高一物理 第一章 力 四摩擦力第一课时 人教大纲版第一册Word格式.docx
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讲授法、实验法、讨论法.
教学用具
斜面、小车、毛巾、弹簧秤、长方体物块4个相同的重物、磨砂纸、投影片.
课时安排
1课时
教学过程
[投影本节课的学习目标]
1.知道滑动摩擦力产生的条件,会正确判断滑动摩擦力的方向.
2.会用F=μFN计算有关问题.
3.知道动摩擦因数μ的大小与接触面的材料和粗糙程度有关.
4.知道静摩擦力产生的条件,知道静摩擦力的方向.
5.知道什么是最大静摩擦力.
[学习目标完成过程]
一、引入新课
[演示实验]
1.手拉一木块在桌面上运动,停止用力后,小木块慢慢停下来.
2.小车从斜面上滑下.
[教师]观察到什么现象?
[学生]小木块和小车停下来.
[教师]它们为什么会停下来呢?
[学生]由于受到了摩擦力的作用.
[教师]初中我们已经学过了摩擦力的一些知识,本节课进一步学习摩擦力的知识.
二、新课教学
(一)滑动摩擦力
[教师]在演示实验中,木块和小车都受到了摩擦力,这叫什么摩擦力?
[学生]滑动摩擦力.
[教师]滑动摩擦力是怎样产生的呢?
同学们能否举例说明?
[学生活动]积极思考并通过实验研究.
方案一:
让小车从斜面上滑下,滑到光滑的水平面上.
现象:
小车一直运动下去.
方案二:
在光滑水平面上铺放一条毛巾,再让小车从斜面上滑下.
小车在水平铺放的毛巾上慢慢停下来.
方案三:
将小车单独放在水平毛巾上,施加一水平力使小车开始运动后,立即撤去水平力.
小车慢慢停下.
方案四:
将小车单独放在水平毛巾上,不施加水平力.
小车始终静止.
方案五:
用一个大小等于小车的重力的向上的力,拉着小车,使小车在水平毛巾上以某一速度运动.
小车会一直运动下去.
[师生共同活动]共同分析上述现象,总结归纳:
1.当一个物体在另一个物体表面上相对另一物体滑动时,受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,叫做滑动摩擦力.
2.滑动摩擦力的产生条件:
(1)两物体直接接触且接触面粗糙.
(2)两物体间存在相互作用的弹力正压力.
(3)两物体接触面之间有相对滑动.
[教师]滑动摩擦力的方向如何呢?
分析上述有关滑动摩擦力的实验,试用语言描述滑动摩擦力的方向.
[学生活动](分析讨论并组织语言表述)
滑动摩擦力的方向总是跟接触面相切,且跟物体的相对运动的方向相反.
[巩固训练]
如图,物体A处于水平放置的长木板B上,现让A、B都向右运动,且vA<vB.分析物块A是否受到摩擦力?
方向如何?
[参考答案]
A受到滑动摩擦力,方向水平向右.
[评析拓展]
1.所谓“相对运动”是指相对接触的物体,而不是相对于别的物体(比如水平地面).
例如:
上题中由于vA<vB,故A相对于B水平向左运动,因而A所受B的滑动摩擦力方向水平向右.
2.滑动摩擦力也可能是动力.
在上题中,A所受滑动摩擦力跟A运动方向相同,因而此时滑动摩擦力是动力.
3.滑动摩擦力是被动力.
[教师]滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢?
能否设计实验来验证你的设想呢?
[学生活动]积极思考、讨论并设计实验演示.(教师随时指导)
演示实验一:
先用弹簧秤拉着长方体物块A如甲图运动,再用弹簧秤拉长方体物块A如图乙运动(两次都做匀速运动)
实验现象:
弹簧秤的示数相同.
比较实验条件:
物体和桌面的接触面积不同.
结论:
滑动摩擦力的大小与接触面面积大小无关.
演示实验二:
分别用丙图和丁图来做:
丙图中弹簧秤的示数比丁图中弹簧秤的示数小.
两种情况下接触面的粗糙程度不同.
滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关.
演示实验三:
分别在小车上加数量不同的砝码在桌面做匀速运动.
物体所加砝码越多,弹簧秤示数越大.
物体对地面的压力不同.
滑动摩擦力的大小与压力有关.
[教师]精确的实验表明:
滑动摩擦力跟正压力成正比.如果用F表示滑动摩擦力的大小,用FN表示正压力的大小,则有F=μFN
其中μ叫做动摩擦因数,它由接触面的材料和粗糙程度决定.
[巩固训练]用投影片出示
在水平力F作用下,重为G的物体匀速下滑,如图所示,若物体与墙之间的动摩擦因数为μ,则物体所受摩擦力的大小为
A.μFB.μF+GC.GD.
[参考答案]AC
[评析拓展]由此题可知计算滑动摩擦力的方法有两种:
一是直接由F=μFN求解;
二是由物体的受力情况和运动情况,间接进行判断和计算.
(二)静摩擦力
[教师]请一位同学用一不太大的水平力推讲桌.提问:
观察到了什么?
[学生]桌子没动.
[师生共同分析]
用水平力推桌子时,桌子有一个沿推力方向运动的趋势(但并没有运动).为什么呢?
原因是此时桌子和地面间产生了一个阻碍相对运动趋势的力,这就是静摩擦力.
[教师]静摩擦力的方向如何?
[学生]分析思考后作答:
静摩擦力的方向总是跟接触面相切,并且跟物体相对运动趋势的方向相反.
[教师]请另一位同学来推讲桌,水平力逐步增大.
[学生]仔细观察并思考:
开始时桌子未动,当水平力增大到某一值时,桌子突然动起来.
分析:
桌子未动时,桌子水平方向受力平衡,即静摩擦力等于水平力.
[师生共同活动]分析总结
1.静摩擦力随外力的增大而增大.
2.静摩擦力不能无限增大,静摩擦力的最大值叫做最大静摩擦力,最大静摩擦力等于物体刚刚运动时的推力.
[思考与讨论]
最大静摩擦力和什么因素有关?
[学生活动]举例:
推动一辆空车比推动一辆载重车容易.
最大静摩擦力和压力有关.
[教师]能否准确地描述最大静摩擦力和压力的关系呢?
[学生活动]设计实验
实验一:
用弹簧秤拉一重物A,观察重物刚滑动时弹簧秤的示数F1.
实验二:
在A上叠放一相同的重物B,再次观察刚滑动时弹簧秤的示数F2.
实验三:
在A、B上再叠放一相同的重物C,观察刚滑动时弹簧秤的示数F3.
F1/G=F2/2G=F3/3G(F3=3F1,F2=2F1)
即:
最大静摩擦力与正压力成正比
1.日常生活中静摩擦力有哪些应用?
2.判定下列两种情况下A和斜面间是否存在摩擦力?
如何存在,是什么摩擦力?
(甲图中A沿斜面匀速下滑乙图中A静止在斜面上)
[参考答案]1.略
2.甲图中A受到滑动摩擦力,乙图中A受到静摩擦力
[课堂讨论]
[投影讨论题]
1.受静摩擦力作用的物体是否一定静止?
2.摩擦力是否一定是阻力?
3.滑动摩擦力的方向是否一定和动运方向相反?
4.有外力作用才会产生静摩擦力吗?
[学生活动]
[教师点拨]
l.物体是否受到静摩擦力,与物体处于静止还是运动状态没有关系,关键是物体相对于其接触的物体静止.
例如:
一个人端着一杯水走路,杯子受到手的静摩擦力;
站在启动的火车上的人爱到车厢地板的摩擦力;
拔河比赛时受绳子的摩擦力等,都是静摩擦力.
2.有些摩擦力是阻碍物体的运动,但也有一些摩擦力却是物体在运动过程中的动力.例如人在加速跑步时,汽车加速前进时,由于人的脚或车轮(主动轮)与地面接触时相对静止,但有向后运动的趋势,故地面给人的脚或车轮一个向前的静摩擦力,这个静摩擦力是使人或车前进的动力.
3.滑动摩擦力的方向和物体的运动方向不一定相反.
如图所示。
长木板上放一木块B.
当A突然获得速度向右运动时,B也随A向A运动,同时B相对于A向左滑动,显然,B物体的运动方向是向右的,但它相对于A滑动的方向却是向左的。
B受滑动摩擦力方向是向右的。
与B的运动方向相同.
判断摩擦力方向时一定明确“相对”的含义,“相对”既不是“对”地。
也不是“对观察者”,“相对”的是跟它接触的物体.
4.产生静摩擦力的原因是因为物体受到不为零的沿接触面方向的外力作用,这种情况确实存在.例如:
在右图中,用水平力F拉放在地面上的物块。
但未拉动,是因为物块受到水平方向静摩擦力的作用.但以此认为沿接触面的外力是产生静摩擦力的条件却是片面的,不科学的.
放在水平传送带上并与传送带保持相对静止的货物。
在传送带加速或减速时,也会受到静摩擦力的作用,其原因并不是货物在水平方向受除静摩擦力以外的其他外力作用,而是因为货物与传送带问存在相对运动的趋势.
可见,相互接触的物体要产生静摩擦力,物体间必须具有相对运动的趋势,而这种“相对运动的趋势”既可由外力产生,也可以是因为运动状态的改变而产生.
三、小结
[投影]小结思考题
1.一个物体在另一个物体表面上的时候,要受到另一个物体的力。
这种力叫做滑动摩擦力.
2.滑动摩擦力的产生条件:
①接触面;
②两物体相互且存在;
③两物体间有.
3.滑动摩擦力的方向总是沿着.且与的方向相反.
4.滑动摩擦力跟成正比,F=,μ为,μ取决于物体的和接触面的与接触面的面积.
5.当一个物体在另一个物体的表面上有时,所受到的另一个物体对它的阻碍作用叫静摩擦力.
6.静摩擦力的产生条件:
①接触面;
②两物体且存在;
③两物体间有.
7.静摩擦力的方向沿着跟物体的方向相反.
8.静摩擦力的大小随外力增加而,当外力增大到使物体处于将动未动的状态时,静摩擦力达到.故静摩擦力随外力的变化而在的范围内变化,最大静摩擦力与压力成正比.
四、作业
1.课本P16练习四
2.思考题
如图,A、B两物体叠放在水平面上.水平力F作用在A上,但两者都未动,试分析A、B所受摩擦力的情况.
3.变式训练:
在上题中,如水平力作用在B上呢?
2.A受到B水平向右的静摩擦力F1.B受到A水平向左的静摩擦力F2.B受到水平面水平向右的静摩擦力F3.且F1=F2=F3=F(由二力平衡条件知).
3.A不受摩擦力,B受水平面对B的水平向右的静摩擦力F′,且F′=F.
五、板书设计
六、本节优化训练设计
1.关于摩擦力,下列说法中正确的是()
A.摩擦力方向总是跟运动方向相反
B.相互压紧且接触面粗糙的物体之间一定有摩擦力
C.相互接触的物体间的正压力增大,摩擦力一定增大
D.物体受到静摩擦力的大小,跟接触面的粗糙程度无关
2.对于两个相互接触的物体,下列说法中正确的是()
A.有弹力必有摩擦力
B.有弹力不一定有摩擦力
C.有摩擦力必有弹力
D.有摩擦力不一定有弹力
3.自行车在平直公路上匀速行驶过程中,则()
A.前后轮受到的摩擦力均向后
B.前后轮受到的摩擦力均向前
C.前轮受到的摩擦力向前,后轮受到的摩擦力向后
D.前轮受到的摩擦力向后,后轮受到的摩擦力向前
4.如图,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F作用在物块B上,物块A和B以相同的速度做匀速直线运动,由此可知,A、B之间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2可能是()
A.μ1=0,μ2=0B.μ1≠0,μ2≠0
C.μ1≠0,μ2=0D.μ1=0,μ2≠0
5.如图所示,一木块放在水平面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用.木块处于静止状态,其中F1=10N,F2=2N.若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力为()
A.10N,方向向左B.6N,方向向右
C.2N,方向向左D.零
6.物体与竖直墙壁的动摩擦因数为μ,物体的质量为m,当物体沿着墙壁自由下落时,物体受到的滑动摩擦力为______.
7.一木块静止在水平桌面上,已知木块重为10N,木块与桌面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力为2.2N,求:
(1)用1.5N的水平力拉木块时,木块受到的摩擦力有多大?
(2)要使木块由静止开始运动,至少要用多大的水平拉力?
(3)木块在桌面滑动后,使水平拉力大小变为1.5N,木块受到多大的摩擦力?
[参考答案]
1.D2.BC3.D4.BD5.D
6.0
7.
(1)1.5N
(2)2.2N(3)2.0N
2019-2020年高一物理第一章运动的描述苏教版
第一节质点 参考系和坐标系
【三维目标】
知识与技能
1.认识建立质点模型的意义和方法能根据具体情况将物体简化为质点,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。
2.理解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系。
3.认识一维直线坐标系,掌握坐标系的简单应用。
过程与方法
1.体会物理模型在探索自然规律中的作用,初步掌握科学抽象理想化模型的方法。
2.通过参考系的学习,知道从不同角度研究问题的方法。
3.体会用坐标方法描述物体位置的优越性。
情感态度与价值观
1.认识运动是宇宙中的普遍现象,运动和静止的相对性,培养学生热爱自然、勇于探索的精神。
2.渗透抓住主要因素,忽略次要因素的哲学思想。
3.渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想。
1.理解质点概念以及初步建立质点要点所采用的抽象思维方法。
2.在研究具体问题时,如何选取参考系。
3.如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。
在什么情况下可以把物体看作质点。
课时安排1课时
导入
我们知道宇宙中的一切物体都在不停地运动着,机械运动是最基本、最普遍的运动形式,那么什么是机械运动呢?
请列举几个运动物体的例子。
机械运动简称运动,指物体与物体间或物体的一部分和另一部分间相对位置随时间发生改变的过程。
新课教学
一、物体和质点
问题:
选择以上一个较复杂的运动(例如鸟的飞行),我们如何描述它?
引导学生分析:
1.描述起来有什么困难?
2.我们能不能把它当作一个点来处理?
3.在什么条件下可以把物体当作质点来处理?
小结
1.只有质量,没有形状和大小的点叫做质点。
2.质点是一种科学抽象,一一种理想化的模型,这种忽略次要因素、突出主要因素(质量)的处理方法是一种非常重要的科学研究方法。
3.一个物体能否看成质点,取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计,而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。
4.一个物体能否被看成质点,取决于所研究的问题的性质,同一个物体在不同的问题中,有的能被看作质点,有的却不能被看成质点。
学生讨论:
1。
是不是只有很小的物体才能看作质点?
2.地球的自转和转动的车轮能否被看作质点?
3.物理中的“质点”和几何中的点有什么相同和不同之处?
二、参考系
坐在教室里的同学看到其他同学都是静止的,却不知道他们都在绕着太阳在高速运动着,这里面蕴含了什么问题呢?
学生活动
让学生观察图1.1-3和1.1-4,阅读图右文字,回答以下问题
1.得出什么结论?
2.就图1.1-4能否提出一些问题?
(例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方)
目的是为了培养学生的观察能力和提取有用知识的能力。
1.参考系是参照物的科学名称,是假定不动的物体。
2.运动和静止都是相对的。
3.参考系的选择是任意的,一般选择地面或相对地面静止的物体。
小小竹排江中游,巍巍青山两岸走
2.月亮在莲花般的云朵里穿行
3.坐地日行八万里,巡天遥看一千河
在上述三例中,各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的。
三、坐标系
创设实例:
从一中到冶浦桥的公交车或刘翔的110m栏。
提出问题:
怎样定量(准确)地描述车或刘翔所在的位置。
教师提示:
你的描述必须能反映物体(或人)的运动特点(直线)、运动方向、各点之间的距离等因素。
学生讨论
教师总结
1.为了定量描述物体的位置随时间的变化规律,我们可以在参考系上建立适当的坐标系,这个坐标系应该包含原点、正方向和单位长度。
2.对于质点的直线运动,一般选取质点的运动轨迹为坐标轴,质点运动的方向为坐标轴的正方向,选取计时起点为坐标轴的原点。
单位长度的选定要根据具体情况。
3.位置的表示方法,例:
x=5m。
如果物体在平面上运动(例如滑冰运动员),我们应如何建立坐标系?
可以建立一个直角坐标系,此时可以用(x,y)表示物体的位置。
巩固练习
1.下列物体能看做质点的是()
A.沿着斜面下滑的木块B。
研究斜面上的木块是下滑还是翻滚
C。
电扇的叶片D。
自转中的地球
2.下列关于质点的说法中,正确的是()
A.地球很大,一定不能看做质点
B。
原子核很小,一定能看做质点
同一物体在不同的情况中,有时可看做质点,有时则不可看做质点
D。
质点是一种理想化模型,无实际意义
3.下列说法中正确的是( )
A。
研究物体的运动,首先必须选定参考系
B。
参考系必须选择地面
C。
研究同一物体的运动时,选取地面或相对地面静止的物体为参考系,所得出的关于物体运动的结论是相同的
D。
选取不同的参考系,所得出的关于物体运动的结论可能是不同的
4.诗句“满眼风波多闪灼,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行”中,“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别为( )
船和山 B。
山和船C。
地面和山 D。
河岸和流水
布置作业
教材第13页问题与练习
第二节 时间和位移
三维目标
1.知道时间和时刻的区别和联系
2.理解位移的概念,了解路程与位移的区别。
3.知道标量和矢量,知道位移是矢量,时间、时刻和路程是标量。
4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移。
5.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系。
6.初步了解矢量与标量不同的运算法则。
1.通过具体问题引出时间、时刻、位移、路程等概念,要使学生学会将抽象问题形象化化的处理方法。
2.会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向。
3.会用矢量表示和计算质点的位移,用标量表示路程。
1.通过时间位移的学习,要让学生了解生活与物理的关系,同时学会用科学的思维看待事实。
2.养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。
1.时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2.位移的概念以及它与路程的区别。
1.帮助学生正确认识生活中的时间与时刻。
2.理解位移的概念,会用有向线段表示位移。
课时安排1课时
引入
提问一个走读生,上学的时候是什么时间离开家的?
在路上用了多长时间?
怎么走的?
什么时间到校的?
根据学生的回答提出,要想清楚地描述物体运动情况,仅仅用上节课所学的内容是不够的,我们需要学习更多的物理量。
一、时间和时间间隔
在一开始学生的回答中,学生离家和到校所对应的是时刻概念,在路上所用的时间就是时间间隔,它等于两个时刻之差。
如果建立一个表示时间的一维直线系,则在这个坐标系中,时刻用点表示,时间间隔是两个时刻之差,用线段表示。
如图所示,物体沿直线从O点开始运动,如果各点之间的时间间隔都是一秒,则下列各说法中分别表示哪一点或线段。
前3s内:
第2s内:
(第)2s末:
第3s初:
第二个2s内:
二、路程和位移
重新讨论提问学生的问题,问学生为什么不从另外一条路走?
学生会很快回答另外一条路远,那么从不同的路径走就没有相同之处吗?
当然有,那就是初始位置和末位置是相同的,所以为了准确描述这两种运动,就需要引入两个不同的概念。
1.路程是物体运动轨迹的长度
2.位移是描述物体位置变化的物理量,用从初位置到末位置的有向线段表示,即物体位移的大小由初末位置决定,方向由初位置指向末位置。
物体的位移大小有没有等于路程的情况?
答:
在单向直线运动中位移的大小等于路程。
课堂训练
下列关于位移和路程关系的正确说法是()
A.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移
B.物体沿直线运动,通过的路程等于位移的大小
C.物体通过的路程不等,位移可能相同
D.物体通过一段路程,位移不可能为零
三、矢量和标量
象位移这样既有大小又有方向的物理量叫做矢量,象路程这样只有大小,没有方向的物理量叫做标量。
问题:
回忆初中所学过的物理量,说明它们是标量还是矢量。
答:
温度、时间、质量、密度等是标量,速度是知量。
我们知道,如果一个口袋中原来有20kg大米,再放入10kg大米,口袋里共有30kg大米。
那么如果一个物体第一次的位移大小为20m,第二次的位移大小为10m,则物体的总位移是不是30m呢?
问题:
阅读教材的思考与讨论,能否得出分位移和合位移的关系?
并由此得出知量运算的一般法则(实验班)。
1.当两个矢量共线时,可以用算术运算,但首先要设定正方向。
2.当两个矢量不共线时,合矢量和分矢量必将构成一个三角形,它们分别是三角形的三条边。
3.不共线矢量的运算法则叫做平行四边形定则,又叫三角形定则。
四、直线运动的位置和位移
要想准确描述物体的位置变化怎
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