物體間相對運(yùn)動趨勢相反．師：(微笑鼓勵)剛才這位同學(xué)分析得很好，在一般情況下，如果兩個相接觸的物體之間存在著靜摩擦力的作用，則并不一定處于最大靜摩擦狀態(tài)，最大靜摩擦力等于使物體將要開始運(yùn)動所需的最小推力．師：對于靜摩擦力，我們還要討論幾個問題，首先考慮第一個問題：靜摩擦力能不能發(fā)生在運(yùn)動的物體之間?生1：我看不可以，因?yàn)檫@種摩擦力是靜摩擦力．生2：我不同意剛才這位同學(xué)的看法，靜摩擦力中的“靜”應(yīng)該是指的相互接觸并且有相對運(yùn)動趨勢的物體之間的摩擦力，它應(yīng)該是指的相對靜止．師：對，靜摩擦力中的“靜”是指的相對靜止．第二個問題是靜摩擦力的大小如何確定?生：可以根據(jù)平衡條件來做．師：下面我們看這樣一個例子．[課堂訓(xùn)練]用手握住一個油瓶(瓶始終處于豎直方向)．下列說法正確的是( )A．瓶中油越多，手必須握得越緊，油瓶受到的摩擦力越大，油瓶受到的摩擦力總是一定的D．以上說法都正確答案：AC解析：手握住油瓶，油瓶不掉落下來，表明手對油瓶豎直向上的靜摩擦力跟油瓶受到的重力平衡——靜摩擦力的大小由瓶的重力(大小)決定；油瓶變重，它受到的靜摩擦力必須隨之增大，手握得緊一點(diǎn)，相應(yīng)的最大靜摩擦力值也就大一些，才能保障油瓶不會掉落下來；如果手握得不夠緊，正壓力不夠大，最大靜摩擦力小于油瓶的重力，油瓶就會掉下來．所以選項(xiàng)A正確．手握得越緊，手與瓶之間的正壓力越大，最大靜摩擦力值也越大；但這時油瓶受到的是靜摩擦力，是與油瓶重力平衡的靜摩擦力，是一個定值——等于油瓶的重力．可見，選項(xiàng)B錯誤，C正確；顯然D也不正確．師：繼續(xù)剛才的分組實(shí)驗(yàn)，當(dāng)拉力大于物體與地面間的最大靜摩擦力時，物體的運(yùn)動情況發(fā)生了怎樣的變化?學(xué)生繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋．生：物體由靜止變?yōu)榱诉\(yùn)動．師：這時候物體與地面之間還有沒有摩擦力?如果有，是什么性質(zhì)的摩擦力?生：物體與地面之間仍然有摩擦力，不過摩擦力的性質(zhì)由靜摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮Γ畮煟汉茫覀兿旅婢蛠硌芯恳幌禄瑒幽Σ亮Γ⒒瑒幽Σ亮煟赫埻瑢W(xué)們閱讀課文，結(jié)合上面的實(shí)驗(yàn)，然后說出什么叫做滑動摩擦，什么叫做滑動摩擦力．生：從上面的實(shí)驗(yàn)可得出，兩個相互接觸的物體有相對滑動時，物體之間存在的摩擦叫做滑動摩擦．在滑動摩擦中，物體間產(chǎn)生的阻礙物體間相對滑動的作用力，叫做滑動摩擦力．師：根據(jù)靜摩擦力產(chǎn)生的條件，我們探究一下滑動摩擦力產(chǎn)生的條件是怎樣的．生：接觸面粗糙的兩個物體之間有彈力并且有相對運(yùn)動．動手實(shí)驗(yàn)，“感受摩擦力”學(xué)生做身邊的實(shí)驗(yàn)，感受與滑動摩擦力有關(guān)的因素，回答老師提出的問題．(參考實(shí)驗(yàn))在桌面上墊一張紙，把手壓在紙上，然后手掌向前推，保持接觸面的材料不變，在大小不同的壓力下朝前推手掌(材料可以是紙、塑料、毛巾、木板、橡膠等)；然后保持壓力不變，改變接觸面的材料．師：通過比較，感受滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)．生：與正壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)．師：下面我們自己設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，看一下滑動摩擦力到底與正壓力之間的關(guān)系是什么．首先大家考慮一下實(shí)驗(yàn)器材的選擇，然后探究如何用這些器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也就是實(shí)驗(yàn)原理是什么，最后我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．學(xué)生探究如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，包括實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)過程的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等等．師：第一個問題，實(shí)驗(yàn)前你選擇的器材是什么?生：我們可以繼續(xù)剛才那個實(shí)驗(yàn)，只不過是讓木塊運(yùn)動起來．師：對木塊的運(yùn)動情況有沒有限制?生：木塊要勻速運(yùn)動或緩慢地移動，因?yàn)橹挥羞@樣才可以保持拉力等于滑動摩擦力．師：是的，這一點(diǎn)一定要注意．實(shí)驗(yàn)過程中是如何改變木塊對地面的壓力的呢?生：可以在木塊上添加砝碼．師：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是怎樣進(jìn)行處理的?生：我們可以用表格的形式記錄下在不同壓力下物體做勻速運(yùn)動的拉力大小，而在水平面上運(yùn)動時物體對地面的壓力大小等于物體的重力，所以我們要測量木塊及砝碼的重力從而得到木塊對地面的壓力．為記錄數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的表格如下：多媒體投影學(xué)生設(shè)計(jì)的表格 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 壓力FN／N 拉力F／N 摩擦力f／N師：記錄了數(shù)據(jù)以后是如何對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的呢?生1：可以用每組得到的摩擦力和對應(yīng)的重力相比．生2：可以作摩擦力f隨壓力Fn變化的圖象，如果圖象是一條直線，說明二者成正比．師：剛才兩個同學(xué)的做法都很好，但是我還是建議用第二種做法，這樣作出來的圖象一目了然，很容易進(jìn)行判斷．如果你在測量中出現(xiàn)了錯誤的點(diǎn)，這個點(diǎn)可以在作圖中舍去．以后大家要多采用圖象的方法處理實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)．師：實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是什么?生：在其他條件不變的情況下物體與地面間的滑動摩擦力與物體對地面的壓力成正比．師：大家猜想一下滑動摩擦力還與什么因素有關(guān)?生1：可能與接觸面的面積有關(guān)．生2：可能與物體運(yùn)動的速度有關(guān)． 生3：可能與物體與接觸面的粗糙程度有關(guān)．師：下面大家就通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下我們的猜想．學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)．師：通過實(shí)驗(yàn)，我們能夠得出什么樣的結(jié)論?生：物體與地面間的滑動摩擦力與接觸面積無關(guān)，跟物體運(yùn)動的速度大小無關(guān)，跟接觸面的粗糙程度有關(guān)．師：(總結(jié))更為精確的實(shí)驗(yàn)表明：滑動摩擦力的大小跟壓力成正比，也就是跟兩個物體間的垂直作用力成正比．如果用F表示滑動摩擦力的大小，用FN表示壓力的大小，則有F=μFN，其中μ是比例常數(shù)(它是兩個力的比值，沒有單位)，叫做動摩擦因數(shù)，它的數(shù)值跟相互接觸的兩個物體的材料有關(guān)，材料不同，兩物體間的動摩擦因數(shù)也不同．動摩擦因數(shù)還跟接觸的情況(如粗糙程度)有關(guān)．師：滑動摩擦力的方向是如何規(guī)定的?生：滑動摩擦力跟物體相對運(yùn)動方向相反．師：(強(qiáng)調(diào))需要注意的是，滑動摩擦力的方向雖然是跟相對運(yùn)動方向相反，但是要把相對運(yùn)動方向跟運(yùn)動方向這兩個概念區(qū)分開，不能混為一談．師：為了加強(qiáng)對滑動摩擦力的理解，我們看下面一個例題．多媒體展示課本例題注意：在例題講解的過程中，教師一定要把分析問題的機(jī)會留給學(xué)生，不能越俎代庖，而應(yīng)該循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生形成正確的分析問題的方法，鍛煉學(xué)生分析問題特別是受力分析的能力，為以后復(fù)雜的受力分析打下良好的基礎(chǔ)．三、滾動摩擦力一個物體在另一個物體表面上滾動時，物體之間存在的摩擦叫做滾動摩擦．在滑動摩擦中，物體間產(chǎn)生的阻礙物體間滾動的作用力，叫做滾動摩擦力．在壓力相同時，滾動摩擦力要比滑動摩擦力小得多。 摩擦力 　第 1 課時 　　　總序第 個教案課型：新授課 　　編寫時時間： 年 月 日 　　　　執(zhí)行時間： 年 月 日三維目標(biāo)：知識與技能 1．知道滑動摩擦力的產(chǎn)生條件，認(rèn)識滑動摩擦的規(guī)律．知道動摩擦因數(shù)與相互接觸的物體的材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)，會判斷滑動摩擦力的方向． 2．能運(yùn)用滑動摩擦力公式來計(jì)算滑動摩擦力． 3．認(rèn)識靜摩擦的規(guī)律，知道靜摩擦力的變化范圍及其最大值． 4．知道最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力． 5．會根據(jù)物體的平衡條件簡單地計(jì)算靜摩擦力的大?。^程與方法 1．培養(yǎng)學(xué)生利用物理語言分析、思考、描述摩擦力概念和規(guī)律的能力． 2．培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力． 3．讓學(xué)生學(xué)會在實(shí)驗(yàn)中控制變量和實(shí)驗(yàn)條件． 4．通過自己動手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力．情感態(tài)度與價值觀 1．利用實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)例激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣． 2．培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐——認(rèn)識(規(guī)律)——實(shí)踐(解決實(shí)際問題)的思想． 3．在研究問題時，要培養(yǎng)突出主要矛盾，忽略次要因素的思維方法．教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn) 1．滑動摩擦力大小的計(jì)算以及方向的判斷． 2．靜摩擦力的有無的判斷以及靜摩擦力方向的判斷． 3．靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律，正確理解最大靜摩擦力的概念。 生：彈力方向總是指向施力物體形變恢復(fù)的方向． [課堂訓(xùn)練] 關(guān)于彈力的產(chǎn)生，下列說法中正確的是……………………………( ) C只要物體發(fā)生形變就一定有彈力產(chǎn)生 答案：D 解析：此題根據(jù)彈力的產(chǎn)生條件，接觸和彈性形變?nèi)币徊豢桑瓵、C都只有彈力產(chǎn)生條件的一個方面，而B只說“有相互吸引”，只能證明有力存在，不是彈力，故選項(xiàng)D正確． 二、幾種彈力 師：讓我們通過幾種常見的彈力進(jìn)一步來研究彈力問題． 實(shí)驗(yàn)演示課本放在桌面上，繩子懸掛物體 師：當(dāng)把課本放在桌面上，根據(jù)我們以前所學(xué)的知識，課本和桌面之間的相互作用力是什么呢? 生：是課本對桌面的壓力和桌面對課本的支持力． 師：它們是不是彈力?為什么? 生：它們是彈力，因?yàn)樗鼈兎蠌椓Ξa(chǎn)生的條件，接觸并且發(fā)生形變． 師：壓力和支持力的方向是怎樣的呢? 生：壓力的方向是垂直于支持面并且指向被壓的物體，支持力的方向是垂直于支持面指向被支持的物體． 師：剛才我們演示了繩子拉物體的情形，繩子的拉力是不是彈力呢?它的方向又是如何規(guī)定的呢? 生：繩子的拉力也是彈力，它的方向沿著繩指向繩收縮的方向． 師：好的，下面我們通過具體的例子判斷一下彈力的有無和方向． 多媒體投影例題 (參考例題) 試分析圖3—2—2中光滑小球受到的彈力的情況(小球放在水平面上靜止)，并畫出小球受到的重力和彈力(示意圖)． 師：在這個例子中，傾斜的墻面對小球有沒有彈力的作用呢? 生l：墻和小球之間好像應(yīng)該有彈力． 生2：不好判斷，因?yàn)槎唠m然接觸但是它們的形變情況從圖中觀察不出來． 生3：產(chǎn)生彈力的必要條件是接觸，充分條件是擠壓產(chǎn)生形變．在上圖中與小球相接觸的有兩點(diǎn)A和B，因此小球所受到的彈力只能來自這兩點(diǎn)，但是有接觸并不一定就產(chǎn)生彈力，必須要擠壓才產(chǎn)生形變．對月點(diǎn)來說，小球一定與水平面擠壓，因?yàn)榧僭O(shè)沒有水平面，小球在重力作用下一定掉下來，因此B點(diǎn)有彈力且方向垂直于B點(diǎn)的切面指向圓心；對于．A點(diǎn)來說，假設(shè)受到側(cè)壁的彈力F，則F將會使小球向右運(yùn)動，這與題目(小球靜止)相矛盾，所以側(cè)壁對小球沒有彈力，小球受力情況如圖所示，兩力大小相等、方向相反． 師：剛才那位同學(xué)分析得非常好，這種方法我們以后經(jīng)常用來判斷力的有無，這種方法叫做假設(shè)法，就是假設(shè)這個力存在，看在這個力存在時作用效果是否與物體實(shí)際的運(yùn)動狀態(tài)相符合，如果確實(shí)符合，說明這個力確實(shí)存在，如果不相符合，可以判定這個力不存在． 三、胡克定律 師：下面我們大家設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的目的是尋找與彈簧的彈力有關(guān)的因素． 學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，然后分組實(shí)驗(yàn) 參考實(shí)驗(yàn)案例 如圖3—2—6所示，用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，系統(tǒng)靜止時，彈簧的彈力等于所懸掛鉤碼的總重；彈簧的長度及伸長量可由刻度尺測出． 注意事項(xiàng) (1)本實(shí)驗(yàn)要求定量測量，因此要盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差．標(biāo)尺要豎直且緊靠指針以減小讀數(shù)帶來的誤差，每次改變懸掛鉤碼個數(shù)后，要待系統(tǒng)穩(wěn)定后再讀數(shù)． (2)實(shí)驗(yàn)中所提供的米尺精確度為1 mm，應(yīng)估讀一位． (3)彈簧組的說明書已說明每個彈簧的彈性限度，注意不要超過它的彈性限度使用．建議做法： (1)選擇器材： 從彈簧組中選擇一只彈簧(注意它的彈性限度)懸掛在鐵架臺的橫桿上；實(shí)驗(yàn)桌上有200g、50g的鉤碼各一盒，選擇50g鉤碼來做這一實(shí)驗(yàn)．(想一想，為什么?)(參考答50kg的鉤碼質(zhì)量比較小，容易調(diào)節(jié)，另外增加一個不會損壞彈簧) (2)首先將實(shí)驗(yàn)裝置調(diào)整妥當(dāng)(如整個裝置是否豎直平穩(wěn)，標(biāo)尺與彈簧的距離是否合適，標(biāo)尺面與彈簧上的指針是否在同一平面內(nèi)，是否便于讀數(shù)等)． (3)讀出彈簧自然下垂時指針?biāo)缚潭龋? (4)懸掛50g鉤碼一個，待穩(wěn)定后，讀出彈簧上指針?biāo)缚潭炔⒂?jì)算出彈簧的伸長量記入表格 (5)逐個增加鉤碼，重復(fù)第4步，至少做5組數(shù)據(jù)． 初態(tài)指針對應(yīng)刻度(cm) 彈簧彈力(N) 指針?biāo)缚潭?cm) 彈簧伸長量(cm)(6)圖象法處理數(shù)據(jù)：在下面的坐標(biāo)紙上，以彈簧彈力為縱軸，彈簧伸長量為橫軸建立坐標(biāo)系