f2静摩擦力(讲稿)

物理教师教育实训教案讲稿63静摩擦力讲课稿上课。同学们好！请坐。在初中物理课中，我们已经学习过一些有关静摩擦的知识。下面，就请大家想一想，能不能从我们的生活学习中，举出一些与静摩擦现象有关的事例来？给大家1分钟时间，同桌22之间讨论一下，看看，谁举得最多？好，现在开始讨论……（1分钟）旁：大家可以先回忆一下有关静摩擦的一些概念，然后，再结合一下自己日常生活学习中的一些经历，想想看，在这些经历中有哪些现象与静摩擦有关呢？（同学讨论：推桌子，桌子推而不动；提东西；拉木块……）好，刚才同学们例举了一些生活中的静摩擦现象，比如，……其实，在生活中，静摩擦的现象还有很多，比如说：我们平时路过建筑工地的时候，可能会看到工地上堆着的黄沙等建筑材料。它们有时会被堆得像一座座小山似的。想过没有，这其中就有静摩擦的现象。冬天要来了，北方将会下起大雪来，漫天飞雪，我们可以看到，屋顶上会积起一层厚厚的白雪，仿佛为屋子盖了一条“雪被”，大家思考过没有，这厚厚的白雪为什么没有从屋顶上滑落下来呢？这其实也有静摩擦现象的存在。还有，不知道大家有没有注意到，现在在一些商场、超市里，为了改善购物环境，有的安装了像这样的，坡度型自动扶梯，想过没有，如果没有静摩擦这一物理现象，那么，这样的自动扶梯还能起到它的作用吗？如果，再把我们的思路，贴进一点，就连我们平时的写字、走路、骑自行车都与静摩擦现象息息相关。下面，老师再给大家看一个有趣的现象：这里有两本书，把书页交叉叠在一起，现在，我将其中的一本书竖直提起，大家想一想，会有怎样的现象发生呢？我们看到，另一本书也跟着被提了起来；好，我再想请两位同学上来，让他们分别拿着两本书各自的一端，然后，用力向相反的方向拉书。大家想一想，又会有怎样的现象发生呢？好，我们看到了，他们虽然用了很大的力气，但是这两本书还是没有被拉开；其实，这有点出乎意料的现象也同样与静摩擦有关。在我们周围到处存在着与静摩擦有关的现象。那么，同学们想过没有，对这些生活中的静摩擦现象，我们能不能对它们作出合理的解释呢？我们能不能创造性地利用静摩擦现象来物理教师教育实训教案讲稿64更好地为人类社会服务呢？要回答上述问题，深刻理解静摩擦现象的特征是很关键的。下面就让我们开始今天的新课。静摩擦力（板书）通过前面的讨论，同学们已经知道了，在我们的身边存在着许多静摩擦的现象。下面，我想请同学们做这样一件事，你能不能从这些静摩擦现象中，挑选出一个来，然后，运用我们以前学过的知识和研究方法，对挑选出的现象进行分析，看一看，能不能从中找出产生静摩擦现象的主要原因是什么？同学们还是22一组，开始讨论（2分钟）。（2分钟）旁：大家想一想，为了便于研究，我们应该如何来选择研究对象呢？是不是应该选择那些现象清晰、结构简单的事例，作为我们分析的对象？在我们上面例举的事例中哪些符合这些特征的呢？在明确了我们的研究对象以后，我们又应该如何对它进行更为深入的研究呢？想想看，静摩擦现象具有哪些主要特征？能不能根据静摩擦现象所具有的特征来选择我们的研究方法？好，讨论结束，下面，大家交流一下。你们从生活中的静摩擦现象中选择了哪个现象作为你们的研究对象？同时，你们又选择了哪一种方法作为你们的研究方法？……在刚才的讨论中，我们看到，在选择研究对象方面，有许多同学选择了推/拉物体的事例作为自己的研究对象。而也有不少同学选择了手提物体的事例作为自己的研究对象。另外，在选择研究方法方面，大多数同学都采用了解决力学问题常用的方法，也就是说，受力分析的方法。很好。由于时间关系，下面，我们就以大多数同学所选择的推桌子的事例，并结合受力分析的方法，一起来探究一下，什么是产生静摩擦现象的主要原因……首先，我们把推桌子事例中的桌子，抽象成一个物块，把它放置在水平面上，再把作用在桌子上的推力抽象成水平作用在物块上的力。接下来，我们再来对物块进行受力分析。在竖直方向上，由于物块受到的重力和弹力作用，因而保持平衡。我们再来看水平方向，大家想一想，如果只有一个水平力作用在物块上，这个物块能保持静止吗？回答是否定的，物块不能保持静止。但事实上，物块并没有运动，那是什么原因呢？物理教师教育实训教案讲稿65根据二力平衡的原理，我们猜测，肯定有一个与这个水平作用力大小相等，方向相反的力作用在物块上。大量的研究表明，这个力，实际上就是产生静摩擦现象的主要原因，也就是我们今天要重点讨论的知识，静摩擦力。（板书）好！我们通过刚才的讨论和分析，知道了静摩擦力是产生静摩擦现象的主要原因，那么，你能不能告诉我，在怎样的情况下会有静摩擦现象发生呢？也就是说，产生静摩擦力的条件是什么呢？（板书：一、产生静摩擦力的条件）下面，我们还是22一组，以手拿铅笔这个事例来分析、讨论产生静摩擦力的条件是什么？开始讨论：……旁：在讨论过程中，请大家注意，手拿铅笔的含义。它是不是表示物体与物体的相互作用？这种相互作用是以怎样的形式表现的呢？接下来，大家再想一想，我手拿着铅笔，然后，放手，那铅笔会怎么样呢？大家能不能从拿住铅笔和放手这个过程中铅笔的状态的变化，体会出产生静摩擦力的条件来呢？讨论结束，我们来交流一下。在什么情况下会产生静摩擦力？（同学：挤压，接触面粗糙不光滑，要有相对运动趋势。）同学们说得都很好，下面，我们大家再一起来分析一下。在分析过程中，我们首先来思考这样一个问题，在手拿铅笔的现象中，手拿住铅笔的含义是什么？它是不是可以说明以下两个问题。手与铅笔之间发生了相互作用，而且它们的相互作用是通过接触和挤压的形式来实现的。由此，我们是不是可以推论出产生静摩擦力需要物体间要接触且有挤压；接下来，请大家再用心去体验，手拿铅笔现象中的这样两个过程。如果，我松开拿着铅笔的手，铅笔会怎样？铅笔会在重力的作用下下落。现在，我握住了铅笔，铅笔怎样了呢？铅笔静止在我手中。那么，此时静止的铅笔，还具有了什么特征呢，想想看，铅笔下落的倾向会不会由于我的作用而消失了呢。显然是不会的。那么，此时的铅笔是处在怎样一种状态呢：虽然保持静止，但是有下落的倾向。在物理学中，我们就把这种有运动的倾向，但是仍未运动的现象称之为有相对运动的趋势。由此，我们是否可以推论出，产生静摩擦现象的物体之间，应该存在有相对运动的趋势。大家再想象一下，如果铅笔的表面光滑，那么我们还能不能把它拿起来呢？所以说接触面不光滑也是静摩擦力产生的条件之一。好，通过刚才分析和讨论，我们是否可以得出，产生静摩擦力的条件应该主要包括以下三个方面；物体之间要相互接触且有挤压，接触面要粗糙，而且一定要有相对运动的趋势。（板书：条件{接触、挤压；接触面不光滑；有相对运动趋势}物理教师教育实训教案讲稿66为帮助大家对产生静摩擦力的条件有更好地理解，下面，请同学们22一组，就产生静摩擦力的条件中的相对运动趋势，展开讨论，看看，你能不能选择一个具有典型性的静摩擦现象，然后，通过对它进行的简略分析，来帮助大家能更好地理解相对运动趋势？现在开始讨论……旁：相对运动趋势，一种想动却又未动的倾向，在静摩擦现象中，怎样判断相对运动趋势呢？。好，大家一起来交流一下同学：……大家看看，这位同学所选取的事例具有典型性吗？是不是能更好地帮助我们来理解相对运动趋势呢？其他同学还有没有其他的事例，能用来帮助我们理解相对运动趋势的？恩，大家举的例子都很好，老师也想到一个例子，看看能不能帮助大家理解相对运动趋势。老师这个例子与这样一把刷子有关。现在，每个桌子上都有一把刷子。大家想想看，能不能通过利用这把刷子，去创设一个情景，然后，再借助这个情景，来体验对相对运动趋的理解。好！下面，大家试着做做。由于时间关系，下面，我们大家一起来分析。请看屏幕，这是一把刷子，把它放在粗糙的水平面上，现在用手给这个刷子一个水平的推力，请大家注意观察刷毛的变化情况。想想看，我们能不能从刷毛上下两面的状态的差异，来理解相对运动趋势呢？大家看到，刷子的上半部分，由于受到推力的作用，使刷毛向前倾斜了。也就是说，刷毛向前运动了。而在下半部分，由于受到静摩擦力作用，刷毛几乎仍保持原来的状态。也就是说，刷毛未发生运动。而这两种现象的集合，是不是表现出了一种想动而又未动的情况。大家看看，这个事例能帮助我们来很好地理解相对运动趋势呢。其实，只要大家仔细想想，像这样的例子还有很多。老师还可以举出一个例子。请大家把手按在桌面上，尝试着向前挪，但不要挪动，感觉一下手受到桌面的力，体验一下，手向前要挪动的趋势。好，通过刚才的举例，现在大家是不是能对相对运动趋势有更好地把握啦？在我们了解了产生静摩擦力的条件以后，接下来，我们给静摩擦力下一个定义，请大家把书翻到90页，看一看书上的定义。归纳一下，就是，产生于两个物体接触面间的阻碍物体相对运动趋势的摩擦力叫做静摩擦力（二、定义）物理教师教育实训教案讲稿67接下来，请大家继续来思考这样一个问题。与我们已经学过的重力、弹力等其他力相比较，静摩擦力又具有怎样的特征呢？下面，我们就从力的三要素这个角度去分析静摩擦力的特征。（三、静摩擦力的特征）我们先来讨论静摩擦力在大小上所具有的特征。首先，请同桌2人一组讨论一下，看看能不能设计出一个实验，通过它，来对静摩擦力的大小特征进行研究。下面开始讨论……（旁：大家想一想，根据实验目的，我们所要设计的实验，应该具有怎样的特征？是不是应该具有，现象清晰，结构简洁的特征。此外，由于实验要研究的是，力的大小特征。所以，在设计实验时，是不是还必须考虑，如何从实验中去获取静摩擦力的，方法和手段。）好，我们一起来交流一下。同学：用弹簧秤拉木块；弹簧秤的数值就是静摩擦力的大小。很好，其他同学，还有没有其他的实验方案？下面，我们就利用，用弹簧秤拉木块的实验方案来研究静摩擦力的大小特征。不过，想对它做稍微的调整。就是将这个研究方案与上海二期课改引入的的数字信息化实验系统结合起来，在此基础上，来对静摩擦力大小的特点进行探究。上海二期课改引入的数字信息化实验系统，主要有传感器、数据采集器和计算机等设备组成的。它的工作原理，大致上是这样的，首先通过力传感器获取数据，再通过数据采集器，将采集到的实验数据传输给计算机，最后我们可以通过计算机，对数据处理后的图象进行分析。好，现在，我们将原实验方案中的弹簧称，用现在这个力学传感器来代替，并将它与数据采集器相连接。打开数字信息化实验系统的应用程序。使它工作在以图形方式进行数据处理的工作状态。接下来，对实验记录方式进行设置。我们选择水平坐标为时间轴，选择纵向坐标为拉力轴。好，现在我们就可以借助这一套数字信息化实验系统，来开始我们的研究了。请大家注意，在我对铁块施力时，注意观察，铁块状态与它所受到的拉力之间有着怎样的联系。实验：（拉铁块）。大家是不是看到，在我对铁块施力的过程中，在它的开始阶段，随着拉力的不断增加，铁块并没有被拉动，一直保持原先的静止状态，但是，当拉力增大到一定值时，铁块被拉动了。下面，我们再来做一次。请大家注意观察，在实验中，计算机是如何显示，铁块状态与物理教师教育实训教案讲稿68它所受到的拉力之间的变化关系的。好！下面，大家一起来看屏幕。屏幕上显示的这个图像，就是我们实验获得的现象，大家能不能从中分析出静摩擦力大小所具有的特点？自己思考一下。下面，我们一起来分析。从这段图像中，我们是不是首先可以看出，静摩擦力是一个变力。而且，它的变化规律是，随着外力的增大而增大；接下来，再来看图像中的这一段，静摩擦力在增加过程中出现了拐点。如果对实验现象进行仔细观察的话，可以发现，线段中的拐点正好与铁块状态的瞬间变化相对应，由此，是否可以说明，静摩擦力有一个最大值。在物理学中，我们就把这个最大值称为最大静摩擦力。另外，在上面的分析中，大家是不是注意到这样一个问题，我们把图像上显示的拉力，描述成了是静摩擦力。这种说法对不对呢？为什么。还有，既然静摩擦力是一个变力。那么，想过没有，在实际运用中，我们如何能获得静摩擦力的大小呢。这两个问题留给大家课后思考。好，在我们知道了静摩擦力大小的特点后，那么，静摩擦力的方向又有什么特点呢？大家一起来思考。想一想，我们能不能从静摩擦力的定义中，去提炼出有关静摩擦力