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  3. 阅读下列材料，完成教学设计。 材料一：某版本高中物理必修1教材“摩擦力”一节内容节选。 摩擦力 摩擦力是一种常见的现象，同学门在初中已经知道，两个互相接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动

阅读下列材料，完成教学设计。 材料一：某版本高中物理必修1教材“摩擦力”一节内容节选。 摩擦力 摩擦力是一种常见的现象，同学门在初中已经知道，两个互相接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动

admin2015-12-22  29
问题 阅读下列材料，完成教学设计。
  材料一：某版本高中物理必修1教材“摩擦力”一节内容节选。
摩擦力
    摩擦力是一种常见的现象，同学门在初中已经知道，两个互相接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力(frictional force)。
   思考与讨论
       互相接触的物体相对静止的时候，是不是也可能产生摩擦力？
        
      静摩擦力    如图3.3-1中，小孩轻推箱子，箱子有相对地面运动的趋势，但他没有推动，箱子与地面仍然保持相对静止。根据初中所学的二力平衡知识，这是一定有一个力与推力平衡。这个力与小孩对箱子的推力大小相等，方向相反。这个力就是箱子与地面之间的摩擦力①。由于这是两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动，所以这时的摩擦力叫做静摩擦力(static frictional force)。静摩擦力的方向总是沿着接触面②，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。
      小孩用更大的力推，箱子还是不动(图3.3-1乙)。同样根据二力平衡的知识，这是箱子与地面间的静摩擦力还跟推力大小相等。只要箱子与地面间没有产生相对运动，静摩擦力的大小就随着推理的增大而增大，并与推力保持大小相等。
  演示
      把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，在拉力F增大到一定值之前，木块不会运动。
      在弹簧测力计的指针下轻参塞一个小纸团，它可以随指针移动，并作为指针到达最大位置标记(图3.3-2)。继续用力，当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小。
      
      如果用力的传感器代替弹簧测力计做这个实验，能够在计算机屏幕上直接得到拉力变化的图线。
    静摩擦力的增大有一个限度。静摩擦力的最大值Fmax在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。两物体间实际发生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间，即0＜F≤Fmax。
说一说
    能把线织成布，把布缝成衣服，靠的是啥限制件静摩擦力的作用。拿在手中的瓶子，毛笔不会滑落，皮带运输机把货物送往高处(图3.3-3)也是静摩擦力作用的结果，你还能说出日常生活和生产中利用静摩擦力的事例吗？
   
    滑动摩擦力   在图3.3-2的实验中，木块在木板上开始滑动后，拉力明显减小，表明摩擦力明显减小。当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力(sliding frictional force)。滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动方向相反。
    实验表明：滑动摩擦力的大小跟压力成正比 ，也就是跟两个物体表面间的垂直作用力成正比。如果用F表示滑动摩擦力的大小，用FN表示压力的大小，则有
            F=μFN
    其中p是比例常数(它是两个力的比值，没有单位)，叫做动摩擦因数(dynamic friction factor)，它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关，材料不同，两物体间的动摩擦因数也不同，动摩擦因数还跟接触面的情况(如粗糙程度)有关。
   
   在我国东北寒冷的冬季，橇是常见的运输工具，一个有钢制滑板的橇，连同车上木料的总质量为4.9×104N，在水平的冰道上，马要在水平方向用多大的力，才能够拉着橇匀速前进？
   分析：  从图3.3-5可以看到与这个问题相关的几个力，马队橇的拉力可以近似认为沿水平方向，因此橇在水平方向受到两个力的作用；马的拉力F1，冰道对橇的滑动摩擦力F2。在这两个力的作用下，橇匀速前进。
   由于二力平衡，匀速前进时马在水平方向的拉力F1与摩擦阻力F2大小相等，即F1=F2。滑动摩擦力F2的大小可以由F2=μFN，其中FN是橇对地面的压力，它的大小等于橇的总重量G，钢与冰之间的动摩擦因数μ可以在表中看出。重量G是已知的，由此可以求出F2、进而求出马在水平方向的拉力F1。
     
   解   G=4.9×104N，μ=0.02。雪橇匀速运动，拉力与阻力大小相等，所以F1=F2。
                            F2=μFN
                      而    FN=G
                      所以  F1=μG
       代入数值后，得
                     F1=0.02×4.9×104N=980N
      马要在水平方向用980N的力，才能够拉着橇匀速前进。
      除滑动摩擦外，还有滚动摩擦。滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。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。
     
材料二：该节内容位于高中物理必修1，其在该教材中的位置如下。
    第三章  相互作用
    1．重力  基本相互作用
    2．弹力
    3．摩擦力
    4．力的合成
    5．力的分解
材料三：《普通高中物理课程标准(实验)》与“摩擦力”相关的内容标准：
通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力。
根据上述材料，回答下列问题：
确定该节课程的教学重点和难点。
选项
答案重点 滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断。 静摩擦力有无的判断以及静摩擦力方向的判断。 静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念。 难点 静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断。 静摩擦力大小的简单计算。
解析
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