初中物理静摩擦力

静摩擦力静摩擦力 江苏南师附中王峰210003 本次公开课既要体现新课程的理念，又要采用先进的教学手段——DIS 实验系统教学，所 以课前准备工作要求特别高：一方面要充分领会和体现新课程的精神和要求，另一方面要对学 生进行 DIS 实验系统的操作培训。同时在课堂实施过程中问题的提出、知识的呈现、与学生的 互动以及对学生的引导和调控都要做好充分的准备。 一、课前准备一、课前准备 1、提出相关的引导问题，让学生事先有重点的进行预习。主要问题如下： （1）什么是静摩擦力？静摩擦力的产生条件是什么？（请比较滑动摩擦力条件） （2）静摩擦力的方向如何？ （3）静摩擦力的大小如何？怎样测定？ （4）什么是最大静摩擦力？ （5） 最大静摩擦力可能与哪些因素相关？它的大小与滑动摩擦力可能有何关系？你能设计实验 进行探究吗？ （6）生活中有哪些摩擦力的现象，它们的原理是什么？ 2、明确 DIS 操作技术及注意事项，让学生熟悉 DIS 的操作技术，确保学生在课堂上不被操作 技术拖累，从而能更好地进行物理知识的探讨和学习。主要有以下几项： （1）利用“数字”显示和“示波”显示方式来观察力的变化情况； （2）利用“组合图线”选择合理区域，可求出滑动摩擦力平均值； （3）利用“组合图线”坐标轴测出某时刻的力的大小，也可点击鼠标右键直接在鼠标尖端处显 示坐标值； （4）力传感器拉木块时：传感器必须保持水平，且挂钩方向应与细线一直线；同时细线也要保 持水平，且不能左右偏转。 （5）力传感器拉木块时，木块静止时，力的增大过程尽量缓慢一些，当木块滑动时，尽量控制 木块速度恒定，且速度适中一些（太慢容易停顿，太快容易变速） 。 第 1 页共 7 页 3、明确小组学习的要求，各学习小组组长课堂上应发挥组长的职责 （1）调动组内同学学习积极性，在实验任务较多或较复杂时，要进行合理的学习任务安排和调 整； （2）督促每位同学按质按量地完成实验任务，提醒同学不能做与课堂内容无关的事！ （3） 收集同学的实验数据， 组织大家进行讨论， 总结实验结论， 并安排同学准备汇报实验结果。 二、教学目标二、教学目标 知识与技能目标： 2、 了解静摩擦力的产生条件、方向和大小 2、理解最大静摩擦力的物理意义和大小特点 3、提高物理实验的操作技能 过程与方法目标： 2、 体会应用 DIS 系统研究物理问题的过程与方法 2、体会控制变量法研究问题的方法 情感态度和价值观目标： 2、 通过有趣的物理实验，增强学生学习物理的兴趣； 2、通过对常见生活现象的重新思考，培养学生善于审视和探索日常生活现象的思维习惯。 三、教学重难点三、教学重难点 1、静摩擦力的方向判定2、静摩擦力大小的探究 3、最大静摩擦力大小的探究4、摩擦力生活实际应用 四、教学方法四、教学方法 1、DIS 实验探究2、学生互动实验 五、实验器材五、实验器材 DIS 实验系统毛刷木块砝码木板毛巾面玻璃直尺 六、教学过程六、教学过程 【课堂引入】【课堂引入】 （1）筷子提米（教师演示） （2） 两本书夹在一起， 请学生上台来拉 （学生参与） ， 再请同桌学生用物理书做实验感受。 课堂思考： （1）为什么筷子能将装有米的杯子提起来？ （2）为什么两本普通的书页面交错相叠后很难被拉开？ （一）静摩擦力的概念（一）静摩擦力的概念 课堂实践： 用手掌心压紧桌面， 稍微用力向前推， 但保持手与桌面相对静止， 则手有什么感觉？ 课堂思考：实验时手在沿桌面方向受力吗？此力与滑动摩擦力有何差别？ 定义：两个相对静止的物体之间有相对运动趋势时物体受到的摩擦力叫做静摩擦力。 课堂思考：滑动摩擦力的产生是有条件的，那么静摩擦力的产生也有条件吗？（可以用类比的 方法思考） 产生条件： （1）接触且挤压； （3）接触面粗糙； （4）有相对滑动趋势。 第 2 页共 7 页 课堂思考：静摩擦力的作用效果是什么？ 阻碍物体的相对运动，使物体之间保持相对静止。 （二）静摩擦力的方向（二）静摩擦力的方向 课堂思考：滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反，那么静摩擦力方向如何？ 实验探究：利用毛刷进行静摩擦力方向研究 学生回答：结合毛刷说明静摩擦力的方向 实验思考：受静摩擦力的物体一定是静止的吗？运动物体也会受到静摩擦力吗？ 举例： （1）木板减速时，木板上物体有相对木板向前滑动的趋势，物体受到向后的静摩擦力，此时静 摩擦力方向与物体运动方向相反； （2）木板加速时，木板上物体有相对木板向后滑动的趋势，物体受到向前的静摩擦力。此时静 摩擦力方向与物体运动方向相同； （3）假想教室是一节匀速运动着的车厢，车厢内的物体都在运动，用任意方向的力推课桌，课 桌会受到静摩擦力，方向与课桌相对车厢运动趋势方向相反，与课桌的运动方向无关。 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。 ．．．． 相对地面运动的物体也可以受到静摩擦力，其方向与运动方向可以相同，也可以相反，甚 至还可以无关，但一定与相对运动趋势方向相反 （三）静摩擦力的大小（三）静摩擦力的大小 课堂思考：静摩擦力的大小如何？怎样测量静摩擦力的大小？（运用力的平衡知识） 学生回答：通过拉力大小测出静摩擦力大小，运用二力平衡知识。 DIS 实验探究：静摩擦力的大小变化规律 （1）在保证木块相对木板静止的前提下，增大拉力，观察静摩擦力的大小变化。 （2）改变材料再观察。 提示：用数字显示法或示波法。 实验结论：当木块与木板相对静止时，木块所受静摩擦力与外力等值反向，且随着引起静摩擦 力的外力的增大而增大。 静摩擦力的求解：对于平衡问题，可以运用平衡条件来求解；对于非平衡问题，可以运用动力 学知识求解。 （四）最大静摩擦力（四）最大静摩擦力 课堂思考：刚才实验中的静摩擦力能否一直增大？（不能，有上限） 定义：静摩擦力的最大值叫最大静摩擦力，物体受最大静摩擦力时，其状态为即将滑动而未滑 动的临界状态。 假设最大静摩擦力为 Fmax：则静摩擦力 F 大小在 0－Fmax之间，即 0＜F≤Fmax 课堂思考： （1）各种情况下的最大静摩擦力都一样吗？ （2）最大静摩擦力会与哪些因素相关？ （3）若外力超过最大静摩擦力，物体会滑动，此时为滑动摩擦力，则滑动摩擦力与最大静摩擦 力会有怎样的关系？ DIS 实验探究：最大静摩擦力 （1）缓慢增大拉力直到木块刚滑动，观察拉力的变化情况，思考静摩擦力的变化情况； （2）当木块滑动时，观察滑动摩擦力的大小； （3）比较最大静摩擦力与滑动摩擦力的大小关系； （4）材料不变，改变压力，比较最大静摩擦力与滑动摩擦力大小关系 （5）压力不变，改变材料，再比较最大静摩擦力与滑动摩擦力的大小关系 操作方式提示： （1）利用组合图线读出最大静摩擦力； （2）利用组合图线测出滑动摩擦力的平 均值； （3）利用计算表格记录并比较数据； 实验注意点： （1）力传感器拉木块时，必须保持水平，线水平，传感器水平： （2）开始时应比 较缓慢地增大拉力，尤其是当拉力接近最大静摩擦力时，更应轻缓些。拉动时尽量保持匀速， 且速度尽量适中一些； 第 3 页共 7 页 实验讨论与分析： （师生互动） 预设问题： （1）图线上的值对应的是摩擦力吗？ （2）各种材料的图