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摩擦力教案高中

发表时间:2020-10-21

十三、3.摩擦力。

一般给学生们上课之前,老师就早早地准备好了教案课件,到写教案课件的时候了。我们制定教案课件工作计划,才能更好地安排接下来的工作!你们清楚教案课件的范文有哪些呢?下面是小编精心为您整理的“十三、3.摩擦力”,仅供参考,欢迎大家阅读。

【课题题目】十三、3.摩擦力

【设计理念】

摩擦力一节的课堂设计宗旨是:培养学生的创新精神和实践能力,培养学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学原理的兴趣,体现物理来源于生活,又服务于生活的道理。

摩擦力定义的引出是本节的一个难点,为突破这一难点,采用了透镜式教学。通过教师的演示,学生列举日常生活、生产中物体受摩擦力的事例,学生讨论、分析摩擦力的共同特点,然后让学生根据这些特点,给摩擦力下定义。这样按排的目的是为了充分发挥学生的主体地位,培养学生的归纳分析能力。

探究影响摩擦力大小的因素是本节的重点,主要采用探究式教学。通过实验让学生提出问题,进行猜想,学生讨论设计实验,学生分析实验数据得出结论,最后进行评估交流。整个过程全部放手给学生,由学生自己完成,让学生亲自体验探究的乐趣,成功的喜悦。教师只起引导组织作用。

增大、减小摩擦力的方法是本节设计的一个亮点。将辩论引入课堂。教师通过巧妙的设计,将学生分为正、反两方,教师主持,学生辩论。通过辩论学生自己总结得出增、减摩擦力的方法。这样安排的目的一是锻炼了学生的口头表达能力。二是培养了学生的竞争意识。三是激发学生的学习兴趣。

小结让学生总结本节学到哪些知识,用到了哪些研究物理问题的方法,还要小结研究问题的思维程序。为学生的终身学习奠定基础。

【教材分析】

教学目标

知识与技能

①知道摩擦力的定义方向

②通过实验探究并了解摩擦力的大小与哪些因素有关

③知道摩擦力在实际中的意义

过程与方法

①经历影响摩擦力大小因素的探究

②学习从实验数据归纳简单的物理学规律,培养学生分析、概括能力

情感态度与价值观

培养学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学原理的兴趣,体现物理来源于生活,又服务于生活的道理

教学重点

探究摩擦力大小与什么因素有关

教学重点

压力与重力的区别,摩擦力的定义

教学方法

教学方法

对摩擦力的定义采用透镜式教学模式;对影响摩擦力大小因素采用探究式教学模式;对增大、减小摩擦力的方法采用猜想与反驳教学模式

教具和媒体

教师演示用:小车、弹簧秤、木块、金属块、实物投影

学生演示用:小车、长木板、毛巾、弹簧秤、木块、金属块

【教学过程实录】

一、复习提问

师:前面我们学习了哪两种力?

生:重力、弹力

师:什么是重力?什么是摩擦力?

生:思考回答

二、引入新课

师:请看实验:老师把小车放在桌面上,此时小车处于什么状态?当用手推小车时,小车怎样呢?(教师演示,学生观察回答)

生:开始处于静止状态,后来小车漫漫停下来

师:为什么运动的小车会漫漫停下来?

生:小车受到阻力(讨论、回答)

师:这个力我们给它起个名字----叫摩擦力。

板书:第三节摩擦力

三、进行新课

师:日常生活中哪些现象说明物体也受到了摩擦力?

生:讨论举例

师:(副板事例)运动的小车、汽车、足球等这些物体它们都受到了摩擦力。他们都有什么共同特点呢?

生:讨论回答

师:点拨、归纳(两物体是否接触在什么位置,是运动还是静止)

(说明:通过摩擦力事例,讨论其共同特点,对初中学生来说是比较困难的,此时教师应及时充当优秀学生的教色,参与讨论。)

师:根据刚才的分析,同学们讨论一下给摩擦力下个定义

生:讨论、回答,补充

师:板书定义

(说明:摩擦力定义的得出,主要采用了提出问题---搜寻事例---归纳分析---得出结论的创造学思维程序进行的,目的是培养学生搜集处理信息的能力。)

师:明确了摩擦力的定义,对于摩擦力,同学们还想知道哪些内容呢?(提出问题)

生:(讨论,并提出问题)摩擦力大小与什么因素有关?作用点在什么地方?方向向哪?

师:同学们提出了这么多问题,由于时间关系,今天我们重点研究摩擦力的大小、方向、作用点。首先来解决摩擦力的作用点、方向。请同学们看摩擦力的定义,然后讨论一下就能找到答案

生:(讨论、回答)摩擦力的作用点在物体表面上,方向与物体相对运动的方向相反。

师:(板书摩擦力的作用点、方向,并举例巩固。)小车在桌面上向右运动时,桌面对小车的摩擦力向右。解决了摩擦力的方向和作用点,再来重点研究摩擦力的大小,请同学们猜想一下摩擦力的大小可能跟哪些因素有关呢?

生:讨论、猜想(摩擦力的大小可能跟接触面、重力、速度、接触面的面积……)

师:(副板板)摩擦力可能跟这些因素有关,要研究跟其中一个因素的关系应该采用什么方法进行研究?

生:控制变量法(讨论回答)

师:要研究摩擦力的大小是否跟这些因素有关,首先应该测出摩擦力的大小,那么如何测木块在桌面上滑动时所受摩擦力的大小呢?用什么方法。

生:(讨论、回答)讲桌上展示实验方案。(其它学生观察进行评估、补充)

师:针对情况进行引导(怎样运动?为什么匀速?怎样判断?)并找出研究问题的方法(转换法)。找到了测量摩擦力的方法,下面我们先来研究摩擦力的大小与重力和面这两个因素是否有关呢?

生:(讨论设计实验方案)展示实验方案并进行评估,找出最佳方案。

师:明确了实验方案,各小组先讨论设计好实验表格,并进行实验,将实验数据记录在表格中,随后交流

(说明:在明确了研究目的的基础上,在教师的引导下,由学生完整的设计出方案,充分体现力学生的主体地位,培养了学生的创新精神和实践能力。)

生:进行实验

师:巡回指导,搜集实验数据

师:(实物投影展示实验数据)请同学们观察这几组同学设计的表格与你设计的是否一致,不一致递给老师,(展示并进行评估)根据这几组表格的内容,同学们讨论一下,你能得出什么结论

生:(讨论个别回答并补充)摩擦力与重力和接触面的粗糙程度有关,重力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大

师:对刚才的结论,同学们有没有疑问?(进行评估交流)

生:思考、讨论

师:(教师充当优秀学生的教色参与讨论)老师对摩擦力和重力有关有疑问,认为不太确切。为什么呢?请同学随老师一起做一个小实验来体验一下你就能找到答案。

师生实验:请同学们伸出右手食指,并将食指放在桌面上①轻轻向前推手指;②用力向前推手指。手指向前推动的过程中感觉有什么不同?哪位同学谈一下体验

生:手指前进越来越困难(受摩擦力越来越大)

师:什么原因使摩擦力变大呢?

生:手对桌面所施加压力不同,压力大、摩擦力大(讨论回答)

师:因此,我们对上述结论应做怎样的修改呢?

生:(讨论回答)摩擦力大小应该为与压力大小有关

师:当物体放在水平面上时,物体受的重力和它对桌面压力大小是相等的,有关压力的知识我们后面再学习。(板书)摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙的有关。

师:摩擦力与物体运动速度和接触面面积是否有关,请同学利用桌面器材继续实验。(提示:研究接触面积时,两个接触面的粗糙程度必须相同。)

(说明:次实验完全放手给学生,让学生自己设计并进行实验,目的是培养学生的探究能力,让学生亲自体验成功的喜悦。)

师:(巡回指导)实验结束提问实验结论

生:摩擦力与物体运动速度和接触面面积无关

师:通过实验探究可知:摩擦力的大小只跟压力和接触面的粗糙程度有关。现在老师有一问题,请同学们思考:你认为摩擦力越大越好?还是越小越好?

(学生讨论,举手示意?教师对两种不同观点的学生,进行分组,开一个辩论会,认为摩擦力越大越好的是正方,认为摩擦力越小越好的是反方,老师是主持人。正反双方在辩论时,举例证明自己的观点。正反双方,一次一人发言,各举一例,自由辩论。)

生:自由辩论

师:由于时间关系自由辩论到此结束,请正反双方各派一名代表做总结性发言(学生代表发言)

师:通过辩论可以看出,摩擦力有时大好,有时小好,都有有利一面,也有不足之处,有利的在日常生活中要设法增大,为我们服务,有害的我们要千方百计减小。那么增大和减小摩擦力的方法有哪些呢?(学生讨论回答)

师:(板书)增大、减小摩擦力的方法

(说明:以上将辩论引入课堂,学生兴趣高涨,充分体现了学生的主体地位,既活跃了课堂气氛,又培养了学生搜集处理信息的能力和语言表达能力,收到了事半功倍的效果)

四、小结:(让学生讨论小结)

本节课(1)你学到了哪些知识?

(2)我们主要采用了几种研究问题的方法?(转换法和控制变量法)

(3)在研究问题时,采用了几种思维程序?

(①提出问题---搜寻事例---归纳分析----得出结论

②提出问题----猜想----设计实验----进行实验----分析论证---得出结论)

(说明:小结不仅要总结知识,更重要的是将本节研究问题的方法及思维程序提炼出来,使学生初步学会这些方法并体会到它们在解决问题中的巨大作用,从而实现教学的真正目的。)五、思考题:

1、自行车在设计、制造、使用的过程中,哪些地方用到了摩擦力的知识

2、下雪天,路很滑,易发生交通事故,请同学们利用所学的物理知识想办法帮助解决,并说明这样做的理由

六、作业:以“没有摩擦力的世界”为题,写一篇想象作文【板书设计】

相关知识

《摩擦力》学案


《摩擦力》学案
一、学习目标
1.知道摩擦力的概念及分类,知道这两种摩擦力的分类
2.知道静摩擦力产生的条件,会判断静摩擦力的大小和方向
3.知道滑动摩擦力产生的条件,会判断滑动摩擦力的大小和方向
4.知道最大静摩擦力与滑动摩擦力的关系。
5.了解动摩擦因数μ的决定因素,会用实验测量计算μ
6.知道日常生活中如何防止和利用摩擦力。
二、课前预习
1、初中的时候我们就已经学习过摩擦力,请大家回忆一下,摩擦力可以分为哪三类?
2、请同学们利用你们的课桌和书本做一个简单的实验:把书平放在桌面上,给书本一个初速度,仔细观察书本滑出后在桌面的滑行情况是怎样的?
3、书本在滑动过程中速度会逐渐减小并最终停止下来。是什么原因导致书本的速度越来越慢呢?
4、你能概括出什么是滑动摩擦力吗?我们可以用手掌在桌面上滑动两手相互对搓来感受滑动摩擦力。
5、当我们用手掌压着桌面滑动时,桌面给手掌的摩擦力向什么方向?
6、手掌在桌面滑动时,桌面对手掌有摩擦力作用,那手掌对桌面有摩擦力作用吗?为什么?
7、那手掌给桌面的摩擦力向什么方向?
8、那桌面对手的摩擦力是三种摩擦力中的哪一种?手对桌面的摩擦力是三种摩擦力中的哪一种?
9、大家还可以再做一个实验体会一下:左手压在一本书上,右手将书抽走,整个过程中要保持左手不动,由于书本与左手间是相对滑动的,所以无论是书给手的摩擦力还是手给书的摩擦力均是滑动摩擦力。
10、你能说出产生滑动摩擦力的条件是什么吗?
11、试比较说明弹力与滑动摩擦力在产生条件及力的方向上的关系。
12、滑动摩擦力的方向如何判断?是与运动方向相反吗?
13、请以左手压书,右手抽书的实例来体验滑动摩擦力方向。
14、有一种野蛮缺货法,就是卡车加速后退,突然刹车,则货物由于惯性会滑出车厢,试分析此过程中货物受到的滑动摩擦力方向。
15、请写出滑动摩擦力的严格定义。
16、滑动摩擦力大小如何计算?
17、公式中物体对地面的压力等于物体的重力吗?看下面三个图。
18、例1、例2、例3、例4、例5
19、日常生活中我们常常见到这样一种现象,一个大木箱停放在水平地面上,你用一个水平力推,没推动,什么原因呢?大木箱受到几个力的作用?
20、静摩擦力的定义及产生条件是什么?
21、如果你用10N的力推箱子没有推动,此时箱子受到的静摩擦力是多大?如果你用100N还没有推动,此时箱子受到的静摩擦力又是多大?那如果你用500N还是没有推动,静摩擦力是多大?
22、物体所受静摩擦力的大小如何计算?什么是最大静摩擦力?最大静摩擦力与哪些因素有关
23、用一由0逐渐增大的水平力推物体时,当该力小于最大静摩擦力时,物体始终静止;当推力达到最大静摩擦力时,物体开始滑动,物体所受的摩擦力从静摩擦力变成滑动摩擦力,那么滑动摩擦力与最大静摩擦力的大小关系如何呢?试作出(摩擦力-推力)图象。
24、静摩擦力的方向如何判断?试分析:
①人用F力向右推箱子没有推动
②三角斜面上静止的木块
③放在汽车里的箱子随汽车由静止启动过程中与汽车没有相对滑动。
④人行走时,脚与地面间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力,方向如何?
⑤自行车前后轮与地面的摩擦是静摩擦还是滑动摩擦,前后轮所受摩擦力方向如何?
25、例6、例7
26、静摩擦力是动力还是阻力?滑动摩擦力是动力还是阻力?
27、实例:①汽车启动时,放在车里的箱子相对于汽车向后滑,这里箱子受到的摩擦力是动力还是阻力呢?箱子对汽车的摩擦力是动力还是阻力呢?
②缓慢(以接近0的速度匀速)拉动物体B,AB相对静止,弹簧伸长。这段过程中B对A的静摩力是动力还是阻力?A对B的摩擦力是动力还是阻力呢?
三、经典例题
例1:砖横放和竖放在地面移动时受到的滑动摩擦力哪一个大?
例2:那物体分别做匀速直线运动和匀加速直线运动时的滑动摩擦力大小关系如何呢?
例3、下列说法正确的是()
A.只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力。
B.只有运动的物体才可能受滑动摩擦力。
C.受弹力的物体一定受滑动摩擦力
D.受滑动摩擦力的物体一定受到弹力。
例4、判断下列各情况下物体所受滑动摩擦力的方向。
(1)
(2)汽车启动时,车上货物向后滑动,分析货物受到的滑动摩擦力的方向。
(3)汽车刹车时,车上货物向前滑动,试分析货物受到的没动摩擦力的方向。
(4)接触面均不光滑。
(5)已知:传送带静止时,将物体轻轻放上,物体将由静止开始下滑,若传送带反向转动时,会不会减缓物体下落速度甚至物体不下落呢?
(6)看图,斜面光滑,传送带不光滑。若带子不动时,物体从高处下来后会冲出带子,若带子反向转动呢?
例5、一物体正在水平桌面上沿正东方向做直线运动,物体与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,物体的质量为m=10kg,g=10m/s2,此时物体正受一个沿正西方向的水平拉力F=20N的水平拉力的作用,求此时物体受到的滑动摩擦力。
例6、一物体如图所示,F由零逐渐增大直到物体刚要开始滑动,则整个过程中关于说法正确的是()
A.逐渐增大,当刚要开始滑动时达到最大。
B.大小不变
C.方向一直水平向左
D.方向先向左后向右。
例7、判断静摩擦力方向
1、人紧握瓶子水平移动
2、3、4、
例8、G=400N的木箱放在水平地面上,=120N,μ=0.25,若分别用70N、150N及180N力推,求f。
四、巩固练习
1、关于摩擦力的下列说法中正确的()
A.摩擦力的方向与运动方向相反
B.摩擦力的大小与物体的重力成正比
C.摩擦力的方向可能与运动方向相反
D.摩擦力大小总正比于接触面上的压力
2、下列关于摩擦力说法正确的是()
A、受静摩擦力作用的物体一定是静止的
B、物体间的压力增大时,摩擦力的大小可能不变
C、运动物体受到的摩擦力一定等于μN
D、静摩擦力不一定是阻力
3、下列说法中正确的是()
A、若某接触面上有滑动摩擦力,则也一定有弹力
B、弹力的方向与滑动摩擦力的方向一定垂直
C、滑动摩擦力一定阻碍物体的相对滑动
D、滑动摩擦力一定阻碍物体的运动
4、用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向),下列说法正确的是()
A、瓶中油越多,手必须握得越紧
B、手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大
C、不管手握得有多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的
D、以上说法都正确
5、有三个相同物体叠放在地面上,如图,物体之间及物体和地面之间不光滑。ABC静止。()
A.C受地面摩擦力,大小为F,方向向左。
B.A受水平向右的摩擦力。
C.B对C的摩擦力方向水平向右
D.C和地面间无摩擦力
6、一根质量为m,长为a的均匀木棒,它与桌面间的动摩擦因数为μ,用F力推动,当其经过如图所示位置时,求f。
7、物体静止,F力作用处光滑,求静摩擦力。当力F变为3F时,再求静摩擦力。
参考答案
1

、【答案】C
【解析】摩擦力方向与相对运动方向相反,与运动方向无必然联系,A错C对;摩擦力有两种:静摩擦力和滑动摩擦力,只有滑动摩擦力大小正比于压力,D错;滑动摩擦力正比于压力不是重力,B错。
2、【答案】BD
【解析】静摩擦力是指产生摩擦力的两个物体是相对静止的,并不是指物体是静止的,A错;如果受的是静摩擦力,则可能压力增加但摩擦力不变,比如手握油瓶,握得再紧瓶子受到的静摩擦力还是mg,B对C错;D正确。
3、【答案】ABC
4、【答案】AC
【解析】没越多,为了不掉下来,必须增加最大静摩擦力,A对;由受力分析知:竖直方向只有竖直向上的静摩擦力和竖直向下的重力,瓶始终静止,说明静摩擦力始终与重力平衡,大于始终等于mg,不变,B错C对D错。
5、【答案】AC
【解析】分别对A进行受力分析有:
6、【答案】μmg
【解析】滑动摩擦力与接触面积无关。
7、【答案】mg

摩擦力教案


摩擦力

(一)教学目的

1.理解滑动摩擦,知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关.

2.理解摩擦力的应用,知道增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法.

(二)教具

弹簧秤、木块、木板、重物、毛巾、轴承.

(三)教学过程

一、复习提问

1.什么是力?力有哪些效果?

2.物体在平衡力的作用下运动状态如何?

3.二力平衡的条件是什么?

二、引入新课

教师:力的效果之一是改变物体的运动状态.我们用比较小的力推桌子,桌子并没有开始运动,这是为什么?

(学生回答)

桌子和地面之间有摩擦力,它的作用效果跟推力相抵消.我们用比较大的力推桌子,桌子开始运动起来,这时推力的大小超过了摩擦力.

当桌子运动起来后,我们必须继续施加推力才能使它保持匀速直线运动.如果不用力,桌子会停下来,这时的推力用来平衡摩擦力.

二、摩擦力

1.什么情况下产生摩擦力

教师:当我们推桌子时,桌子没有动,这时有摩擦力.桌子和地面接触,当桌子要运动时,产生了阻碍相对运动的力,这就是摩擦力.正是由于有摩擦力,导致桌子要发生相对运动,但是没有动起来.

当桌子运动起来后,我们不再用力推它,桌子很快停下来.其原因是桌子受摩擦力.可见,桌子和地面接触,桌子在地面上已经发生相对运动,这时也有摩擦力.

综上所述,摩擦力是一种常见的力.两个互相接触的物体,当一个物体要发生相对运动或已经发生相对运动时,就会产生一种阻碍相对运动的力,这个力就是摩擦力.

2.摩擦力产生的原因

摩擦力产生的原因目前在科学上还没有定论.一般认为,摩擦力的产生,是因为物体的表面不光滑.甲、乙两个物体接触时,由于挤压,两个物体的凹凸部分相咬合,甲物体要发生运动或已经发生相对运动时,乙物体对甲物体的相对运动有一种阻碍作用,这就是摩擦力.

3.摩擦力的大小

(1)摩擦力大小的测量

教师:要研究摩擦力的大小,首先应该测量摩擦力的大小.

我们拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,此时,木块在水平方向上受到拉力和摩擦力,当物体做匀速直线运动时,拉力和摩擦力是平衡力.根据二力平衡的条件可知,摩擦力和拉力大小相等、方向相反.所以,只要用弹簧秤测出拉力的大小,就知道了摩擦力的大小.

(2)学生实验(课本图9#0;12)

教师:将木块放在水平木板上,用弹簧秤拉着木块在木板上做匀速直线运动,测出拉力的大小,就可知摩擦力的大小.

(学生操作)

(3)学生实验

教师:在木块上放一个铅笔盒,这时,木块对木板的压力增大,再测摩擦力的大小.

(学生操作)

(4)学生实验

教师:将毛巾铺在木板上,把木块放在毛巾上,测量木块在毛巾表面上运动时受到的摩擦力的大小.

(学生操作)

(5)教师总结

通过以上实验可知,摩擦力的大小跟压力大小有关.压力越大,摩擦力越大.摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力越大.

4.摩擦力的方向

教师:摩擦力对物体的相对运动起阻碍作用,所以摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动.

三、增大有益摩擦

教师:摩擦力是普遍存在的.在很多场合,摩擦力是有益的.请人家说说摩擦力的有益之处.

(学生回答)

人走路时不打滑多亏了摩擦力.我们拿起一个茶杯,靠的就是手和杯子之间的摩擦力.缝纫机的大轮带动小轮转动,那是皮带和轮子之间有摩擦力的缘故.很难想象,生活中一旦失去了摩擦力会变成什么样子.

凡是摩擦有益的场合,我们应该设法增大摩擦,根据摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关的道理,请大家举例说明在什么场合用什么方法增大有益摩擦.

(学生举例,教师讲评)

四、减小有害摩擦

教师:摩擦力并不是都有好处,在有些场合是有害的,必须设法减小它.

机器的各个部件之间的摩擦不仅浪费动力,而且造成机件的摩损,影响机器的寿命.

大家想想,减小有害摩擦的方法有哪些?

(学生回答)

教师:由于摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关,要减小有害摩擦,应该使物体表面更光滑.但是,利用这种方法还不能使摩擦力减小到令人满意的程度.现在,我们再做一个实验.在木块和木板之间放一排圆铅笔,使木块做匀速直线运动,测出拉力的大小.

(学生操作)

可见,利用滚动代替滑动可以减小摩擦,这就是所有的车辆都安上轮子的道理.机器的转动部分安装滚动轴承,轴承内圈和外圈之间装有很多光滑的钢球或钢柱(展示轴承),这样,转动时的滚动摩擦非常小.

还有一种减小摩擦的方法是使两个互相接触的摩擦面彼此离开.加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜,运动部件只在油膜上滑动,减小了摩擦.利用压缩气体在摩擦面之间形成一层气垫,使摩擦面脱离接触,可以使摩擦变得更小.气垫轴承、气垫船就是利用气垫来减小摩擦的.

五、总结

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.

2.摩擦力的大小跟压力大小有关,跟物体的接触面的粗糙程度有关.

3.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.

六、作业

1.复习课文.

2.章后习题7、8.

注:教材选用人教版九年义务教育初中物理第一册.

重力摩擦力复习


重力摩擦力
一、复习导航
1.主要概念和公式
(1)重力
重力和其他力一样,也有大小、方向和作用点.
物体所受重力的大小与物体的质量成正比,有关系式G=mg.
重力的方向竖直向下,和物体所在处水平面垂直.
重力的作用点在物体的重心.
(2)摩擦力
滑动摩擦力:是相互接触的两个物体间发生相对滑动时所受的力.它的作用是阻碍物体的相对滑动,大小可用f=μN来计算.一般情况下,μ1.
静摩擦力:两个相对静止的互相接触并有挤压的物体之间若有相对运动趋势,就会产生静摩擦力,大小随外力的变化而发生改变,但变化有着一定的范围.
2.基本物理方法
(1)比较法:用此法分析重力与质量的区别与联系.
(2)归纳法:通过分析重力、摩擦力等具体的力的作用,归纳出要产生力必须至少有两个物体,力是物体对物体的作用.
(3)控制变量法:在探究影响摩擦力大小的因素的实验中,用此法得出滑动摩擦力的大小与压力的大小及接触面的粗糙程度有关,而与接触面的面积无关.
3.易错易混的问题
(1)物体重力的大小随地理位置而改变.
重力是物体由于地球的吸引而受到的力,这个力的大小与物体距地心的距离有关.距离越大,地球对物体的吸引力越小,物体受到的重力也越小.因此,同一物体放在赤道上比放在南北极受到的重力小,物体在地面比在高山上受到的重力大.如果我们乘飞船逐渐远离地球,受到的重力就会越来越小,一旦脱离地球的吸引,也就不再受重力的作用.
(2)摩擦力的方向是否总与物体运动的方向相反?
不是的.摩擦力有时阻碍运动,有时有利于运动.但无论是哪种情况,必与相对运动(或相对运动趋势)方向相反.如人走路时,地面给鞋底的摩擦力方向是指向人的运动方向的.
(3)摩擦是否总有害?
摩擦有时有害,有时有益.如机器齿轮的摩擦是有害的,汽车刹车时,轮子和地面的摩擦却是有益的.
二、考点聚焦
1.命题趋势
对重力的考查的重点是重力概念及其与质量的关系、重力的方向和作用点,通常以填空、选择、作图等题型为主;对摩擦力命题的考查,则偏向于有关摩擦力与其平衡力的综合题和有关摩擦的实验探究题,命题形式以填空、选择、实验为主.
2.典题解析
题1抛出去的球在空中飞行的过程中,关于球的重力情况说法正确的是(不计空气阻力)().
A.受重力和手的推力B.只受重力
C.只受推力D.不能确定
解析球在空中飞行过程中因球已脱离了手,手对球的推力已经不存在了,故本题选B.
点评造成此题错误的原因是不能正确理解力是不能离开物体而独立存在的.
题2物体放在斜面上,则图1中表示物A受重力的示意图是().
解析A图,重力方向正确,但作用点错了;B图,重力作用点正确,但重力方向错了;C图,重力的作用点正确,但方向错了.本题选D.
点评画物体受重力的示意图时,要注意重力的方向和作用点两个方面.
题3关于重力的概念说法正确的是().
A.重力是一种力,等于物体的质量
B.重力不随物体位置的改变而改变
C.空中飞行的飞机由于距地面有一定高度,因此不受重力作用
D.流动的河水受重力的作用
解析重力是一种力,与物体的质量有关,而不等于物体质量.重力随地理位置而改变;在地球附近的物体都受重力,故A、B、C选项错误,本题选D.
题4在生物课上,所用显微镜的底座又厚又大,从物理学的角度说,这是为了.
解析重心越低,物体支承面的面积越大,物体越稳定,由此可见,这是为了增加显微镜的稳定性.
点评物理与生活有密切联系,希望同学们能多观察、多思考,将所学知识应用于生活.
题5下列摩擦属于滚动摩擦的是().
A.汽车刹车时在滑行过程中车轮与地面间的摩擦
B.用卷笔刀削铅笔时,铅笔与转孔间的摩擦
C.用粉笔在黑板上写字时,粉笔与黑板间的摩擦
D.滚动轴承滚珠与轴承间的摩擦
解析A、B、C选项中,相互接触的两物体中,其中一个物体的接触面始终不变,属于滑动过程,都是滑动摩擦.滚珠与轴承间的接触面都是变化的,属于滚动过程,是滚动摩擦.
点评区别滑动摩擦和滚动摩擦的关键是注意物体间的接触面是否变化.
题6用10N的水平拉力拉一小车以1m/s的速度在一平面上做匀速直线运动,之后小车又以2m/s的速度在同一平面上做匀速直线运动,则此时摩擦力的大小为().
A.5NB.10NC.20ND.可以为零
解析小车在水平方向上受两个力的作用:拉力和摩擦力.又因为做匀速直线运动,拉力与摩擦力相等,所以摩擦力为10N.当以2m/s的速度运动时,由于仍在同一平面上,说明接触面粗糙程度没变,又因为小车对水平面的压力不变,所以摩擦力不变.本题选B.
点评(1)滑动摩擦力大小的确定在初中阶段只能利用物体在水平方向上做匀速直线运动时,摩擦力等于拉力,间接地通过拉力确定;(2)滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,与其它任何条件都无关,本题要区别上述两点,正确理解.
题7小明在家里淘气,把手插入玻璃瓶内拿不出来,当他正想把玻璃瓶打碎时,忽然想起物理老师讲的有关现象,于是他试试看,果然方法很灵,请你对小明的做法做出解释.
解析手放入瓶内拿不出来一般都是因为摩擦力太大,所以从减小摩擦入手,可以冲一些肥皂水,从瓶口倒入瓶中,或抹在手腕上,使接触面光滑,从而减小摩擦,便可以顺利把手取出.
点评摩擦与我们的生活息息相关,希望同学们能善于观察,能把摩擦知识应用于生活.
题8如图2所示,在同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个,探究木块和铁块下表面谁更粗糙,请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计,设计一个实验来验证你的猜想,写出实验步骤、现象和结论.
解析本题是探究实验题,其特点是利用滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关,通过比较摩擦力来确定接触面的粗糙程度,因此必须满足在压力一定时进行比较.这种探究方式,在物理学上叫做“控制变量法”,为了满足压力一定,则必须将木块与铁块叠放,用弹簧测力计拉其中的木块或者铁块,使它们一起做匀速直线运动,如图3所示.
实验步骤:(1)将铁块放在木块上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,记下弹簧测力计的示数F1;(2)将木块放在铁块上,用弹簧测力计水平匀速拉铁块,记下弹簧测力计的示数F2.
根据实验现象得出结论:若F1F2,木块下表面更粗糙;若F1
点评控制变量法是物理学中常用的探究方法,我们经常用到的还有:归纳法、观察法、推理法、演绎法等.
三创新试题
1.假如失去重力,将会出现的现象是(写出一种即可)
2.若用5N的拉力拉木块在水平面上做匀速直线运动,则此时摩擦力为.若使木块在同一水平面加速运动,则摩擦力应(填“增大”“不变”或“减小”)
3.如图4所示,虚线是抛出去的铅球在空中运动的轨迹,请画出此时铅球所受的重力的示意图.
4.关于磁悬浮列车减小摩擦的方法,正确的是().
A.给摩擦面加润滑油
B.减小摩擦面间的压力
C.使接触面脱离接触
D.变滑动为滚动
5.为探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小明设计了如图5甲所示的实验.
(1)在探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时,小明先后用大小木块按图5甲所示的方法进行实验,小明的做法是否正确?为什么?
(2)在研究此问题时,小红设计的实验如图5乙所示实验,弹簧测力计一端固定另一端钩住长方体,木块下面是一长木扳,实验时拖动长木板,然后读出弹簧测力计示数,即可测出木块和木板间的摩擦力。
(a)从实验操作方面考虑,应选方案,简述你选择的理由。
(b)从实验误差方面考虑,应选择方案,简述你选择的理由。
[参考答案]
1.(1)抛出去的石块不会落回地面
(2)杯子里的水倒不进嘴里
2.5N,不变
3.如图所示:
4.C
5.(1)不正确.因为研究摩擦力和接触面积的关系时,应保证影响摩擦力大小的其它因素不变,即应该保证压力大小和接触面的粗糙程度相同.
(2)(a)选择乙方案理由:甲方案中,木块运动要匀速,实际很难控制;乙方案中,木板滑动时可以是变速的,实验操作容易.(b)选择乙方案选择的理由:甲方案中由于弹簧测力计是运动的,不易读准示数;乙方案中,由于弹簧测力计是静止的,容易读准示数.