为啥运动员所受摩擦力的突变问题是变力?

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免费人教版物理必修二:7.7-动能和动能定理自我小测要点分析教学反思设计案例教案说课稿详细信息
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免费人教版物理必修二:7.7-动能和动能定理自我小测要点分析教学反思设计案例教案说课稿课堂探究探究一对动能的理解问题导引如图是探究"动能的大小与哪些因素有关"的实验,图中A球的质量大于B球的质量,让小球从斜面上滚下,静止在地面上的纸盒被碰后,滑行一段距离停下来。由此实验你能得出物体的动能与哪些因素有关吗?提示:在此实验中,小球的高度在这个题中代表了其速度的大小,让小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时能够具有相同的速度。甲与乙两实验中两球的质量相同,到达底端的速度不同,根据被碰纸盒的滑行距离可知,小球的动能与其速度有关;甲与丙两实验中两球到达底端的速度相同,质量不同,根据被碰纸盒的滑行距离可知,小球的动能与其质量有关。名师精讲1.动能具有相对性,参考系不同,速度就不同,所以动能也不等。一般都以地面为参考系描述物体的动能。2.动能是状态量,是表征物体运动状态的物理量。物体的运动状态一旦确定,物体的动能就唯一地被确定了。3.物体的动能对应于某一时刻运动的能量,它仅与速度的大小有关,而与速度的方向无关。动能是标量,且恒为正值。4.由动能的表达式可知,动能的单位与功的单位相同,因为1kg?(m/s)2=1(kg?m/s2)?m=1N?m=1J5.动能的变化:动能只有正值,没有负值,但动能的变化却有正有负。"变化"是指末状态的物理量减去初状态的物理量。动能的变化量为正值,表示物体的动能增加了;动能的变化量为负值,表示物体的动能减小了。特别提醒物体速度变化(如速度的大小不变,方向变化),则物体的动能不一定变化。而动能变化,则速度一定变化。【例1】关于动能的概念,下列说法正确的是()A.速度时刻改变的物体,动能时刻在改变B.运动物体的质量越大,其动能一定越大C.速度较大的物体,具有动能一定较大D.动能由物体质量和速度共同决定解析:动能Ek=12mv2,可知动能由质量m和速度v共同决定,B、C选项错误,D选项正确;动能是标量,速度是矢量,故速度变化,动能不一定变化,故A选项错误。答案:D题后反思动能是标量、速度是矢量,因此当物体的动能变化时速度一定变化,物体的速度变化时,物体的动能不一定变化。探究二对动能定理W=12mv22-12mv21的正确理解问题导引足球运动员用力F踢出足球,足球的质量为m,足球被踢出时的速度为v,足球被踢出后在地面上运动了距离x停下。在这个过程中,足球运动员对足球做功了吗?做了多少功?提示:做功。因x不是力F作用时间内的位移,做的功不等于Fx。由动能定理求得人对球做的功W=12mv2。名师精讲1.物理意义:动能定理描述了一个质点的功能关系,揭示了外力对物体做的总功与物体动能变化量之间的关系,即功是能量转化的量度。2.ΔEk=12mv22-12mv21为物体动能的变化量,也称作物体动能的增量,表示物体动能变化的大小。3.W为外力对物体做的总功,W的求法有两种思路:(1)先求出各个力对物体所做的功W1、W2、W3……,它们的代数和W=W1+W2+W3……即为总功。(2)先求出物体所受各个力的合力F合,再利用W=F合lcosα求合力的功。4.合力对物体做正功,即W>0,ΔEk>0,表明物体的动能增大;合力对物体做负功,即W<0,ΔEk<0,表明物体的动能减小。5.动能定理公式中等号的意义:(1)数量关系:即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系。可以通过计算物体动能的变化,求合力的功,进而求得某一力的功。(2)单位相同:国际单位都是焦耳。(3)因果关系:合外力的功是物体动能变化的原因。6.动能定理应用广泛,直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、同时做功、分段做功等各种情况均适用。特别提醒1.动能定理说明了外力对物体所做的总功和动能变化间的一种因果关系和数量关系,不可理解为功转变成了物体的动能,而是意味着"功引起物体动能的变化",即物体动能的变化是通过外力做功的过程来实现的。2.动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的,一般以地面或相对地面静止的物体为参考系。【例2】(多选)质量为m的物体在水平力F的作用下由静止开始在光滑地面上运动,前进一段距离之后速度大小为v,再前进一段距离使物体的速度增大为2v,则()A.第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量B.第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍C.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功D.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的2倍解析:由题意知,两个过程中速度增量均为v,A正确;由动能定理知:W1=12mv2,W2=12m(2v)2-12mv2=32mv2,故B正确,C、D错误。答案:AB题后反思解答本题时应注意以下两点:(1)速度增量和动能增量的含义。(2)合外力的功与动能增量的关系。探究三动能定理的应用问题导引如图所示,质量为m的小车以初速度v0从山坡底部A处恰好冲上高为h的坡顶B,请思考:(1)小球运动中哪些力做了功?(2)如何求得小球克服阻力做的功?提示:(1)小球受的重力和阻力都对小球做了负功,支持力不做功;(2)根据动能定理-mgh-Wf=0-12mv20可求得小球克服阻力做的功。名师精讲1.应用动能定理解题的步骤:(1)选取研究对象,明确它的运动过程;(2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况:(3)明确研究对象在过程的始末状态的动能Ek1和Ek2;(4)列出动能定理的方程W合=Ek2-Ek1及其他必要的解题方程,进行求解。2.应注意的问题:(1)要注意动能与动能增量概念的不同。①动能描述的是物体在某一时刻或某一位置所具有的能量状态,是个状态量;②动能增量指的是物体的末动能减去初动能,即Ek2-Ek1,描述的是从一个状态到另一个状态的变化量。动能只能取正值,而动能增量有正负之分,ΔEk>0表示物体的动能增加,ΔEk<0表示物体的动能减少。(2)动能定理的计算公式是标量式,速度和位移均是相对同一惯性参考系的。没有特殊说明均是指相对于地面。(3)动能定理既适用于物体的直线运动,也适用于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功。力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分段作用。计算时只要求出在作用过程中各力做功的多少和正负即可。(4)若物体运动的过程中包含几个不同过程,应用动能定理时,可以分段考虑,也可以全过程为一整体来处理。【例3】质量为m=50kg的滑雪运动员,以初速度v0=4m/s从高度为h=10m的弯曲滑道顶端A滑下,到达滑道底端B时的速度vt=10m/s。求:滑雪运动员在这段滑行过程中克服阻力做的功(g取10m/s2)。点拨:从A运动到B,物体所受摩擦力是变力,所以克服摩擦力所做的功不能直接由功的公式求得,此时要根据动能定理求解。解析:设摩擦力做的功为W,根据动能定理mgh-W=12mv2t-12mv20代入数值得W=2900J。答案:2900J题后反思如果是恒力做功问题往往直接用功的定义式求解,但遇到变力做功问题需借助动能定理等功能关系进行求解;分析清楚物理过程和各个力的做功情况后,根据动能定理列出方程求解。触类旁通试求运动员从开始到停止的过程中克服阻力做的功。提示:根据动能定理有mgh-W′=0-12mv20,解得W′=5400J。探究四动能定理在多过程中的应用问题导引如图所示,质量为m的小球从某一高度h处自由下落,运动中受的空气阻力大小Ff恒定,与地面碰撞前后速度大小不变,经过一段时间后,小球会停下来,你能求出整个过程中小球通过的路程吗?提示:小球与地面碰撞很多次,不可能通过计算出小球每次反弹的高度,进而求出小球通过的总路程,根据动能定理,考虑整个过程,mgh-Fs=0,即可求得小球通过的路程s=。名师精讲1.对于多个物理过程要仔细分析,将复杂的过程分割成一个一个子过程,分别对每个过程分析,得出每个过程遵循的规律。当每个过程都可以运用动能定理时,可以选择分段或全程应用动能定理,题目不涉及中间量时,选择全程应用动能定理更简单、方便。2.应用全程法解题求功时,有些力可能不是全过程都作用的,必须根据不同的情况分别对待,弄清楚物体所受的力在哪段位移上做功,哪些力做功,做正功还是负功,正确写出总功。3.运用动能定理只需要从力在整个位移内做的功和这段位移始末两状态动能变化去考虑,无须注意其中运动状态变化的细节,同时动能和功都是标量,无方向性,所以无论是直线运动或曲线运动,运用动能定理去分析,都会比较简单。特别提醒应用动能定理解题,关键是对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析,并画出物体运动过程的草图,借助草图理解物理过程和各量关系。有些力在物体运动全过程中不是始终存在的,在计算外力做功时更应引起注意。【例4】如图所示是跳水运动员在跳台上腾空而起的姿态。跳台距水面高度为h1=10m,此时他恰好到达最高位置,估计此时他的重心离跳台台面的高度为Δh=1m。当他下降到手触及水面时要伸直双臂做一个翻掌压水花的动作,这时他的重心离水面也是Δh=1m,运动员的质量m=50kg,g取10m/s2,求:(1)从最高点到手触及水面的过程中,其运动可以看作是自由落体运动,他在空中完成一系列动作可利用的时间为多长?(2)忽略运动员进入水面过程中受力的变化,入水之后,他的重心能下沉到离水面h2=2.5m处,试估算水对他的平均阻力.解析:(1)由题意知,这段时间运动员重心下降高度h=10m,设空中动作可利用的时间为t,则h=12gt2故t=2hg=2×1010s=2s≈1.4s(2)整个过程运动员重心下降高度为h1+Δh+h2=13.5m,设水对他的平均阻力为Ff,根据动能定理有mg(h1+Δh+h2)-Ffh2=0,整理并代入数据得Ff=2700N。答案:(1)1.4s(2)2700N题后反思物体在运动过程中受力情况不同,这种情况下动能定理中的总功应表述为各个力做功的代数和。利用分段法解题,思路清晰,不容易出错,但过程较繁琐;利用整段法解题,特别是初末速度均为零的题目,显得简捷、方便。对全过程应用动能定理使动能定理在解题中的优势更为明显。探究五牛顿定律解题和动能定理解题的比较问题导引如图所示,狗拉雪橇在雪地上由静止开始先做匀加速运动,后做匀减速运动,最后停下来。请思考:(1)根据牛顿第二定律分析此运动过程,可否将加速和减速过程合并为一个全过程来考虑?(2)用动能定理分析时比用牛顿第二定律分析有何优点?提示:(1)加速和减速过程的加速度不同,因此据牛顿第二定律分析不能将加速和减速过程合并为一个全过程来考虑;(2)动能定理只考虑合外力做功和初、末两个状态的动能,并且可以把不同的运动过程合并为一个全过程来处理。名师精讲1.动能定理与牛顿第二定律解题的比较&牛顿定律&动能定理相同点&确定研究对象,对物体进行受力分析和运动过程的分析适用条件&只能研究在恒力作用下物体做直线运动的情况&对于物体在恒力或变力作用下,物体做直线运动或曲线运动均适用应用方法&要考虑运动过程的每一个细节,结合运动学公式解题&只考虑各力的做功情况及初、末状态的动能运算方法&矢量运算&代数运算两种思路对比可以看出应用动能定理解题不涉及加速度、时间,不涉及矢量运算,运算简单,不易出错。2.应用动能定理的优越性(1)物体由初始状态到末状态的过程中,物体的运动性质、运动轨迹、做功的力是变力还是恒力等诸多因素都可以不予考虑,使分析简化。(2)应用牛顿运动定律和运动学规律时,涉及的有关物理量比较多,对运动过程中的细节也要仔细研究,而应用动能定理只考虑合外力做功和初、末两个状态的动能,并且可以把不同的运动过程合并为一个全过程来处理。(3)一般情况下,由牛顿运动定律和运动学规律能够求解的问题,用动能定理也可以求解,并且更为简捷。(4)牛顿定律解决的是瞬时问题,处理一些状态量之间的关系比较方便;动能定理将状态量的变化与过程相联系,在不需要关注具体过程的情况下是比较方便的。【例5】冰壶运动是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程:如图所示,运动员将静止于O点的冰壶(视为质点)沿直线OD推到A点放手,此后冰壶沿AD滑行,最后停于C点。已知冰面与各冰壶间的动摩擦因数为μ,冰壶质量为m,AC=L,CD=r,重力加速度为g,(1)求冰壶在A点的速率;(2)若将BD段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8μ,原只能滑到C点的冰壶能停于D点,求A点与B点之间的距离。点拨:冰壶在A点放手后做减速运动到C点,根据运动学公式或动能定理即可求得。第(2)问冰壶在AB段和BD段做加速度不同的减速运动,用动能定理更为简单。解析:(1)对冰壶,从A点放手到停止于C点,设在A点时的速度为v1,应用动能定理有-μmgL=0-12mv21解得v1=2μgL;(2)设AB之间距离为s,对冰壶,从A到D′的过程应用动能定理,-μmgs-0.8μmg(L+r-s)=0-12mv21解得s=L-4r答案:(1)2μgL(2)L-4r题后反思动能定理是功能基本关系之一,凡是涉及力所引起的位移而不涉及加速度及时间的问题,应用动能定理分析讨论,通常比牛顿第二定律简捷。
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作者:佚名 教案来源:网络 点击数: &&&
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文 章来源 莲山 课 件 w w w.5Y k J. c oM 3& 摩擦力整体设计&&& 摩擦力是力学中的三大性质力之一,正确认识摩擦力对后面知识的学习有着至关重要的作用.在摩擦力这节课中,要求会计算滑动摩擦力的大小和判断其方向,以及静摩擦力的大小和方向的判断.教师在过程中要将学生在初中所学过的相关概念与本节内容相结合,与生活中的实例相结合,逐步引导、循循善诱,对两种摩擦力的大小和方向判定有个清晰的认识.在探究过程中要充分利用初中二力平衡的知识,在物体从静止到运动的过程中认识静摩擦力和滑动摩擦力大小变化情况,使学生的认识从感性到理性发生质的变化.对于动摩擦因数的最好通过实验让学生探究得出.由于本节课的特点,在整个教学过程中要充分体现新课标的探究精神,让学生多用所学知识揭示生活中的相关现象本质.教学重点&&& 1.滑动摩擦力的大小及方向的判断.&&& 2.静摩擦力的有无及方向的判断.&&& 3.静摩擦力产生的条件及规律.教学难点&&& 1.静摩擦力有无的判断和方向的判断.&&& 2.静摩擦力大小的计算.课时安排&&& 3课时三维目标&&& 知识与技能&&& 1.知道什么是静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力.&&& 2.能计算静摩擦力、滑动摩擦力的大小并会判断它们的方向.&&& 过程与方法&&& 1.学生通过设计实验,并使用控制变量法对影响滑动摩擦力和静摩擦力大小的因素进行实验探究.&&& 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.课前准备&&& 教具准备:木块、弹簧秤、木板、毛巾、纸、钢板、砂纸、水等.&&& 知识准备:搜集有关的摩擦力信息.教学过程导入新课&&& 活动导入&&& 准备两只碗,分别放入数量较多的玻璃小球,一只碗内是光滑干净的,另一只碗内是粘有灰尘的.请两个同学把玻璃球从碗中用筷子夹出来,比赛看谁夹得快.然后让两位同学分别说出自己的感想,从而引出摩擦力的问题.&&& 情景导入&&&& (课件展示)播放运动员滑雪的录像,如图3-3-1,让学生说出滑雪要求的环境条件,然后导出摩擦力的概念.&图3-3-1&&& 问题导入&&& 粉笔在黑板上可以写出字来,在玻璃上写得出来吗?试试看.想想若在外面的柏油路面上用粉笔写字又会有何不同?为什么?你认为摩擦力是一种什么样的力?&&& 让学生用自己的语言叙述摩擦力.推进新课&&& 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.本节课就来深入研究摩擦力.&&& 请学生做个小实验:要求学生用逐渐增大的水平力推动在教室中放置的桌子,直到推动一段距离.(设计意图:让学生体会并分析出桌子受到推力和摩擦力的作用,使学生产生对静摩擦力和滑动摩擦力的感性认识)&&& 学生活动:学生按老师要求推桌子,并感受推力大小变化.&&& 问题:为什么用力推桌子而桌子不一定运动?为什么想让桌子继续运动还要继续推?&&& 初步引出对静摩擦力和滑动摩擦力的感性认识.&&& 一、静摩擦力&&& 由用力推桌子而不动,师生讨论引导出静摩擦力的概念:两个相互接触的物体之间有相对运动趋势而又保持相对静止时,在接触面间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力.&&& 问题:静摩擦力是一恒定的力吗?怎样求静摩擦力的大小?怎样判断静摩擦力的方向?&&& 【实验探究】 在水平桌面上放一木块,用弹簧测力计沿水平方向用较小的力拉木块但保持木块不动,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3-3-2:&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:&&& 1.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.&&& 2.用手握一油瓶,手的握力恰好使得油瓶不下落,此时最大静摩擦力等于瓶的重力.不断增加瓶中的油,要想瓶恰不滑落,应该增加手的握力即压力,由此判断最大静摩擦力和压力的关系.换用不同粗糙程度的瓶子做实验,验证最大静摩擦力和接触面的粗糙程度的关系.&&& 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.&&& 引导学生说一下生活中和生产中利用静摩擦力的事例.&&& (课件展示)图片示例:&图3-3-3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.&&& 答案:C&&& 2.如图3-3-4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______.&图3-3-4&&& 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&&& 二、滑动摩擦力&&& 概念:当一个物体在另一个物体表面上滑动的时候,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力.滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体的相对运动方向相反.(可以通过复习回忆得出,或者通过演示实验总结得出,也可以直接给出)&&& (提出要求)利用教材演示实验仪器设计实验,定量研究影响滑动摩擦力大小的因素.(设计意图:使学生意识到应采用控制变量法进行多变量的研究;使学生体会摩擦力的大小的影响因素)&&& 1.引导学生进行实验原理的探究.&&&& (学生活动:思考并交流讨论得出利用二力平衡定量测量滑动摩擦力的大小)&&& 2.引导学生进行实验方法的探究&&&& (学生活动:思考并交流讨论得出控制变量法)&&& 3.组织学生利用已有器材进行实验探究&&&& (学生活动:学生进行分组实验探究)&&& 4.要求学生设计表格记录数据,并通过对数据的分析初步得出自己的结论.&&&& (学生活动:展示自己的数据,并对数据进行分析,最终定量得出压力与滑动摩擦力的关系,对动摩擦因数有定性的认识)(设计意图:培养学生实验数据的分析处理能力)&&& 小结:滑动摩擦力的计算公式f=μN.(设计意图:训练学生语言表达及逻辑推理能力)&&& 介绍动摩擦因数的物理意义及常见材料间的动摩擦因数.&&& 课件展示:几种材料间的动摩擦因数材料&动摩擦因数&材料&动摩擦因数钢―钢&0.25&钢―冰&0.02木―木&0.30&木头―冰&0.03木―金属&0.20&橡胶轮胎―路面(干)&0.71皮革―铸铁&0.28&&&&& 例题.滑雪是北方地区人们喜爱的一种运动.有的地方人们用鹿拉滑雪板进行滑雪比赛.已知滑雪板与冰面间的动摩擦因数为0.02,滑雪板和人的总质量为180 kg.如果鹿拉着滑雪板做匀速直线运动,求鹿的拉力大小.&&& 解析:由于滑雪板做匀速直线运动,可知鹿的拉力F与滑动摩擦力的大小相等,即F=f.同时,滑雪板与冰面的压力N与滑雪板和人的重力相等,即N=G.&&& 由滑动摩擦力公式,可求出鹿的拉力大小为&&& F=f=μN=μMg=0.02×180×9.8 N=35.3 N.&&& 答案:35.3 N课堂训练&&& 质量为2 kg的物体,静止在水平面上.物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等.给物体一水平拉力.&&&& (1)当拉力大小变为5 N时,地面对物体的摩擦力是多大?&&&& (2)当拉力大小变为12 N时,地面对物体的摩擦力是多大?&&&& (3)此后若将拉力又减小为5 N(物体仍在滑动),地面对物体的摩擦力是多大?&&&& (4)若撤去拉力,在物体继续滑动的过程中,地面对物体的摩擦力是多大?(取g=10 N/kg)&&& 解析:(1)当拉力F=5 N时,F<fmax,物体没有滑动,地面对物体的摩擦力为静摩擦力,f=F=5 N;&&& (2)当拉力F=12 N时,F>fmax,物体滑动起来,地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力F滑=μN=μmg=0.5×2×10 N=10 N;&&& (3)当拉力又减小为5 N时,由于物体仍在地面上滑动,所以物体受到地面的摩擦力仍是滑动摩擦力,所以仍是10 N;&&& (4)当拉力撤去后,由于物体继续在地面上滑动,物体受到地面的摩擦力仍是滑动摩擦力,所以仍为10 N.&&& 答案:(1)5 N& (2)10 N& (3)10 N& (4)10 N&&& 知识拓展&&& 增大有益摩擦:&&& 1.增加物体表面的粗糙程度.如:鞋底、车轮胎、各种旋钮表面都有花纹.&&& 2.增大压力.如:电动机的皮带拉得很紧,以便增大压力来增大摩擦力,防止皮带打滑.&&& 减小有害摩擦:&&& 1.用滚动摩擦代替滑动摩擦:用滚动轴承代替滑动轴承.&&& 2.减小表面粗糙程度:加润滑油.课堂小结&&& 1.两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍物体间相对运动的力,叫摩擦力.&静摩擦力&滑动摩擦力&符号及单位产生原因&表面粗糙有挤压作用的物体间具有相对运动趋势时&表面粗糙有挤压作用的物体间发生相对运动时&摩擦力用f表示单位:牛顿简称:牛符号:N大小&始终与外力沿着接触面的分量相等&f=μN&方向&与相对运动趋势相反&与相对运动方向相反&&&& 2.摩擦力的大小与压力大小有关,跟物体间接触面的粗糙程度有关.&&& 常用增大压力和使接触面更粗糙的方法增大有益摩擦.减小有害摩擦的方法有:使摩擦面光滑,用滚动代替滑动,使摩擦面脱离接触(加润滑油、气垫)这三种方法.布置作业&&& 1.教材第62页,“问题与练习”2、3.&&& 2.教材第60页“做一做”.板书设计3& 摩擦力&&& 1.摩擦力产生的条件&&& (1)接触面粗糙&&& (2)在接触面上有垂直作用的正压力&&& (3)有相对运动或者有相对运动趋势&&& 2.静摩擦力&&& (1)变力:0<F静≤Fmax&&& (2)方向:静摩擦力的方向总跟接触面相切,并且跟物体相对运动趋势的方向相反&&& 3.滑动摩擦力&&& (1)大小:F=μFN&&& (2)方向:滑动摩擦力的方向总是与接触面相切,且与相对运动方向相反活动与探究&&& 1.设计实验测量纸面间的动摩擦因数.&&& 2.观察自行车上哪些地方存在摩擦,其中哪些是有益的,哪些是有害的,你能想出哪些办法来增大或减小它们.&&& 自主设计实验.包括选择实验器材、设计实验步骤,并设计、写出实验报告.习题详解&&& 1.解答:手压着桌面向前移动时,手受到桌面的滑动摩擦力作用.滑动摩擦力的方向与手指移动的方向相反,阻碍手指的运动.手对桌面的压力越大,手指受到的滑动摩擦力越大,对手指相对桌面运动的阻碍作用越明显.&&& 2.解答:(1)不受.因为瓶子与桌面之间没有相对运动的趋势.&&&& (2)受静摩擦力作用,静摩擦力的方向沿桌面斜向下.&&&& (3)受静摩擦力作用,静摩擦力的方向竖直向上(瓶子处于竖直状态).&&&& (4)受滑动摩擦力作用,摩擦力的方向沿纸条相对瓶子的运动方向.&&& 3.答案:35 N& 30 N& 0.3& 20 N设计点评&&& 本节重点是理解动摩擦因数的意义和滑动摩擦力大小的计算和方向的判定.难点是对静摩擦力的理解,尤其是静摩擦力方向和大小的确定.教学中通过大量的实例,并借助受力分析等方法来突破.静摩擦力是由于物体间具有相对运动趋势而产生的,其方向与相对运动趋势相反.如何判定静摩擦力的方向?通过假设物体间不存在摩擦力,那么在其他力的作用下物体将往什么方向运动去思考确定.教学时特别注意了对于静摩擦力大小与所受外力及所处运动状态的关系.设计中基本遵循问题―理论―问题的模式进行.&文 章来源 莲山 课 件 w w w.5Y k J. c oM
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