鲁教版高一物理必修一全册教案(6)

状元培训,伴你成才

教师:王孝鹏

结论:

1、静摩擦力的大小由外部因素决定 ,一般可由物体的运动状态进行受力分析中得出。(比如推箱子中,由于物体是静止的,

所以合外力是零,从而知道静摩擦力随推力的增大而增大)与μN无关,μN只决定最大静摩擦力。

2、0?f静?fmax,Fmac一般情况下大于滑动摩擦力,无特殊说明情况下,近似认为Fmac等于滑动摩擦力。

带领学生观看视频文件及动画文件,加深印象。 方向:与相对运动趋势相反。

如何判断物体间是否有相对运动趋势以及相对运动趋势的方向 1、假设不存在法

什么叫做运动趋势呢?就是有运动的动向却没有付诸行动,大家想一想,为什么物体间有相对运动的动向却没有付诸行动呢?就是因为有静摩擦力阻碍了这个相对运动趋势,使它没有变成现实。那如果没有静摩擦力,物体的相对运动趋势就应该能变成行动了,所以如果我们假设摩擦力不存在,那么我们从物体间运动状态不同和物体受力分析中可以看出物体间是否有相对运动趋势以及相对运动趋势的方向。如下图:

人推木箱没推动,那木箱与地面之间有没有摩擦力呢?假设摩擦力不存在,则木箱将会向右运动,说明存在静摩擦力,且木箱相对于地面有向右运动的趋势。

2、牛顿定律

其实大多情况下,我们并不是看物体的相对运动趋势,我们只要综合受力分析和牛顿定律,就可以判断出静摩擦力了。比如下图,求AB间摩擦力和B地间摩擦力。

A 匀速 BF F 因为A匀速,所以A应该受力平衡,A竖直方向受两个力:重力;B对A的支持力,这两力相互抵消。水平方向如果受摩擦力,则A不可能受力平衡,说明A肯定不受摩擦力。

举例:

1、人用F力向右推箱子没有推动

解:很明显,如果没有摩擦力,物体受到重力G、支持力N和推力F,物体是不能保持静止的,将向右运动,所以箱子相对于地面有向右运动的趋势,它受到的静摩擦力方向向左。根据力的作用是相互的,所以箱子对地面的静摩擦力是向右的。

2、三角斜面上静止的木块

解:如果不存在摩擦力,则物体受到重力G和支持力N是不能保持静止的,将向下滑,所以木块相对于斜面的运动趋势是向下滑的,它受到的静摩擦力沿斜面向上,斜面的受到的静摩擦力沿斜面向下。

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。

解:如果不存在摩擦力,箱子只受重力G和支持力N,而且这两个力相互抵消,由于物体本来是静止的,所以物体应该仍然保持静止,而汽车启动了,则汽车相对于箱子向前了,箱子相对于汽车落后了,所以箱子受到向前的静摩擦力,汽车受到向后的静摩擦力。]

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?

解:带领学生看动画演示知:脚与地面的摩擦力是静摩擦力,地面对脚的摩擦力方向向前。 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? 解:是静摩擦力,前轮所受摩擦力方向向后;后轮所受的摩擦力方向向前。 例6、判断静摩擦力方向 1、人紧握瓶子水平移动

2、 3、 4、

V A 静止 BF F 静止 A BF F 状元培训,伴你成才

教师:王孝鹏

四、难点: 1、摩擦力(不管是静摩擦力还是动摩擦力)可以动力也可以是阻力 动力和阻力是从效果上来讲的:

动力:促进物体运动的力(暂时理解为该力与速度同向) 阻力:阻碍物体运动的力(暂时理解为该力与速度反向)

举例:一个正在下落的物体,它受到重力G和空气阻力f的作用,重力方向与速度同向,该力是动力,促进物体下落。空气阻力与速度反向,阻碍物体下落,是阻力。

注意:摩擦力是与相对运动或相对运动趋势相反,并不是与物体运动相反。(运动和相对运动不是一回事,无特殊说明的情况下我们讲的运动通常是指物体相对于地面的运动,而摩擦力看的是产生摩擦力的两个物体之间的相对运动)

举例:

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?

解:是动力。箱子相对于汽车向后滑,所以箱子受到汽车向前的滑动摩擦力。有一点容易弄错的是,虽然箱子相对于汽车向后,但其实箱子和汽车都是向前运动的(以文具盒压在书本上然后抽来例),所以是动力。箱子对汽车的摩擦力是阻力。

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? 解:B对A的摩擦力是动力。这里A相对于B有向后的运动趋势,摩擦力(从弹簧的伸长可以知道),同时A是向前运动,所以这里静的摩擦力是阻力,因为A对B的静摩擦力是向后的,而B是向前的,

3、经典例子:两块木板间夹一木块,任意方向匀速运动,受到上,该力可以是动力或阻力看你向哪个方向匀速。

2、静摩擦力还是滑动摩擦力看物体间是相对静止还是相对运动 静止的物体可以受到滑动摩擦力

在地面上推箱子,箱子对地面的摩擦力是滑动摩擦力,但地面却是静止的。 运动的物体也能受到静摩擦力

物体在传送带上匀速度上升,它是运动的,但它却受到静摩擦力。 五、滚动摩擦: 除了滑动摩擦外,还有滚动摩擦。滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。当压力相同时,滚动摩擦比滑动摩擦小很多。滚动轴承就是根据这一点制成的。 六、生活中的摩擦 在生产、生活中,我们有时需要加大物体之间的摩擦力,有时又需要减小物体之间的摩擦力。钻木取火利用了摩擦生热,古埃及金字塔以滚动摩擦代替滑动摩擦、磁悬浮列车。

有利:鞋底做得越粗糙就越不容易打滑,是因为增加了鞋与地面的摩擦,因此要将鞋底做得更粗糙,才使人不易滑倒;木匠把木板打磨光滑,是用砂纸与木板的摩擦将木板打磨光滑的;洗衣机洗衣服是经过转动使衣服与水产生摩擦,才能将衣服洗干净的;等等,这些有利摩擦我们都要多多利用.

有害:机器运转是会相互摩擦发热,造成无谓的能量损失和有害与零部件,缩短了机械使用寿命,因此要把接触面造得更加光滑;在泥泞的道路或雪地里,汽车容易打滑,易发生事故.所以要尽量将车轮造得更加粗糙或加铁环;等等这些都是有害摩擦.

3.4 力的合成

★三维目标

(一)知识与技能

1、掌握力的平行四边形定则,知道它是力的合成的基本规律。

2、初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力;能从力的作用效果理解力的合成、合力与分力的概念。

3、会用作图法求解两个共点力的合力;并能判断其合力随夹角的变化情况,掌握合力的变化范围,会用直角三角形知识求合

所以A受到B向前的静摩擦力是动力;A对B所以是阻力。 静摩擦力始终竖起向

A B 状元培训,伴你成才

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力。

(二)过程与方法

1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则;

2、培养学生动手操作能力、物理思维能力和科学态度、观察能力、分析能力、协作能力、创新思维能力、表达能力。 3、培养学生设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法的能力。 (三)情感、态度与价值观

1、培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。

2、培养学生热爱生活、事实求是的科学态度,激发学生探索与创新的意识。 3、培养学生合作、交流、互助的精神。 ★教学重点

1、通过实验归纳出力的平行四边形定则 2、力的平行四边形定则的理解和应用。 ★教学难点

1、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力

2、合力与分力间的等效替代关系,尤其是合力的大小与两个分力间夹角的关系。 ★教学方法

1、创设情景,引导启发,让学生体会并接纳等效观点,从而得出合力、分力的概念。 2、实践体验,实验探索,归纳总结,从而得出平行四边形定则。 ★教学用具:

多媒体、总重力为200N的一桶水(依情况而定)、合力与分力关系模拟演示器(磁性黑板、带磁铁的滑轮、钩码、橡皮筋(带细绳套)、实验器材(学生分组实验用);方木块1块、弹簧秤2个、橡皮筋1条,20cm细线1条(两端打好套)、白纸1张、图钉几个、三角板一对 ★教学过程

(一)引入新课

教师活动:请两位同学到讲台前,让一位同学提起重为200N的一桶水,请下面同学分析该同学施加的提水的力为多大?然

后请两同学一起提起水桶,请同学们一起分析提水桶的有几个力?从效果上看跟刚才用一个力提一样吗?

学生活动:学生观看两位同学的操作,同时考虑并回答教师的问题。 学生回答:效果是一样的。

点评:通过实践体验,让学生体会一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同、目的是激发学生学习兴趣,引导学生体会等效观点。

教师活动:引导学生思考:生活中还有哪些事例是说明几个力与一个力的作用效果相同的?

学生活动:学生思考讨论列举实际例子:用两条细绳吊着日光灯、很多只狗拉着雪撬前进、抗洪救灾中解放军搬沙袋、打夯

等。

点评:通过列举生活中的实例,进一步体会一个力可以与几个力的作用效果相同。培养学生观察生活的能力,同时激发学生对生活的热爱。

教师活动:启发引导同学找出这些例子的共性,给出合力和分力的概念。 学生活动:积极思考,领会合力、分力的等效替代关系。 (二)进行新课 1、力的合成

一个力与几个力产生了同样的效果,可以用这一个力代替那几个力,这一个力是那几个力的合力,那几个力是这一个力的分力。

当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力的作用效果跟原来几个力的作用效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。求几个力的合力的过程叫做力的合成。下面我们就来探究一下求几个力的合力的方法。

教师提问:那么如何才能求出几个力的合力呢?也就是说合力与分力之间有什么关系?

教师活动:教师出具合力与分力关系模拟演示器,告诉学生有关的器材,以及实验的目的,让学生自己设计一个实验来探究

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教师:王孝鹏

求合力的方法(学生可能提出好多不同的设计方案,教师要引导学生选择其中的最佳方案)。教师可提出如下问题:在这个实验中合力与分力等效的标志是什么?(橡皮条的伸长量相等)然后教师可让学生(2-3人)自告奋勇去前面操作,下面的学生观察,引导学生找出操作同学的不妥之处。在实验结果的处理时,引导学生先做出各力的图示,让操作的同学和下面同学一起讨论合力与分力之间的关系。(学生此时也可能有很多种猜想,比如:把两个力直接加起来等。教师可参与学生的讨论,筛选出有一定道理的猜想)

学生活动:根据老师出示的合力与分力关系模拟演示器,思考:在这个实验中研究什么问题?在这个实验中合力与分力等效

的标志是什么?用什么样的方案去探究?然后与邻近的同学交换一下意见。

学生代表到前面去做实验的时候,同学们要认真观察,并与自己设计的方案相比较,看哪个方案更好一些。同时要找一下前面同学的操作有无不恰当的地方,并友好地提出来。当操作的同学根据实验结果画出力的图示时,同学们要积极思考:合力与分力的大小是什么关系,并形成自己的猜想结论。

F。 实验演示:两个弹簧秤互成角度地悬挂一个钩码,拉力分别为F1和F2,再用一个弹簧秤悬挂同一个钩码,拉力为F产生的效果是相同的,即均可使钩码处于静止状态,由于力F产生的效果与力F1和分析:F1和F2共同产生的效果与力

F2共同作用产生的效果相同,力F

进一步实验:

就叫做力F1和F2的合力,这种等效代替的方法是物理学中常用的方法。

实验设计:一根橡皮条,使其伸长一定的长度,可以用一个力F作用,也可以用2个力F1和F2同时作用,如能想办法确定

F1和F2以及力F

的方向,就可知F与F1和F2间的关系。

演示:将如图所示的实验装置安装在贴有白纸的竖直平板上。

甲 G E O C F1G 乙 E O F2F

橡皮条GE在两个力的共同作用下,沿着直线伸长了EO这样的长度,若撤去F1和F2用一个力作用在橡皮条上,使橡皮条沿着相同的直线伸长相同的长度,则力F对橡皮条产生的效果跟力F1和F2共同作用产生的效果相同,力F等于F1和F2的合力,在力F1和F2的方向上各作线段OA和OB,根据选定的标度,使它们的长度分别表示力F1和F2的大小,再沿力F的方向作线段OC,根据选定的标度,使OC的长度表示F的大小。

问题:由此看来,求互成角度的两个力的合力,不是简单的将两个力相加减,那么互成角度的两个力是不是可以用F1和F2的有向线段为邻边所作的平行四边形的对角线来表示呢?

学生实验:将白纸钉在方木板上,用图钉固定一橡皮条,用两只弹簧秤同时用力互成的沿规定方向拉橡皮条,使橡皮条的另一端伸长到O点,记下此时弹簧秤的读数,这就是分力的大小,再用一只弹簧秤通过细绳套也把橡皮条拉到位置O,弹簧秤的读数就是合力的大小,细绳的方向就是合力的方向。用力的图示作出这3个力观察找出3个力之间的关系。

F1F

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教师:王孝鹏

结论:总结平行四边形定则:求互成角度的两个力的合力,可以用表示两个力的有向纯然为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向,这就是平行四边形定则。如上图所示。

点评:探究力的合成的平行四边形定则,培养学生实验探究的能力。

学生对于合力和分力的大小关系的猜想,教师应当充分尊重,而不要怕麻烦,要让学生的实验探索落到实处。教师在教学中会发现:学生的思维有时很睿智,教师时常会有惊喜的发现。

教师点评:学生的猜想是否正确,教师要给学生验证的机会:让学生进行分组实验,测量三组数据,处理完后得出自己验证

的结论,即原来的猜想是否正确。让学生自己选出各组的代表,把实验的情况进行汇报,教师和学生一起进行归纳总结。最后得出求合力的方法一一平行四边形定则。

在上述过程中教师要引导学生对各组的操作情况、数据处理、语言表述等进行评价和分析。

学生活动:根据学生自己的猜想,利用课桌上仪器进行实验验证,测量三组数据进行处理,看结果如何。(实验过程中同学之

间要团结协作,密切配合),各组的学生代表要在同学们面前陈述本组的实验结论,和其他组的情况相比较,最后全班同学一起得出求合力的方法。

点评:验证探究的结果是否正确。培养学生科学的思维方法——探究、验证,以及严谨的科学态度。 (三)课堂总结、点评

教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。

点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。

教师要放开,计学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。 五、布置作业

l、还有没有更好的方案来验证力的合成的平行四边形定则? 2、你身边还有没有物体受共点力的例子?试举出来。 3、课后完成课本上第67页的练习第1、2题做4、思考:合力与分力之间的关系。 六、板书设计

1、合力:一个力与几个力产生的同样的效果,个力的合力,那几个力是这一个力的合力。

2、力的合成:求几个力的合力的过程叫做力的合成 3、求的合成法则:平行四边形定则

3.5 力的分解

★教学目标 (一) 知识与技能

1. 理解分力及力的分解的概念

2. 理解力的分解与力的合成互为逆运算,且都遵守力的平行四边形定则 3. 掌握按力的作用效果进行分解的一般步骤,学会判断一个力产生的实际效果 4. 知道合力和(两等大)分力之间的大小关系

(二) 过程与方法

5. 在过程中观察合力与分力关系,会分析物体受力及作用效果 6. 体会力的分解合成在实际应用的的好处。

(三) 情感态度与价值观

7. 学习和领会“等效替代”的科学思想

8. 培养分析观察能力,物理思维能力和科学的研究态度

可以用这一个力代替那几个力,这一个力是那几在本上。


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