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1、2014年户县第八中学高一物理导学案 (第14周使用)备课:高一物理 主备人:李 航 小组:_ 姓名:_ 组内评价:_ _ 教师评价:_3.3摩擦力导学案(第1课时)学习目标(1)通过实验知道静摩擦力的规律,知道最大静摩擦力.(2)会用二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向.第一部分:课前自主学习,主动落实导学案一、摩擦力 两个相互接触的物体,当它们发生 或具有 时,在接触面上产生阻碍 或 的力二、静摩擦力 1定义:两个物体之间只有 的趋势,而没有 时,在接触面上产生的阻碍物体间 的力 2产生条件 (1)两物体接触且 ,即存在 ; (2)接触面不光滑; (3)接触面间有 3方向:与接触面相切,跟
2、物体的 方向相反 4大小:(1)由物体的运动状态和周围物体对它施加的力的情况决定,但有一个最大值 (2)可由受力情况及二力平衡条件来确定,与使物体发生相对运动趋势的外力大小有关 5最大静摩擦力:静摩擦力的最大值Fmax在数值上等于物体刚刚开始运动时所需要的沿相对运动趋势方向的 其值略大于滑动摩擦力,一般认为二者相等 6静摩擦力的大小范围: 自测5分钟1下列关于摩擦力的说法中正确的是 ( ) A.物体在运动时才受到摩擦力 B.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 C.摩擦力总是成对地出现 D.摩擦力的大小总是与压力的大小成正比2下列说法中正确的是 ( ) A相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦
3、力 B两物体间有摩擦力,则其间必有弹力 C两物体间有弹力,则其间必有摩擦力 D两物体间无弹力,则其间必无摩擦力第二部分:课堂互动探究一、对静摩擦力的进一步理解探究1:如何理解静摩擦力定义中“接触”、“相对静止”、“相对运动趋势”、“接触面上”、“阻碍”这五个关键词? 1、“接触”有两层含义:一是接触无形变(无弹力),二是接触并发生形变(有弹力)。但这里指的是第二种含义。 2、“相对静止”有两层含义:一是两个物体都静止,二是两个物体都做方向相同,速度相同的运动。 3、“相对运动趋势”是指一个物体相对与它接触的另外一个物体有相对运动的可能,但还处于相对静止状态。相对运动趋势既可由外力引起,如人对鞋
4、有向后的登力,使鞋相对地面有向后的相对运动(滑动)趋势;相对运动趋势也可以接触物体的运动状态发生改变而引起,如箱子静止于水平公路上行驶的平板车,显然箱子在水平方向上不受其外力的作用,当平板车匀速前进时,箱子与平板车之间没有相对运动趋势,故无静摩擦力,当平板车加速、减速、转弯时,箱子相对于平板车分别有向后、向前、向外的运动趋势。 4、“接触面上”既静摩擦力作用点在该接触面上,实际上接触面各点都是作用点,而我们常常把它们等效到一个点上(如重心的确定,也是用等效的方法),在作力的图示时,也可以画到物体的重心上。 5、“阻碍”说明了静摩擦力的作用效果,阻碍物体间的相对运动,人走路受到的静摩擦力阻碍鞋与
5、地面的相对运动,使人向前走;加速汽车上的木箱受到的静摩擦力,阻碍木箱在车板上的相对运动,使木箱加速向前;静止在斜面上的物体受到静摩擦力阻碍物体相对斜面的滑动,使物体不能运动,所以静摩擦力既可与物体的运动方向相同做动力。也可以与物体的运动方向相反做阻力。探究2:(1)静摩擦力产生的条件是什么?(2)你是如何理解静摩擦力大小的?(1)静摩擦力产生的条件是: ; ; ; 。要产生静摩擦力,上述四个条件缺一不可。从产生条件看,静摩擦力和弹力都是都是接触力。(2)静摩擦力的大小:随沿相对运动趋势的方向的外力F的增大而增大,但有一个最大值。静摩擦力大小与正压力无关,但最大静摩擦力的大小与正压力成正比;最大
6、静摩擦力一般比滑动静摩擦力大些,但有时认为二者是相等的;静摩擦力的大小与物体受力情况及运动状态有关,通常利用平衡条件或牛顿第二定律(后面将学到)求解。探究3:静摩擦力有无的判断方法(1)条件法:即接触面之间有压力,粗糙且有相对运动趋势。(2)假设法:假设法有两种:一种是假设接触面光滑,不存在摩擦力,看是否改变原来的运动状态;另一种是假设摩擦力存在,看是否改变原来的运动状态。(3)平衡法:由二力平衡判断。探究4:静摩擦力方向的判断方法静摩擦力方向与接触面相切,跟物体的相对运动的方向相反与物体的运动方向可能相同,也可能相反,也可能不在一条直线上。(1)根据“静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相
7、反的关系”,我们可以假设接触面是光滑的,即假设没有摩擦力存在,判断物体将向哪滑动,从而确定相对运动趋势的方向,进而判断静摩擦力的方向。例如,物体A静止在斜面B上,要判断A所受静摩擦力的方向,可以假设斜面光滑,物体如果不受摩擦力将沿斜面下滑,说明物体静止在斜面上时有相对斜面向下滑的趋势,从而判定A所受的静摩擦力方向沿斜面向上。(2)结合物体所处的运动状态判断静摩擦力的方向例如,三个物体A、B、C从上到下依次叠放在一起,置于水平地面上,有水平外力F作用于物体B上,三物体仍然处于静止状态,那么如何判断A、B所受静摩擦力的方向?假设A受静摩擦力,无论向左还是向右,由于没有其他的力与该摩擦力平衡,则A将
8、运动,而实际情况A处于静止状态,所以A不受静摩擦力,同理可判断B受到C给它向左的静摩擦力,否则B不可能静止不动。二、经典例题分析:题型1 静摩擦力的有无及方向判定例1 如图所示,A、B叠放在水平面上,水平力F作用在A上,使二者一起向左做匀速直线运动,下列说法正确的是 ( ) AA、B之间无摩擦力 BA受到的摩擦力水平向右 CB受到A的摩擦力水平向左 D地面对B的摩擦力为静摩擦力,水平向右变式训练: 1如图,水平力F作用在物体B上,AB一起做匀速直线运动,则B对A的摩擦力情况如何?2、某同学用弹簧测力计称一块重为5N,把木块放在水平面上,用弹簧测力计水平向右拉木块。(1)当弹簧测力计读数是1.5
9、N时,木块未被拉动,这时木块受到的是 摩擦力,大小是 N,方向 。(2)当弹簧测力计读数是2.1N时,木块刚好被拉动,这时木块受到的是 摩擦力,大小是 N,方向 。题型2 静摩擦力的大小计算 例2 三个木块A、B、C在水平推力F的作用下靠在竖直墙上,且处于静止状态,则下列说法中正确的是 ( )ABCFA. A与墙的接触面可能是光滑的B. B受到A作用的静摩擦力,方向竖直向下C. B受到A作用的静摩擦力,方向与C作用在B上的静摩擦力方向一定相反D. 当力F增大时,A受到墙作用的静摩擦力一定不增大变式训练:1、如图所示,两个长方体A、B叠放在水平地面上,现同时用F1 =3N和F2 =4N的水平拉力
10、拉A、B,A、B均静止,若B对A的静摩擦力为FBA,地面对B的静摩擦力,为FCB,则FCB = N,方向 ;FBA = N,方向 。ABF1F22、动摩擦因数为0.2的重100N的物体静止在粗糙水平面上,当物体受到一个大小为10N,方向水平向右的力作用时,水平面对物体的摩擦力大小和方向是( )A.10N,水平向左 B.10N,水平向右 C.20N,水平向左 D.20N,水平向右3、如图,木块放在水平桌面上,在水平方向其受到三个力即、和摩擦力作用,木块处于静止状态,其中,,此时水平桌面对木块的静摩擦力为多少?方向如何?若撤去力,木块将怎样运动,桌面对木块的摩擦力将如何变化?4、关于滑动摩擦力,下
11、列说法正确的是( )A.物体在支持面上的滑动速度越大,滑动摩擦力也一定越大B.滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反C.接触面的动摩擦因数越大,滑动摩擦力也越大 D.滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反5、用100N的力在水平方向匀速推动重500N的箱子,那么接触面的滑动摩擦力是多大?值为多大?如改用200N的水平推力推该木箱,则滑动摩擦力多大?值为多大?6、用水平推力把重为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,当把推力增加到时,黑板擦所受的摩擦力大小是原来的几倍?7、如图所示,一个重200N的物体,在粗糙水平面上向左运动,物体和水平面间的动摩擦因数,同时物体还受到大小为10N、方向向右的水平力作用,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8、在水平桌面上放一块重的木块,木块与桌面间的动摩擦因数,设桌面对木块的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,则分别用水平拉力、拉木块时,木块受到的摩擦力分别为=_,=_,=_。【课后练习】课后习题1、2【课后反思】 第 4 页 共 4 页审核人:_领导签字 时间: 年 月 日第 4 页 共 4 页