第一篇：高中物理必修1第三節(jié) 摩擦力(經(jīng)典習(xí)題及答案)

【本講教育信息】

一.教學(xué)內(nèi)容：

第三節(jié)

摩擦力

二.教學(xué)要點(diǎn)：

知道靜摩擦力的含義并能分析簡(jiǎn)單的事例，知道靜摩擦力是可變的且有最大值。最大靜摩擦力與壓力成正比。知道滑動(dòng)摩擦力的含義，能用F=μFN 進(jìn)行計(jì)算滑動(dòng)摩擦力。會(huì)判斷摩擦力的方向。

三.重點(diǎn)、難點(diǎn)解析： 1.靜摩擦力

（1）定義：兩個(gè)相互接觸而保持相對(duì)靜止的物體，當(dāng)它們之間存在滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，在它們的接觸面上會(huì)產(chǎn)生阻礙物體間相對(duì)滑動(dòng)的力，這種力叫靜摩擦力。

（2）產(chǎn)生條件：① 兩物體相接觸；② 接觸面不光滑；③ 兩物體間有彈力；④ 兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。

（3）大?。红o摩擦力的大小隨推力的增大而增大，所以說(shuō)靜摩擦力的大小由外部因素決定。當(dāng)人的水平推力增大到某一值Fm時(shí)，物體就要滑動(dòng)，此時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大值，我們把Fm（或者Fmax）叫做最大靜摩擦力，故靜摩擦力的取值范圍是：0≤F

說(shuō)明：① 靜摩擦力大小與正壓力無(wú)關(guān)，但最大靜摩擦力的大小與正壓力成正比。② 靜摩擦力可以是阻力，也可以充當(dāng)動(dòng)力。③ 最大靜摩擦力一般比滑動(dòng)摩擦力大些，但有時(shí)認(rèn)為二者是相等的。

（4）方向：靜摩擦力的方向總是跟接觸面相切，并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。如圖1所示，靜止在斜面上的物體m有沿斜面下滑的趨勢(shì)，所以物體受到沿斜面向上的靜摩擦力，又如圖2所示，用力F拉水平地面上的A板，A板及板上的物體B保持相對(duì)靜止做加速運(yùn)動(dòng)，對(duì)B而言，對(duì)地是運(yùn)動(dòng)的，但相對(duì)A是靜止的。可假設(shè)A、B間無(wú)摩擦力，則A做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，B不可能隨A一起運(yùn)動(dòng)，故A、B間有摩擦力。而B畢竟相對(duì)A有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以屬受到方向與運(yùn)動(dòng)方向相同的靜摩擦力的作用。

圖1

圖2 注意：運(yùn)動(dòng)的物體也可以受到靜摩擦力的作用，靜摩擦力的方向可以與運(yùn)動(dòng)方向相同，也可以與運(yùn)動(dòng)方向相反，也可與運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上，如手握瓶子在水平方向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)靜摩擦力方向豎直向上，與運(yùn)動(dòng)方向是垂直的。2.滑動(dòng)摩擦力

（1）定義：兩個(gè)互相接觸擠壓且發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體，在它們的接觸面上會(huì)產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，這個(gè)力叫做滑動(dòng)摩擦力。

（2）產(chǎn)生條件：① 兩物體接觸；② 兩接觸的物體必須相互擠壓，發(fā)生形變，有彈力；③ 兩物體間要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)；④ 兩接觸面不光滑。

（3）大?。簝蓚€(gè)物體間滑動(dòng)摩擦力的大小F與正壓力F成正比，即F=μFN。若將木塊放在其它物體上（如玻璃）做相同的實(shí)驗(yàn)，上式仍成立，只是比例系數(shù)μ不同。說(shuō)明：① μ叫做動(dòng)摩擦因數(shù)，它只與接觸面的材料、粗糙程度有關(guān)μ沒有單位。動(dòng)摩擦因數(shù)的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，與接觸面的大小也無(wú)關(guān)。② 公式F=μFN中的FN是兩個(gè)物體表面間的壓力，稱為正壓力（垂直于接觸面的力），性質(zhì)上屬于彈力，它不是物體的重力，許多情況下需結(jié)合物體的平衡條件等加以確定。

（4）方向：滑動(dòng)摩擦力的方向總跟它們的接觸面相切，并且跟它們相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。

注意：① 不要把“物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向”與“物體的運(yùn)動(dòng)方向”等同起來(lái)，在上例中，物體A的運(yùn)動(dòng)方向向右，但相對(duì)接觸物B的運(yùn)動(dòng)方向向左。② 概念中的“相對(duì)”兩字要準(zhǔn)確理解，“相對(duì)”指的是研究對(duì)象相對(duì)與其接觸的物體而言；③ 滑動(dòng)摩擦力的方向可能跟物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，也可能跟運(yùn)動(dòng)方向相同。在上例中，A物體所受摩擦力與運(yùn)動(dòng)方向相反，B物體所受地面的摩擦力與運(yùn)動(dòng)方向相反。3.滾動(dòng)摩擦

滾動(dòng)摩擦是一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦，注意：壓力相同時(shí)，滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小很多。4.用假設(shè)法判斷摩擦力

判斷靜摩擦力是否存在，要看是否具備靜摩擦力產(chǎn)生的條件，但在通常情況下，其它條件是具備的，關(guān)鍵看物體是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。要判斷是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，可用假設(shè)法判斷，假設(shè)法有兩種，一種是假設(shè)接觸面光滑，不存在摩擦力，看是否改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。另一種是假設(shè)摩擦力存在，看是否改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

第一種假設(shè)往往用來(lái)判斷做變速運(yùn)動(dòng)的物體的靜摩擦力和有其它外力存在但物體處于平衡狀態(tài)時(shí)的靜摩擦力。第二種假設(shè)往往用來(lái)判斷物體不受其它外力，物體處于平衡狀態(tài)時(shí)的靜摩擦力。

假設(shè)法只是判斷摩擦力的一種方法，有時(shí)還可以根據(jù)力的作用效果判斷，已知物體A做勻加速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體A的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變，因此，物體A一定受到靜摩擦力作用，5.摩擦力方向的判斷

（1）滑動(dòng)摩擦力方向的判斷

“滑動(dòng)摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反”是判斷滑動(dòng)摩擦力方向的依據(jù)。這里要特別注意“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的含義，它是指研究對(duì)象相對(duì)于被接觸物體進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)，判斷滑動(dòng)摩擦力方向的具體操作程序是：① 選研究對(duì)象（受滑動(dòng)摩擦力作用的物體）。② 選跟研究對(duì)象接觸的物體為參考系。③ 找出研究對(duì)象相對(duì)參考系的速度方向。④滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。

（2）靜摩擦力方向的判斷

“靜摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反”是判斷靜摩擦力方向的依據(jù)。這里尤其要注意“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向”的判斷，一般是采用化“靜”為“動(dòng)”的思路，利用“假設(shè)法”來(lái)判斷相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向，即假設(shè)研究對(duì)象與被接觸物體之間光滑，若它們之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則其相對(duì)滑動(dòng)方向便是原先的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向；若它們之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，別說(shuō)明它們之間原先并無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。利用這種方法判斷靜摩擦力方向的操作程序是：① 選研究對(duì)象（受靜摩擦力作用的物體）。② 選跟研究對(duì)象接觸的物體為參考系。③ 假設(shè)接觸面光滑，找出研究對(duì)象相對(duì)參考系的速度方向（即相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向）。④ 靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。

6.摩擦力可充當(dāng)阻力也可充當(dāng)動(dòng)力。

7.運(yùn)動(dòng)的物體可受靜摩擦力，靜止的物體可受滑動(dòng)摩擦力

物體在粗糙地面上滑動(dòng)時(shí)，地面受到的摩擦力就是靜止的物體受滑動(dòng)摩擦力，上述6中圖所示的物A受摩擦力即為運(yùn)動(dòng)的物體受靜摩擦力。8.摩擦力大小的計(jì)算

在計(jì)算摩擦力的大小之前，必須首先分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，判明是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力。

（1）滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算

滑動(dòng)摩擦力的大小遵從摩擦定律，即F=μFN。

式中μ叫動(dòng)摩擦因數(shù)，它的數(shù)值跟兩個(gè)相關(guān)物體的材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)；FN是接觸面的正壓力，它與物體的重力G是兩種不同性質(zhì)的力，F(xiàn)N的大小、方向與G的大小、方向均不一定相同?；瑒?dòng)摩擦力F的大小跟物體的運(yùn)動(dòng)速度、接觸面面積的大小沒有關(guān)系，計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小的關(guān)鍵是根據(jù)平衡方程或動(dòng)力學(xué)方程（后面將學(xué)習(xí)）計(jì)算正壓力FN的大小。

（2）靜摩擦力大小的計(jì)算

靜摩擦力問題一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況（靜止、勻速運(yùn)動(dòng)或加速運(yùn)動(dòng)），利用平衡方程或動(dòng)力學(xué)方程（后面將學(xué)習(xí)，現(xiàn)在可用二力平衡的知識(shí)）求解。靜摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)，其數(shù)值在0～Fmax之間（乙為最大靜摩擦力），F(xiàn)max略大于滑動(dòng)摩擦力F，在要求不高時(shí)，可近似認(rèn)為Fmax=F。11.測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)

（1）用彈簧秤拉著質(zhì)量為m的滑塊在水平木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)（如圖所示）。根據(jù)平衡條件可知滑塊A受到的滑動(dòng)摩擦力等于彈簧秤對(duì)滑塊的拉力F，即通過(guò)彈簧秤的示數(shù)可求得滑動(dòng)摩擦力的大小，根據(jù)μ=F／FN=F／mg可求得動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

【典型例題】

[例1] 如圖1所示，地面上疊放著A、B兩個(gè)物體，力F分別作用于A、B兩物體上時(shí)，A、B均靜止，試分別分析A、B受到的摩擦力的情況。

圖1 解析：（1）F作用于A物體，A相對(duì)B有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，B相對(duì)A有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故A受到向左的靜摩擦力，其大小也等于F。B受到A給它的向右的靜摩擦力，其大小也等于F。由于A、B相對(duì)靜止，B有向右的運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因此B受到地面給它的向左的靜摩擦力Fμ，大小也等于F，如圖2所示。

圖2（2）F作用于B物體上，B相對(duì)地面有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故B受到地面給它的向左的靜摩擦力，大小等于Fμ。而A物體若受到B物體給它的摩擦力，則不可能靜止，故A、B之間沒有摩擦力的作用。如圖3所示。

圖3 點(diǎn)評(píng)：在判斷物體之間有無(wú)靜摩擦力時(shí)，也可以先假設(shè)兩物體之間有靜摩擦力的作用，而實(shí)際情況與判斷的結(jié)果不符，則無(wú)此靜摩擦力。

[例2] 如圖4所示，C是水平地面，A、B是兩個(gè)長(zhǎng)方形物塊，F(xiàn)是作用在物體B上沿水平方向的力，物體A和B以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。由此可知，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1和B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2有可能是（）

A.μ1=0，μ2=0

B.μ1=0，μ2≠0

C.μ1≠0，μ2=0

D.μ1≠0，μ2≠0

圖4 解析：由于物體A和B在力F的作用下以相同的速度一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以B、C間一定存在滑動(dòng)摩擦力，故μ2≠0，由于A向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故可知A不受水平外力的作用，即可知A、B間的摩擦力為0，A與B間既無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，又無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故μ1等于零還是不等于零均可。

答案：B、D 點(diǎn)評(píng)：本題為全國(guó)高考題，旨在考查動(dòng)摩擦因數(shù)與摩擦力的關(guān)系?；ハ嘟佑|的物體表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是由互相接觸的物體的表面性質(zhì)決定的。動(dòng)摩擦因數(shù)是否存在，看其外在表面是否有摩擦力。若有摩擦表現(xiàn)出來(lái)，則動(dòng)摩擦因數(shù)一定不為零；若沒有摩擦力表現(xiàn)出來(lái)，則動(dòng)摩擦因數(shù)的存在就無(wú)法判斷，或者存在，或者不存在。

[例3] 重為400N的木箱放在水平地面上，木箱與地面間的最大靜摩擦力是120N，動(dòng)摩擦因數(shù)是0.25，如果分別用70N和150N的水平力推木箱，木箱受到的摩擦力分別是多少牛? 解析：計(jì)算摩擦力時(shí)應(yīng)先判斷出是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力。此題中要用水平力推動(dòng)木箱，推力必須大于或等于最大靜摩擦力120N，若用70N水平力推時(shí)，物體沒有運(yùn)動(dòng)，此時(shí)靜摩擦力大小可由二力平衡知大小為70N，當(dāng)用150N的水平力推時(shí)，物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)滑動(dòng)摩擦力為：Fμ=μFN，根據(jù)豎直方向二力平衡得FN=mg，所以Fμ=μmg=0.25×400N=100N。

答案：70N；100N 點(diǎn)評(píng)：靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力不同，滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力成正比，但靜摩擦力大小是0～～Fmax（最大靜摩擦力）之間取值，只有最大靜摩擦力Fmax才與壓力成正比。

[例4] 如圖5所示在兩塊相同的豎直木板A、B間有質(zhì)量為m的4塊相同的磚。用兩個(gè)大小均為F的力水平壓木塊，使磚靜止不動(dòng)，則第2塊磚對(duì)第3塊磚的摩擦力大小為（）

A.0

B.mg／2

C.mg

D.2mg

E.F增大，2、3間摩擦力不變

圖5 解析：選磚塊2、3為整體。如圖6所示。則2Ff1=2mg，F(xiàn)f1=mg。

圖6 選磚塊2或3為對(duì)象，則有Ff1+Ff23=mg，即Ff23=0。若F增大，2、3間摩擦力仍為零。答案：A 點(diǎn)評(píng)：題中選擇研究對(duì)象時(shí)，應(yīng)對(duì)稱隔離研究對(duì)象。如選磚塊2和3整體為對(duì)象，由對(duì)稱性知：1對(duì)2的摩擦力與4對(duì)3的摩擦力必相等。若采用不對(duì)稱隔離，則分析會(huì)很復(fù)雜。

【模擬試題】（答題時(shí)間：30分鐘）

1.如圖1所示，用外力F水平壓在質(zhì)量為m的物體上（設(shè)受力F的面絕對(duì)光滑），恰好使物體靜止，此時(shí)物體與墻之間的摩擦力為

；如將F增大為3F，物體與墻之間的摩擦力為。

2.下列關(guān)于物體受靜摩擦力作用的敘述中，正確的是（）A.靜摩擦力的方向不一定與物體運(yùn)動(dòng)方向相反

B.靜摩擦力的方向不可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相同 C.靜摩擦力的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直 D.靜止物體所受靜摩擦力一定為零

3.一根質(zhì)量為m，長(zhǎng)為l的均勻長(zhǎng)方體木料，放在水平桌面上，木料與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用水平力F推木料，當(dāng)木料經(jīng)過(guò)如圖2所示的位置時(shí)，桌面對(duì)它的摩擦力是多少?

圖2 4.如圖3所示，一木板B放在水平地面上，木塊A放在B的上面，A的右端通過(guò)輕質(zhì)彈簧固定在豎直墻壁上，用力F向左拉B，使B以速度v向左勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)彈簧的拉力為FT，則下面說(shuō)法中正確的是（）

A.木板B受到的滑動(dòng)摩擦力的大小等于FT B.地面受到的滑動(dòng)摩擦力的大小等于FT

C.若木板以2v的速度運(yùn)動(dòng)，木塊受到的摩擦力大小為2FT

D.若用2F的力作用在木板B上，木塊受到的摩擦力大小仍為FT

圖3 5.判斷下列圖4中各種情況下物體A是否受摩擦力作用。（A和B相對(duì)靜止）A.相對(duì)地面靜止

B.一起做勻速運(yùn)動(dòng)

C.一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)

D.一起向右做勻速運(yùn)動(dòng)

圖4 6.如圖5所示，質(zhì)量為m的木塊置于水平面上的木板上向左滑行，滑行時(shí)木板靜止，木板質(zhì)量M=3m，已知木板與木板間、木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，則在木塊滑行過(guò)程中水平面對(duì)木板的摩擦力大小為（）

A.4μmg

B.3μmg

C.2μmg

D.μmg

圖5 7.一個(gè)重G1=400N的小孩，坐在一塊重G2=100N的木塊上，用一根繞過(guò)光滑定滑輪的輕繩拉住木塊，使人和木塊處于相對(duì)靜止共同前進(jìn)（圖6）。已知人的拉力F=70N，則木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（）

A.0.14

B.0.28

C.0.70

D.0.35

圖6 8.為了測(cè)量報(bào)紙和水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，有人認(rèn)為一定要有一厚疊報(bào)紙，否則壓力太小沒法用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出壓力和摩擦力。你認(rèn)為只有一張報(bào)紙和彈簧測(cè)力計(jì)（當(dāng)然還可以用一些其它的物品）能否測(cè)出μ?寫出測(cè)量方法。

9.某人推著自行車前進(jìn)時(shí)，地面對(duì)前輪的摩擦力為F1，對(duì)后輪的摩擦力為F2；該人騎著自行車前進(jìn)時(shí)，地面對(duì)前輪的摩擦力為F3，對(duì)后輪的摩擦力為F4，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.F1與車前進(jìn)方向相同

B.F2與車前進(jìn)方向相同 C.F3與車前進(jìn)方向相同

D.F4與車前進(jìn)方向相同

10.全國(guó)著名發(fā)明家鄒德俊發(fā)明了一種“吸盤式”掛衣鉤，如圖7所示，將它緊壓在平整、清潔的豎直瓷磚墻面上時(shí)，可掛上衣帽等物品。如果掛衣鉤的吸盤壓緊時(shí)，它的圓面直徑為

4110?m，吸盤圓面壓在墻上的5的面積跟墻面完全接觸，中間5未接觸部分間無(wú)空氣。已知吸盤與墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，則這種掛鉤最多能掛多重的物體?（大氣壓強(qiáng)P=1.0×105Pa）

1圖7

【試題答案】

1.mg；mg 解析：物體受向下的重力為mg，由二力平衡條件知靜摩擦力大小也為mg，方向向上。當(dāng)推力增為3F時(shí)，物體重力不變，則靜摩擦力也不變 2.A、C 解析：靜摩擦力的方向用物體相對(duì)哪個(gè)方向有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)較難確定，可利用物體受到的摩擦力產(chǎn)生的效果進(jìn)行判斷。靜摩擦力的方向是與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反而不是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，例如依靠靜摩擦力而運(yùn)動(dòng)的物體，其摩擦力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向是相同的，人走路就是靠靜摩擦力向前運(yùn)動(dòng)的。人受的靜摩擦力方向與人前進(jìn)（運(yùn)動(dòng)）方向相同，由此可知A正確，B、D都是錯(cuò)誤的，而C是正確的。

3.解析：由于木料是均勻的，故其重心在其中心即l／2處。當(dāng)木料經(jīng)過(guò)圖中所示的位置時(shí)，1／3伸出桌外，故此時(shí)木料對(duì)桌面的壓力為FN=mg。

根據(jù)F=μFN可知，此時(shí)木料對(duì)桌面的摩擦力為：F=μFN=μmg。

由于力的作用是相互的，即摩擦力是成對(duì)出現(xiàn)的，故可知所求桌面對(duì)木料的摩擦力F’的大小為：F=F=μmg。

根據(jù)木料相對(duì)桌面運(yùn)動(dòng)的方向向右，滑動(dòng)摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，可判斷得：所求桌面對(duì)木料的摩擦力F的方向?yàn)樗较蜃蟆?.D 解析：A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則A、B間有滑動(dòng)摩擦力。由于B對(duì)A彈力不變，故A、B間的滑動(dòng)摩擦力不變，與B的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，C錯(cuò)。當(dāng)拉力為2F時(shí)，由水平方向上二力平衡條件知，彈簧的拉力FT不變。故D對(duì)。

對(duì)B研究，地面對(duì)B的彈力不變，與B的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，但地面對(duì)板B的滑動(dòng)摩擦力大于B對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力，故AB均錯(cuò)。

5.解析：a、b兩種情況物體A處于平衡狀態(tài)，在水平方向上受合力為零，用第二種假設(shè)法判斷，假設(shè)物體A受靜摩擦力，則物體A的平衡狀態(tài)被破壞，因此假設(shè)是錯(cuò)誤的。故在a、b兩種情況下物體A均不受摩擦力。c種情況，可用第一種假設(shè)法判斷，假設(shè)B的上表面光滑，則A不受摩擦力作用，此時(shí)A不可能做勻加速運(yùn)動(dòng)，故假設(shè)是錯(cuò)誤的，因此，物體A受摩擦力。d種情況，由于A做勻速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明A在水平方向上受合力為零。因?yàn)锳在水平方向上受到力F的作用，故A在水平方向上一定受到靜摩擦力作用，也可用第一種假設(shè)法判斷。6.D 解析：當(dāng)m向左滑行時(shí)受到的摩擦力F=μmg，方向向右，同時(shí)m給M一個(gè)大小也為F方向向左的摩擦力作用，在整個(gè)過(guò)程中，M處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以水平面對(duì)木板的摩擦力大小也為F=μmg，方向向右。7.B 解析：由于小孩與木塊保持相對(duì)靜止，可以作為一個(gè)整體。這個(gè)整體的受力情況如圖所示。由平衡條件得整體所受的摩擦力和跟地面間的壓力分別為

f140f=2F=140N，N=G1+G2=500N，所以μ=FN=500=0.28

8.解析：可以，把報(bào)紙包在或粘在一個(gè)木塊上，先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出其重力G，然后在水平桌面上用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉著木塊勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的示數(shù)為F1，則摩擦力F=F1，F(xiàn)N=G，所以μ= F1／G。9.D

10.125N

第二篇：人教版高中物理必修1課后習(xí)題答案

人教版高中物理Ⅰ課后習(xí)題答案

第一章：運(yùn)動(dòng)的描述

第1節(jié)：質(zhì)點(diǎn)

參考系和坐標(biāo)系

1、“一江春水向東流”是水相對(duì)地面（岸）的運(yùn)動(dòng)，“地球的公轉(zhuǎn)”是說(shuō)地球相對(duì)太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，“鐘表時(shí)、分、秒針都在運(yùn)動(dòng)”是說(shuō)時(shí)、分、秒針相對(duì)鐘表表面的運(yùn)動(dòng)，“太陽(yáng)東升西落”是太陽(yáng)相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)。

2、詩(shī)中描寫船的運(yùn)動(dòng)，前兩句詩(shī)寫景，詩(shī)人在船上，臥看云動(dòng)是以船為參考系。云與我俱東是說(shuō)以兩岸為參考系，云與船均向東運(yùn)動(dòng)，可認(rèn)為云相對(duì)船不動(dòng)。

3、xA=-0.44

m，xB=0.36

m

第2節(jié)：時(shí)間和位移

1．A．8點(diǎn)42分指時(shí)刻，8分鐘指一段時(shí)間。

B．“早”指時(shí)刻，“等了很久”指一段時(shí)間。

C．“前3秒鐘”、“最后3秒鐘”、“第3秒鐘”指一段時(shí)間，“3秒末”指時(shí)刻。

2．公里指的是路程，汽車的行駛路線一般不是直線。

3．（1）路程是100

m，位移大小是100

m。

（2）路程是800

m，對(duì)起跑點(diǎn)和終點(diǎn)相同的運(yùn)動(dòng)員，位移大小為0；其他運(yùn)動(dòng)員起跑點(diǎn)各不相同而終點(diǎn)相同，他們的位移大小、方向也不同。

4．解答

m

m

0

m

m

m

0

m

m

m

m

m

第3節(jié)：運(yùn)動(dòng)快慢的描述——速度

1．（1）1光年=365×24×3600×3.0×108

m=9.5×1015

m。

（2）需要時(shí)間為

2．（1）前1

s平均速度v1=9

m/s

前2

s平均速度v2=8

m/s

前3

s平均速度v3=7

m/s

前4

s平均速度v4=6

m/s

全程的平均速度

v5=5

m/s

v1最接近汽車關(guān)閉油門時(shí)的瞬時(shí)速度，v1小于關(guān)閉油門時(shí)的瞬時(shí)速度。

（2）1

m/s，0

3．（1）24.9

m/s，（2）36.6

m/s，（3）0

第4節(jié)：實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度

1．電磁打點(diǎn)記時(shí)器引起的誤差較大。因?yàn)殡姶糯螯c(diǎn)記時(shí)器打點(diǎn)瞬時(shí)要阻礙紙帶的運(yùn)動(dòng)。

2．（1）紙帶左端與重物相連。（2）A點(diǎn)和右方鄰近一點(diǎn)的距離Δx=7．0×10-3

m，時(shí)間Δt=0.02

s，Δt很小，可以認(rèn)為A點(diǎn)速度v==0.35

m/s

3．解（1）甲物體有一定的初速度，乙物體初速度為0。

（2）甲物體速度大小不變，乙物體先勻加速、勻速、最后勻減速運(yùn)動(dòng)。

（3）甲、乙物體運(yùn)動(dòng)方向都不改變。

4．紙帶速度越大，相鄰兩點(diǎn)的距離也越大。紙帶速度與相鄰兩點(diǎn)時(shí)間無(wú)關(guān)。

第5節(jié)：速度變化快慢的描述——加速度

1．100

km/h=27.8

m/s

2．A．汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)。

B．列車啟動(dòng)慢慢到達(dá)最大速度50

m/s，速度變化量較大，但加速時(shí)間較長(zhǎng)，如經(jīng)過(guò)2

min，則加速度為0.42

m/s2，比汽車啟動(dòng)時(shí)的加速度小。

C、汽車向西行駛，汽車減速時(shí)加速度方向向東。

D．汽車啟動(dòng)加速到達(dá)最大速度的過(guò)程中，后一階段加速度比前一階段小，但速度卻比前一階段大。

3．A的斜率最大，加速度最大。

aA=0.63

m/s2，aB=0.083

m/s2，aC=-0.25

m/s2

aA、aB與速度方向相同，aC與速度方向相反。

4．解答滑塊通過(guò)第一個(gè)光電門的速度

滑塊通過(guò)第二個(gè)光電門的速度

滑塊加速度

第二章：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的描述

第1節(jié)：實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

1．（1）15，16，18，19，21，23，24；

（2）如圖所示；

（3）可認(rèn)為是一條直線。

2．A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為15

m/s；B做初速度為零，加速度為1.9

m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；C做初速度為4

m/s，加速度為0.67

m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，6

s時(shí)速度為0。

3．（1）圖2-9，（2）剪下的紙條長(zhǎng)度表示0.1

s時(shí)間內(nèi)位移大小，可近似認(rèn)為速度、.v∝Δx，紙條長(zhǎng)度可認(rèn)為表示速度。

圖2－9

4．略。

第2節(jié)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系

1．初速度v0=36

km/h=10

m/s，加速度a=0.2

m/s2，末速度v=54

km/h

根據(jù)v=v0+at得

2．初速度v0=72

km/h=20

m/s，加速度a=-0.1

m/s2，時(shí)間t=2

min=120

s

根據(jù)v=v0+at得

v=20

m/s-0.1×120

m/s=8

m/s

3．（1）4

s末速度為2

m/s，最大，7

s末速度為1

m/s，最小。

（2）這三個(gè)時(shí)刻的速度均為正值，速度方向相同。

（3）4

s末加速度為零，最小，7

s末加速度為1m/s2、最大。

（4）1

s加速度為正值，7

s末加速度為負(fù)值，加速度方向相反。

說(shuō)明速度、加速度都是矢量，比較矢量的大小是按矢量的絕對(duì)值判定。

4．第3節(jié)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系

1．初速度v0=36

km/h=10

m/s，加速度a=0.2

m/s2，時(shí)間t=30

s根據(jù)得

x=10×30

m+×0.2×302

m=390

m

根據(jù)v=v0+at得

v=10

m/s+0.2×30

m/s=16

m/s

2．初速度v0=18

m/s，時(shí)間t=3

s，位移x=36

m

根據(jù)得

3．位移之比

第4節(jié)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系1、54km/h2、初速度v0=10

m/s，末速度v=0,位移x=1.2

m

根據(jù)v2-v20=2ax得

3．若飛機(jī)靠自身發(fā)動(dòng)機(jī)起飛，飛機(jī)初速度為0，加速度a=5

m/s2，位移x=100

m，末速度vx

由v2x=2ax得，所以不行。

彈射裝置使飛機(jī)初速度為v0，末速度為v=50

m/s

根據(jù)v2-v20=2ax得

v20=v2-2ax

第5節(jié)：自由落體運(yùn)動(dòng)

1．文具橡皮下落得快。紙片揉成很緊的小紙團(tuán)后，小紙團(tuán)下落變快。這是因?yàn)榭諝庾枇Φ淖饔?，紙片受的空氣阻力大，小紙團(tuán)受的空氣阻力小。

2．根據(jù)x=gt2得

x=×10×3.02

m=45

m

由于空氣阻力，下落加速度小于g，計(jì)算結(jié)果應(yīng)小于45

m。

3．設(shè)井口到水面的距離為x，石塊下落做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)石塊落到水面的時(shí)間為t，則有

x=gt2=×10×2.52

m=31

m

由于聲音傳播需要一定的時(shí)間，所以石塊自由下落到水面的時(shí)間

t＜2.5

s，我們估算的x偏大。

第三章：相互作用

第1節(jié)：重力

基本相互作用

1．（1）玻璃杯從桌子上掉下，在重力作用下，運(yùn)動(dòng)得越來(lái)越快；被擲出去的鉛球，在重力作用下沿曲線落回地面；蹦蹦床在人的壓力作用下，向下凹；橡皮筋在拉力作用下變得細(xì)長(zhǎng)。

（2）人坐在凳子上，人對(duì)凳子有一個(gè)壓力，該力的施力物體是人，受力物體是凳子。

2．略。

3．是位于同一點(diǎn)。

第2節(jié)：彈力

1．（略）

2．鋼管受到3個(gè)力作用：重力G，地面的支持力F1、繩的拉力F2（圖3-11）。重力G的施力物體是地球，地面的支持力F1的施力物體是地面、繩的拉力F2的施力物體是繩。

圖3－11

3．略。

4．如圖所示。

彈簧的勁度系數(shù)為k=26

N/m

彈簧伸長(zhǎng)量x/m

彈力F/N

0

0

0．012

0.30

0.023

0.60

0.035

0.90

0.046

1.20

0.058

1.50

第3節(jié)：摩擦力

1．手壓著桌面向前移動(dòng)時(shí)，手受到桌面的滑動(dòng)摩擦力作用。滑動(dòng)摩擦力的方向與手指移動(dòng)的方向相反，阻礙手指的運(yùn)動(dòng)。手對(duì)桌面的壓力越大，手指受到的滑動(dòng)摩擦力越大，對(duì)手指相對(duì)桌面運(yùn)動(dòng)的阻礙作用越明顯。

2．（1）不受。因?yàn)槠孔优c桌面之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。

（2）受靜摩擦力作用，靜摩擦力的方向沿桌面斜向上。

（3）受靜摩擦力作用，靜摩擦力的方向豎直向上（瓶子處于豎直狀態(tài)）。

（4）受滑動(dòng)摩擦力作用，摩擦力的方向沿紙條相對(duì)瓶子的運(yùn)動(dòng)方向。

3．答：Fmax=40N

F=30N

μ=0.3

N

第4節(jié)：力的合成1．兩個(gè)力的夾角為0°時(shí)，它們的合力最大，為12

N；當(dāng)兩個(gè)力的夾角為180°時(shí)，它們的合力最小，為8

N；當(dāng)兩個(gè)力的夾角由0°逐漸增加到180°時(shí)，它們的合力逐漸減小，即合力的大小在12

N和8

N之間；由此可見，兩個(gè)力的合力可以等于10

N，不能等于5

N和15

N。

圖3－14

2．當(dāng)兩個(gè)力的合力為0時(shí)，由于一個(gè)力向東，大小為6

N，則另一個(gè)力的方向必向西，大小也為6

N。將方向向東的、大小為6

N的力改為向南時(shí)，二力相互垂直，如圖3-14所示，它們的合力的大小為6N，方向?yàn)槲髌?5°。

圖3－15

3．如圖3-15所示，選1

cm長(zhǎng)的線段表示30

N的力，作出力的平行四邊形，量得表示合力F的對(duì)角線長(zhǎng)6.8

cm，則合力的大小F=30×6.8／1

N=204

N，量得F與F1的夾角為17°。當(dāng)兩個(gè)力的夾角為150°時(shí)，解答略。

4．（1）正確（2）錯(cuò)

（3）錯(cuò)

第5節(jié)：力的分解

圖3－16

1．如圖3-16所示。

與F的夾角為θ，得θ=53°

2．（1）如圖3-17甲

（2）如圖3-17乙

（3）如圖3-17丙

圖3－17

（1）（2）兩種情況的解是惟一的，（3）的解不是惟一的。

圖3－18

3．如圖3-18所示。

OC與OB的夾角為θ。

θ=arctan

0.8=38．7°

第四章：牛頓運(yùn)動(dòng)定律

第1節(jié)：牛頓第一定律

圖4－10

1．（1）不能炸中目標(biāo)。如圖4-10所示，因?yàn)?，炸彈被投下后，由于慣性，仍有與飛機(jī)相同的水平速度，如果目標(biāo)是靜止的，炸彈就會(huì)落到目標(biāo)的前方。

（2）因?yàn)?，?dāng)你跳起時(shí)，由于慣性，你仍有與地球相同的速度，所以還回到原處，而不落在原地的西邊。

2．如果不系安全帶，當(dāng)緊急剎車時(shí)，車雖然停下了，但人因慣性而仍然向前運(yùn)動(dòng)，會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。系上安全帶后，人雖然因慣性向前運(yùn)動(dòng)，但受安全帶的約束，不致發(fā)生危險(xiǎn)。

3．物體以一定速度向上拋出，在空中向上運(yùn)動(dòng)，是由于物體具有慣性，而繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，不是因?yàn)槭艿搅讼蛏系牧Φ淖饔谩?/p>

4．如果選擇了相對(duì)于靜止的大樹做加速運(yùn)動(dòng)的汽車為參考系，人在車上觀察大樹，大樹做遠(yuǎn)離汽車的加速運(yùn)動(dòng)。大樹的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變不是因?yàn)槭艿搅肆Φ淖饔茫且驗(yàn)閼T性定律在選擇的參考系中不成立。

第3節(jié)：牛頓第二定律

1．答:沒有矛盾。牛頓第二定律公式F＝ma中的F指的是物體所受的合力，而不是其中的某一個(gè)力。我們用力提一個(gè)放在地面上的很重的物體時(shí)，物體受到的力共有三個(gè)：手對(duì)物體向上的作用力F1，豎直向下的重力G，以及向上的支持力F2。如果F1

p>

2．解：由可得：。

3．解：由得：

圖4－11

4．解：根據(jù)平行四邊形定則(圖4-11)這兩個(gè)力的合力為：F＝2×14×cos

45°＝19.8

N

加速度的大小為：

加速度的方向?yàn)椋号c合力方向相同，與兩個(gè)分力成45°夾角。

圖4－12

5．解：如圖4-12,物體在水平方向受到兩個(gè)力的作用，根據(jù)

牛頓運(yùn)動(dòng)定律：設(shè)小車運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎?/p>

F－F阻＝ma，F(xiàn)阻＝F－ma＝60

N－30×1.5

N＝15

N－F阻＝ma′

加速度方向與推力的方向相反。

第4節(jié)：力學(xué)單位制

1．解：由v2t-v20=2ax可求出自行車的加速度

根據(jù)牛頓第二定律，自行車受的阻力F＝ma＝100×（－0.2）N＝－20

N

負(fù)號(hào)表示阻力方向與v0方向相反。

2．解：貨車剎車后加速度大小為：

從剎車開始到停下來(lái)駛過(guò)的路程為：

3．因?yàn)?W＝Fl所以1

J＝1

N×1

m＝1

kg×1

m/s2×1

m＝1

kg·m2·s-2

4．證明：

第5節(jié)：牛頓第三定律

1．答：涉及木箱和地球的作用力和反作用力有兩對(duì)，一對(duì)是木箱受到的重力和木箱吸引地球的力；一對(duì)是木箱受到地面對(duì)它的支持力和木箱對(duì)地面的壓力。木箱受到的是重力和支持力。地球受到的是木箱對(duì)它的引力和壓力。

2．物體靜止地放在臺(tái)式彈簧秤上，物體受到重力G和支持力FN的作用，因?yàn)槲矬w處于平衡狀態(tài)，故G－FN＝0G＝FN。臺(tái)式彈簧秤受到物體對(duì)它的壓力F，物體受到的支持力與彈簧秤受到的壓力為一對(duì)作用力和反作用力，根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)N和F大小相等方向相反，故F的大小與G相等。

3．答：當(dāng)你輕輕地推巨石時(shí)，你和巨石同時(shí)受到大小相等方向相反的力的作用，你和巨石均由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，二者分離后均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，但二者的速度不一定相同。

如果巨石放在地面上，結(jié)果會(huì)不同，如果巨石與地面的摩擦力足夠大，你將推不動(dòng)巨石，只有當(dāng)你給巨石的力大于巨石受到的最大靜摩擦力時(shí)，巨石才能運(yùn)動(dòng)起來(lái)。

圖4－13

4．（1）因?yàn)锳拉B勻速運(yùn)動(dòng)(圖4-13)，即物體處于平衡狀態(tài)，因此B車廂所受的合力為0，故FAB＝F阻。而FAB與FBA是一對(duì)相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律，它們總是大小相等方向相反。

（2）因?yàn)锳拉B加速行駛，根據(jù)牛頓第二定律：

FAB－F阻＝ma，所以AB>F阻。

而FAB與FBA是一對(duì)相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律，它們總是大小相等方向相反。

由牛頓第二定律：AB－F阻＝ma

FAB＝ma＋F阻＝4.0×103×0.3

N＋2.0×103

N＝3.2×103

N

由牛頓第三定律：FAB與FBA是一對(duì)相互作用力，它們總是大小相等方向相反。即

FAB＝FBA＝3.2×103

N

5．小強(qiáng)沒有注意到，相互平衡的兩個(gè)力是作用在同一物體上的，而作用力和反作用力是分別作用在發(fā)生相互作用的兩個(gè)物體上的，它們不可能是相互平衡的力。

第6節(jié)：用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（一）

圖4－14

1．解：如圖4-14所示，用作圖法求出物體所受的合力F＝87

N

v=at=43.5×3

m/s=131

m/s

x=at2=

×43.5×32

m=196

m

2．解：電車的加速度為：

電車所受阻力為：F＝ma＝－6.0×103

N,負(fù)號(hào)表示與初速度方向相反

3．解：人在氣囊上下滑的加速度為：

滑至底端時(shí)的速度為：

4．解：卡車急剎車時(shí)的加速度大小為：

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：

所以：該車超速。

第6節(jié)：用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（二）

圖4－15

1．取足球作為研究對(duì)象，由共點(diǎn)力的平衡條件可知，F(xiàn)1和G的合力F與F2大小相等、方向相反。從圖4-15中力的平行四邊形定則可求得:

2．物體在五個(gè)力作用下保持平衡，它們的合力為零。其中任意四個(gè)力的合力一定與第五個(gè)力大小相等、方向相反。依題意，除F1以外的四個(gè)力的合力與力F1大小相等、方向相反。撤去F1，其余四個(gè)力不變，它們的合力大小等于F1，方向與F1相反。

3．答：當(dāng)飲料瓶自由下落時(shí)，小孔沒有水噴出。因?yàn)?，瓶和水均處于完全失重狀態(tài)，瓶中各處的水（包括水孔處的水）的壓強(qiáng)都是大氣壓強(qiáng)，故水不能從瓶中流出。

圖4－17

4．當(dāng)坐艙離地面50

m的位置時(shí)，升降機(jī)在做自由落體運(yùn)動(dòng)（圖4-17），人和人手中的鉛球均完全失重，所以，球?qū)κ譄o(wú)作用力，人沒有受到壓力的感覺。

坐艙做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為：方向豎直向上

所以，人手對(duì)鉛球的作用力為F：F－mg＝ma

F＝ma＋mg＝2.7mg＝135

N

第三篇：高中物理必修一摩擦力說(shuō)課稿[模版]

說(shuō)課稿

一．教材分析

本節(jié)課是人教社物理必修1第三章第三節(jié)的內(nèi)容，編排在彈力之后。該節(jié)知識(shí)是力學(xué)的基礎(chǔ)，更是高中物理知識(shí)的基礎(chǔ)。所以這節(jié)內(nèi)容的教學(xué)如何引領(lǐng)學(xué)生自主積極地探究摩擦力產(chǎn)生的條件和影響因素，體驗(yàn)?zāi)Σ亮μ攸c(diǎn)規(guī)律的發(fā)生過(guò)程是本節(jié)課的重點(diǎn)，應(yīng)高度重視本節(jié)教學(xué)過(guò)程；由于摩擦力問題的復(fù)雜性，且在具體問題中又表現(xiàn)出“動(dòng)中有靜，靜中有動(dòng)”，尤其靜摩擦在許多情形下似乎又是“若有若無(wú)，方向不定”，因此，對(duì)于初學(xué)者也是有一定難度的。

高中物理《課標(biāo)》對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的要求是，“通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦、靜摩擦的規(guī)律，能用動(dòng)摩擦因數(shù)計(jì)算摩擦力”。其中，對(duì)靜摩擦力規(guī)律的認(rèn)識(shí)應(yīng)該包括最大靜摩擦力。摩擦力大小的計(jì)算和方向的判斷對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是個(gè)難點(diǎn)，而摩擦力又是高中力學(xué)三類常見的力之一，是受力分析的基礎(chǔ)。本節(jié)課學(xué)習(xí)的成敗對(duì)以后學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用、動(dòng)能定理的應(yīng)用以及摩擦力做功與產(chǎn)生熱能的關(guān)系等問題都將帶來(lái)影響，所以本節(jié)課在物理教學(xué)中的地位和作用是非常重要的。

重點(diǎn)：

1、滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算以及方向的判斷

2、靜摩擦力有無(wú)的判斷以及靜摩擦力方向的判斷。

3、靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律，正確理解最大靜摩擦力的概念。難點(diǎn)：

1、靜摩擦力有無(wú)的判斷和靜摩擦力方向的判斷。

2、靜摩擦力大小的簡(jiǎn)單計(jì)算。

二．學(xué)情分析

學(xué)生在初中的《力和機(jī)械》一章已經(jīng)學(xué)習(xí)了摩擦力的基本知識(shí)，但還不會(huì)具體的計(jì)算。會(huì)分析簡(jiǎn)單的現(xiàn)象，但不深入。另外，通過(guò)前面幾章的學(xué)習(xí)，學(xué)生基本適應(yīng)了高中的學(xué)習(xí)方式，以及初步具備了探究和設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的能力。

三．教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能

1、認(rèn)識(shí)靜摩擦力的規(guī)律，知道靜摩擦力的變化范圍及其最大值；

2、能根據(jù)靜摩擦力的規(guī)律，能判斷靜摩擦力的方向；

3、知道滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件，認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦力的規(guī)律；

4、知道動(dòng)摩擦因素與哪些因素有關(guān)，會(huì)判斷滑動(dòng)摩擦力的大小和方向；

5、知道最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力比滾動(dòng)摩擦力；

6、會(huì)根據(jù)物體的平衡條件簡(jiǎn)單的計(jì)算摩擦力的大小。過(guò)程與方法

1、培養(yǎng)學(xué)生利用物理語(yǔ)言分析、思考、描述摩擦力的概念和規(guī)律的能力；

2、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，學(xué)會(huì)在實(shí)驗(yàn)中控制變量和實(shí)驗(yàn)條件；

3、通過(guò)自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力；

4、通過(guò)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并參與比賽等形式，激發(fā)興趣提高探究創(chuàng)新意識(shí)。情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1、利用實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)例激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生合作的精神和對(duì)科學(xué)的求知欲。

2、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐──認(rèn)識(shí)（規(guī)律）──實(shí)踐（解決實(shí)際問題）的思想。

3、在研究問題時(shí)，要培養(yǎng)突出主要矛盾，忽略次要因素的思維方法。

4、認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)對(duì)于社會(huì)發(fā)展和人類生活的影響。能說(shuō)明生活、生產(chǎn)中采用應(yīng)用摩擦力的實(shí)例，發(fā)展觀察能力。

四．教法學(xué)法

(實(shí)驗(yàn)探究、分析歸納、觀察提問、討論分析、應(yīng)用舉例、練習(xí)鞏固)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的上下承接關(guān)系，學(xué)生剛學(xué)完力、重力、彈力，對(duì)力學(xué)研究中的一些物理量已有初步的了解。在教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生充分運(yùn)用已知的物理知識(shí)和方法進(jìn)行分析和探索，使學(xué)生在實(shí)踐中親自體驗(yàn)實(shí)踐出真知的重要性，形成愿意運(yùn)用科學(xué)思維方法和研究方法去解決問題的科學(xué)價(jià)值觀。針對(duì)素質(zhì)教育對(duì)學(xué)生能力的要求，本節(jié)課的教學(xué)就嘗試采用實(shí)驗(yàn)探索、問題啟發(fā)式教學(xué)法、討論分析、應(yīng)用舉例、練習(xí)鞏固，加強(qiáng)自主性、探究性、合作性學(xué)習(xí)，使學(xué)生通過(guò)親自參與探究滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力規(guī)律的全過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，加深對(duì)物理知識(shí)的理解，而不是生硬的死記硬背，同時(shí)在觀察中培養(yǎng)能力，開展思維訓(xùn)練重視知識(shí)的應(yīng)用，理論緊密聯(lián)系實(shí)際。使他們?cè)趧?chuàng)新精神和實(shí)踐能力方面得到發(fā)展和提高。從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的精神。

學(xué)法

在全面推進(jìn)素質(zhì)教育的今天，教學(xué)中做到“授人魚，不如授人以漁”這句話顯得更為重要。我們不僅要教給學(xué)生知識(shí)，更重要的是在傳授文化知識(shí)的同時(shí)，積極培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，為他們今后繼續(xù)教育或終身教育打下基礎(chǔ)，所以學(xué)法指導(dǎo)可分為：⑴、使學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題和分析、解決問題的能力。學(xué)生只有有了疑問，才有學(xué)習(xí)的動(dòng)力，而問題的解決恰好就是建立新的知識(shí)結(jié)構(gòu)的過(guò)程，從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題的能力；⑵要鼓勵(lì)學(xué)生自己去尋找解決問題的方法，特別是一些具有代表性的方法，如本節(jié)課的“控制變量法”，并將此方法遷移應(yīng)用到其它方面。從而讓學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中學(xué)習(xí)知識(shí)，掌握方法，發(fā)展能力。以達(dá)到教學(xué)最佳效果。

所以，本節(jié)學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)主要是教給學(xué)生“三會(huì)”：會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，會(huì)用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索，會(huì)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分析總結(jié)找出規(guī)律。

教法：引導(dǎo)啟發(fā) 演示實(shí)驗(yàn) 討論分析 多媒體輔助 學(xué)法：觀察法 探究實(shí)驗(yàn)法 討論歸納法 交流合作法

五．教學(xué)程序

引出摩擦力，提問生活中摩擦力例子，舉例。使學(xué)生了解摩擦力帶給我們的生活的情況，培養(yǎng)熱愛生活的思想感情。對(duì)其分類：靜摩擦力，滑動(dòng)摩擦力，滾動(dòng)摩擦力。

用手推桌子，桌子為什么沒有移動(dòng)？（邊演示邊講解）

靜摩擦力 用剛才的例子，提問：靜摩擦力的產(chǎn)生條件？方向如何？大小與什么有關(guān)？激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望和好奇心。培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力，體現(xiàn)從生活走向物理的教學(xué)觀念。

實(shí)驗(yàn)探究，提問同學(xué)，在同學(xué)回答的基礎(chǔ)上進(jìn)行歸納，靜摩擦力的大小，方向及產(chǎn)生條件。動(dòng)摩擦力

實(shí)驗(yàn)探究

產(chǎn)生條件 大?。▌?dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)）定量分析 方向

探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)呢？

通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體會(huì)到不同物體間滑動(dòng)摩擦力的大小會(huì)有所不同，進(jìn)行思考：滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)呢？ 學(xué)以致用

摩擦力在生活中的利弊舉例，從而引發(fā)學(xué)生思考，怎樣使用摩擦力，如何增大減小摩擦力更好的應(yīng)用于生活中。

第四篇：高中物理必修一摩擦力說(shuō)課稿

《摩擦力》說(shuō)課稿

說(shuō)課教師：

課題：人民教育出版社高中物理必修1第三章第三節(jié)《摩擦力》 本節(jié)課我從下面三個(gè)方面談一談教學(xué)的構(gòu)思。

一、教材分析

1、本節(jié)教材的地位和作用

本節(jié)內(nèi)容是在初中摩擦力知識(shí)的基礎(chǔ)上的延伸和拓展。本節(jié)知識(shí)是本章的教學(xué)的重點(diǎn)，同時(shí)也是教學(xué)的難點(diǎn)。由于摩擦力問題的復(fù)雜性，在具體問題中又表現(xiàn)出“動(dòng)中有靜，靜中有動(dòng)”，尤其靜摩擦力在許多情形下似乎“若有若無(wú)，方向不定”，因此，對(duì)初學(xué)者并不容易理解。教材從靜摩擦力入手，然后介紹滑動(dòng)摩擦力。這樣處理是從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)生的先后順序考慮的。通過(guò)學(xué)習(xí)本節(jié)教材的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分辨什么情況是靜摩擦力，什么情況是滑動(dòng)摩擦力，以及二者數(shù)值大小的判斷，提高了學(xué)生利用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

2、教學(xué)目標(biāo)(1)、知識(shí)與技能

1知道摩擦力產(chǎn)生的條件。

2能在簡(jiǎn)單的問題中根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，判斷靜摩擦力的有無(wú)、大小和方向，知道存在著最大靜摩擦力。

3掌握動(dòng)摩擦因數(shù)，會(huì)在具體問題中計(jì)算滑動(dòng)摩擦力。

4知道影響動(dòng)摩擦因數(shù)的原因。(2)、過(guò)程與方法

1通過(guò)對(duì)摩擦力產(chǎn)生條件的探究，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力。

2通過(guò)靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的區(qū)別對(duì)比，培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力。(3)、情感態(tài)度與價(jià)值觀

認(rèn)識(shí)摩擦力對(duì)于社會(huì)發(fā)展和人類生活的影響，樹立將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于解決實(shí)際問題的意識(shí)。

3、教材的重難點(diǎn)

重點(diǎn)：摩擦力產(chǎn)生的條件，區(qū)分靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力。

難點(diǎn)：摩擦力方向的判斷。

二、教學(xué)方法

“點(diǎn)穴式教學(xué)法”

三、教學(xué)程序的設(shè)計(jì)

（一）直接導(dǎo)入，明確本節(jié)目標(biāo)：

力學(xué)中常見的三種力有重力、彈力和摩擦力，前兩種重力和彈力我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了，請(qǐng)同學(xué)們回憶一下重力和彈力的相關(guān)知識(shí)。這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)一學(xué)最后一個(gè)——摩擦力。學(xué)生回憶前兩節(jié)課所學(xué)的重力和彈力的基本知識(shí)。

（二）新課學(xué)習(xí)1.摩擦

回憶幾個(gè)生活中常見的摩擦現(xiàn)象，簡(jiǎn)要介紹摩擦的分類，引出本節(jié)課學(xué)習(xí)的重點(diǎn)靜摩擦和滑動(dòng)摩擦，以及摩擦力的概念。2.靜摩擦力

通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓同學(xué)們對(duì)木塊進(jìn)行受力分析，通過(guò)相互交流，歸納總結(jié)出靜摩擦力的概念。強(qiáng)調(diào)靜摩擦力是由于物體間具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)而產(chǎn)生的。

根據(jù)力的三要素大小、方向、作用點(diǎn)逐步加深對(duì)靜摩擦力的學(xué)習(xí)，初中同學(xué)們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)二力平衡的知識(shí)，在得到靜摩擦力的大小和方向時(shí)并不困難。提問：靜摩擦力是否可以一直增大而沒有限制？ 學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象和自身的理解可以初步回答出，當(dāng)力達(dá)到一定值時(shí)木塊就會(huì)運(yùn)動(dòng)，靜摩擦力不會(huì)一直增大。

教師點(diǎn)評(píng)并進(jìn)一步給出最大靜摩擦力的概念和相關(guān)知識(shí)內(nèi)容。在探究產(chǎn)生靜摩擦力的條件時(shí)，可以讓學(xué)生們之間相互討論得出，教師針對(duì)學(xué)生的答案給出適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和改正，對(duì)想不到的條件給予適當(dāng)?shù)奶崾荆罱K得出靜摩擦力的產(chǎn)生條件。3.滑動(dòng)摩擦力

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，用力拉動(dòng)木板，使木板與木塊之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。讓同學(xué)們對(duì)木塊進(jìn)行受力分析，相互交流得到結(jié)論，通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)可以知道木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的值。

增加木塊個(gè)數(shù)重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到滑動(dòng)摩擦力也與正壓力有關(guān)。

將木板換成一個(gè)表面較為光滑的鋼板和一個(gè)表面較為粗糙的鋼板重復(fù)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證動(dòng)摩擦因數(shù)與接觸面的材料及材料的粗糙程度有關(guān)。在探討滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件時(shí)，可以對(duì)比靜摩擦力的產(chǎn)生條件來(lái)得出，強(qiáng)調(diào)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)，區(qū)分靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力，最終得出滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件。4.例題講解

出示教材當(dāng)中的例題，與學(xué)生一起分析得出問題的答案。5.知識(shí)點(diǎn)回顧

將本節(jié)課的重點(diǎn)知識(shí)用精煉的語(yǔ)言概括得出，加深學(xué)生的印象。

第五篇：高中物理必修1教案

高中物理必修1教案-《功率》(3000字)

高中物理必修1教案-《功率》

一、教學(xué)內(nèi)容分析

1．內(nèi)容與地位

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》共同必修模塊“物理2”中涉及本節(jié)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是“理解功率，關(guān)心生產(chǎn)和生活中常見機(jī)械功率的大小及其意義”。要求學(xué)生理解功率的概念，會(huì)進(jìn)行功率的計(jì)算；會(huì)分析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，牽引力和速度的關(guān)系；嘗試自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量人在某種運(yùn)動(dòng)中的功率。由于功率在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用很廣，教學(xué)中可充分利用這一優(yōu)勢(shì)，使抽象的物理概念變得富有實(shí)際意義。發(fā)展學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題能力，樹立正確的價(jià)值觀。

本節(jié)課的教學(xué)應(yīng)立足于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，通過(guò)學(xué)習(xí)物理研究方法，使學(xué)生學(xué)會(huì)思考問題。在建立“功率”概念中，讓學(xué)生體會(huì)用比值方法來(lái)建立一個(gè)新物理概念。機(jī)車起動(dòng)過(guò)程的分析著重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物理與社會(huì)生活的密切聯(lián)系，綜合運(yùn)用動(dòng)力學(xué)知識(shí)和功率概念分析問題和解決問題的能力。通過(guò)學(xué)生設(shè)計(jì)測(cè)量人的做功功率的實(shí)驗(yàn)，達(dá)到學(xué)以致用的目的，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題能力。

2．教學(xué)目標(biāo)：

（1）通過(guò)實(shí)例體驗(yàn)功率概念的形成過(guò)程及功率的實(shí)際意義，理解功率概念。

（2）從功率概念的定義，體會(huì)用比值方法建立物理概念的方法。

（3）理解功率與力和速度的關(guān)系。會(huì)利用功率的兩個(gè)公式來(lái)解釋現(xiàn)象和進(jìn)行計(jì)算。

（4）了解平均功率、瞬時(shí)功率、額定功率、實(shí)際功率區(qū)別和聯(lián)系。

（5）具有敢于發(fā)表自己觀點(diǎn)，堅(jiān)持原則，善于合作的良好

習(xí)慣。

3．重點(diǎn)難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)是理解功率的概念；難點(diǎn)是理解功

率與力、速度的關(guān)系，瞬時(shí)功率和平均功率的計(jì)算。

二、案例設(shè)計(jì)

（一）新課引入

問題：人們?cè)谏a(chǎn)、生活和工作中使用了大量的機(jī)械來(lái)做功，這與人力直接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同？請(qǐng)舉例說(shuō)明。（引發(fā)學(xué)生思考，讓學(xué)生從身邊生活尋找做功事例，并思考機(jī)械與人或畜力做功的差異。）

功是能量轉(zhuǎn)化的量度，人們十分關(guān)注做功的多少。然而不同的機(jī)械或人，其做功的快慢是不同的。（分析一些生產(chǎn)事例、工作場(chǎng)面，或展示一些做功快慢不同的圖片。有條件的情況下還可通過(guò)多媒體手段更生動(dòng)地展示這些畫面和情景，使學(xué)生對(duì)做功快慢的情形有更為形象和具體的認(rèn)識(shí)，從而為建立正確的“功率”概念打下良好基礎(chǔ)。）

參考事例：①挖土機(jī)與人，要完成相同的挖土任務(wù)，人花的時(shí)間要長(zhǎng)得多。②建筑工地上要把磚塊或水泥等建筑材料搬到樓頂上，起重機(jī)和搬運(yùn)工相比，起重機(jī)要比工人快得多。③從水井里提水，使用抽水機(jī)比人工要快得多④家住在高樓（如8層），乘電樓比走路要快得多。⑤拖拉機(jī)耕地比牛耕地要快得多，等等。列舉生產(chǎn)、生活中發(fā)生的事例，使學(xué)生體會(huì)功率與生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，無(wú)處不在，研究功率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

說(shuō)明：通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析有關(guān)事例，形成初步共識(shí)：人們選用機(jī)械來(lái)做功時(shí)，不僅要考慮做功多少，還要考慮機(jī)械做功的快慢。如挖掘機(jī)做功比人快；大卡車比拖拉機(jī)做功快；拖拉機(jī)耕地比牛耕地要快；起重吊車比搬運(yùn)工人做功快；抽水機(jī)比轆轤提水快，等等。研究做功的快慢有著重要的實(shí)際意義。

通過(guò)一個(gè)實(shí)際問題，具體數(shù)據(jù)，讓學(xué)生感性地認(rèn)識(shí)做功的快慢。如在某高樓建筑中需要搬運(yùn)一批磚頭

到一高層上，在搬運(yùn)磚頭過(guò)程中，起重機(jī)和搬運(yùn)工人的生產(chǎn)記錄情況如下表所示：

師：不同的機(jī)器或物體做功有快有慢，如何來(lái)衡量做功的快慢呢？請(qǐng)同學(xué)們思考并提出解決方案。（引導(dǎo)學(xué)生思考：如何比較物體做功快慢？討論中注意培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和批判思維能力。）

預(yù)測(cè)學(xué)生可能有以下回答：

①選擇相同時(shí)間，比較做功多少，做功多的，做功就快；

②選擇做相同的功，比較做功的時(shí)間長(zhǎng)短，時(shí)間長(zhǎng)的，做功就慢。

③類比“速度”的定義方法，用做功和完成這些功所花的時(shí)間的比值來(lái)定義“功率”。

說(shuō)明：對(duì)學(xué)生提出的各種方案可能有問題或不完整，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在交流中補(bǔ)充完善自己的認(rèn)識(shí)。教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生類比如“速度”、“加速度”概念的定義方法，體會(huì)比值法定義功率概念。

（二）新課教學(xué)

1．功率

（1）定義式：物理學(xué)上用物體所做的功W與完成這些功所用時(shí)間t的比值，作為在該時(shí)間內(nèi)物體平均做功快慢的量度。即 Ｐ=W/ t（2）物理意義：表示物體做功快慢的物理量.。

（3）單位：教師請(qǐng)一位同學(xué)正確地說(shuō)出公式中各個(gè)字母所表示的物理量及其單位。

Ｐ：功率，單位：瓦（W），常用單位還有千瓦（ｋW）

W：力所做的功，單位：焦耳（J）

ｔ：做功所用時(shí)間，單位：秒(s)單位換算：１kW = 1000 W１W=１J/s（4）功率是標(biāo)量，功率表示做功過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的快慢。

（5）討論與交流：

小實(shí)驗(yàn)：把一枚硬幣放在書的封面上，打開書的封面形成一個(gè)斜面，并使硬幣開始下滑。請(qǐng)同學(xué)仔細(xì)分析一下，在下滑的過(guò)程中硬幣共受到幾個(gè)力的作用？哪些力做正功？哪些力做負(fù)功？哪些力不做功？如果斜面的傾角增大，情況會(huì)有什么變化？?jī)A角增大時(shí)，功率是否也增大？

提示：①比較不同傾角時(shí)的功率，應(yīng)注意硬幣開始下滑處的高度應(yīng)相同。討論功率時(shí)須指明哪個(gè)力的功率。②實(shí)驗(yàn)的分析討論，要注意所分析的是某個(gè)力的平均功率。注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行受力分析、做功分析，可利用功率的定義式，在理論上進(jìn)行的推演，使思維更加嚴(yán)密。

（6）認(rèn)識(shí)一些常見機(jī)械做功功率

①汽車發(fā)動(dòng)機(jī)：5×10 W ～ 15×10 W ②摩托車約2×10 W ③噴氣客機(jī)約2×10 W ④火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)約 1×10 W ⑤ 人的平均功率約 1×10 W，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員短時(shí)間內(nèi)的功率可達(dá)1000W ⑥人心臟跳動(dòng)的功率 1.5W左右 ⑦萬(wàn)噸巨輪 10W以上 ⑧藍(lán)鯨游動(dòng)的功率可達(dá)350kW 等等。61324438 2．功率與力、速度的關(guān)系

思考與討論：一部汽車載重時(shí)和空車時(shí)，在公路上以相同的速度行駛，試討論這兩種情況下汽車的輸出功率是否相同？為什么？

預(yù)測(cè)學(xué)生會(huì)回答：

①載重汽車與地摩擦力較大，牽引力也大，由于行駛速度一樣，故相同時(shí)間內(nèi)，載重車的牽引力做功較多，所以載重汽車的輸出功率較大。

②載重汽車行駛得比空車慢，因此功率較小。

③載重汽車比空車費(fèi)力，因此載重車的輸出功率較空車時(shí)要大些。

說(shuō)明：上述分析討論的目的是啟發(fā)學(xué)生思考功率與力和速度有何關(guān)系。學(xué)生分析可能會(huì)出現(xiàn)片面和不完整回答，教師要參加到學(xué)生的討論分析中，幫助、啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生形成正確的認(rèn)識(shí)。

(正確的回答應(yīng)是①)。教師根據(jù)課堂需要還可以提出一些問題讓學(xué)生進(jìn)一步討論，如汽車在上坡和下坡時(shí)功率、速度和牽引力會(huì)怎樣變化？ 接著，教師引導(dǎo)學(xué)生思考，如何計(jì)算牽引力的功率。（讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)和功率定義式進(jìn)行推演，培養(yǎng)良好的科學(xué)思維能力和思維習(xí)慣）

提出問題：某汽車在平直公路上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知其在牽引力大小為F，運(yùn)行速度為V，試求此時(shí)汽車牽引力F的功率為多少？

注意引發(fā)學(xué)生思考解決問題的思路，應(yīng)用功和功率的定義式進(jìn)行分析和推導(dǎo)。

課堂分析結(jié)果： Ｐ＝F〃ｖ

即力F的功率等于力F和物體運(yùn)動(dòng)速度ｖ的乘積.。注意：這里的F是速度V方向上的作用力。

分析討論：由V=S/t求出的是物體在時(shí)間ｔ內(nèi)的平均速度，代入公式Ｐ＝Fｖ求出的功率是F在時(shí)間ｔ內(nèi)的平均功率；如果ｔ取得足夠小，則V表示瞬時(shí)速度，此時(shí)由Ｐ＝Fｖ求得的功率就是F在該時(shí)刻的瞬時(shí)功率。即當(dāng)V為平均速度時(shí)，求得的功率就是平均功率，V為瞬時(shí)速度時(shí)，求得的功率就是瞬時(shí)功率。

（1）總結(jié)：

①平均功率Ｐ＝Fｖ(ｖ是平均速度)

②瞬時(shí)功率Ｐ＝Fｖ(ｖ是瞬時(shí)速度)

③如果物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由于瞬時(shí)速度與平均速度相等，故此時(shí)平均功率等于瞬時(shí)功率。交流討論問題：由求出的是瞬時(shí)功率還是平均功率?

學(xué)生小組討論后得出：由公式求出的功率，反映了該力在t時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢，故由公式求出功率是平均功率。

（2）額定功率與實(shí)際功率的認(rèn)識(shí)

問：人力直接做功能否像汽車做功那樣快呢？汽車做功能否像飛機(jī)做功那樣快呢？人如果做功過(guò)快，會(huì)產(chǎn)生什么后果呢？汽車超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生什么后果呢？（人做功過(guò)快，會(huì)引起疲勞、甚至受傷、生病等，汽車超負(fù)荷工作會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火或燒毀。）

問：奧運(yùn)長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員能否用100米短跑的速度來(lái)完成5000米的賽跑路程呢？為什么？

提示：奧運(yùn)比賽是一種挑戰(zhàn)運(yùn)動(dòng)局限的比賽，人與機(jī)器一樣，不能長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)動(dòng)，短跑運(yùn)動(dòng)員在100米賽跑中，時(shí)間不過(guò)是十幾秒，能以最大的速度跑完全程，此時(shí)運(yùn)動(dòng)員的輸出功率是正常時(shí)的數(shù)十倍。在5000米的長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員不可能長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)動(dòng)，因此長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員不可能一直保持百米賽跑那樣的速度。

說(shuō)明：此問目的在于學(xué)生通過(guò)思考自己身邊所熟悉的問題，認(rèn)識(shí)額定功率和實(shí)際功率的概念以及概念的意義。

①額定功率：指動(dòng)力機(jī)械在長(zhǎng)時(shí)間正常工作時(shí)最大輸出功率。也是機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上的標(biāo)稱值，額定功率是動(dòng)力機(jī)械重要的性能指標(biāo)，一個(gè)動(dòng)力機(jī)械的額定功率是一定的。

②實(shí)際功率：機(jī)械在運(yùn)行過(guò)程中的功率是實(shí)際功率，實(shí)際功率可以小于額定功率，可以等于其額定功率（稱滿負(fù)荷運(yùn)行），但不能大于額定功率，否則會(huì)損壞機(jī)械。③很多機(jī)械的銘牌上都標(biāo)有這臺(tái)機(jī)器的額定功率，請(qǐng)同學(xué)將家里的電器設(shè)備上的額定功率都記錄下來(lái)，并計(jì)算家里的每部機(jī)器每天要做多少功？要消耗多少電能？哪一部機(jī)器最耗電？請(qǐng)與同桌同學(xué)進(jìn)行交流。

（3）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定時(shí)，牽引力與速度的關(guān)系

當(dāng)汽車輸出功率一定時(shí)，根據(jù)公式P=FV可知，物體的運(yùn)動(dòng)速度V與牽引力F成反比，如果汽車需要較大的牽引力，就必須減小運(yùn)動(dòng)速度。

思考：汽車以額定功率在平直公路行駛時(shí)，若前方遇到了一段較徒的上坡路段，汽車司機(jī)要做好什么調(diào)整，才能確保汽車駛到坡頂？為什么？

學(xué)生可能回答：①加大油門，汽車可順利到達(dá)坡頂。②汽車要換檔，才能順利駛到坡頂。

師生共同分析：①根據(jù)P=FV 知，汽車以額定功率行駛，因遇上坡路段，汽車所需的牽引力增大了，若要保持行駛速度不變，這是不可能的；加大油門，只會(huì)增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率（超過(guò)額定功率），發(fā)動(dòng)機(jī)將因超負(fù)荷而過(guò)熱損壞。②這是一種正確的操作方式，當(dāng)司機(jī)將發(fā)動(dòng)機(jī)的速度檔位調(diào)低后，速度減少了，牽引力加大了，只要牽引力足夠，汽車便可順利上坡。

思考：汽車等交通工具，如何才能獲得更大的行駛速度？

3．學(xué)生進(jìn)行測(cè)功率活動(dòng)。（建議課后安排）

問題：如何才能知道在某種運(yùn)動(dòng)中自己做功的功率呢？請(qǐng)同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量方案，并進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。說(shuō)明：應(yīng)激勵(lì)積極思考、設(shè)計(jì)可行方案，動(dòng)腦動(dòng)手，體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和感受實(shí)驗(yàn)成果的喜悅。實(shí)驗(yàn)方案舉例：（讓學(xué)生結(jié)合自己的情況來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）

方案1：學(xué)生快速跑上樓，來(lái)測(cè)量做功的最大功率。

方案2：估算學(xué)生自己平時(shí)上樓或爬山過(guò)程的功率。

方案3：設(shè)計(jì)沿某一竹桿或樹桿上爬一定的高度，來(lái)測(cè)量做功功率。

方案4：利用跳繩運(yùn)動(dòng)，來(lái)測(cè)量做功功率。

方案5：測(cè)算自己舉起杠鈴時(shí)的最大功率（需要同學(xué)的幫忙）

說(shuō)明：①有關(guān)實(shí)驗(yàn)方案、原理、器材、數(shù)據(jù)的測(cè)定及同學(xué)協(xié)作等，都應(yīng)放手讓學(xué)生自行討論、分工，這樣才能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，給學(xué)生以合作交流的機(jī)會(huì)。

②方案選定后，要注意引導(dǎo)學(xué)生如何求功和功率，需要選擇哪些實(shí)驗(yàn)器材，測(cè)量哪些物理量？測(cè)量是否存在誤差問題，如何才能較準(zhǔn)確地測(cè)量。

③根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)的方案，組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)物展臺(tái)進(jìn)行交流匯報(bào)，師生共同觀看，最后還可以進(jìn)行評(píng)選活動(dòng)。

④活動(dòng)目的是：培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題能力，并通過(guò)親身的實(shí)驗(yàn)，達(dá)到內(nèi)化知識(shí)，提升能力。同時(shí)也在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

三、案例評(píng)析

本案例的教學(xué)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了物理知識(shí)源于生活，又應(yīng)用于生活。“功率”與生活、生產(chǎn)聯(lián)系密切，在引入功率、額定功率、實(shí)際功率等概念時(shí)，都注意通過(guò)生產(chǎn)、生活的具體實(shí)例引入，使原本枯燥無(wú)味的概念教學(xué)變得生動(dòng)和有趣，學(xué)生易于認(rèn)識(shí)和理解“功率”概念，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在知識(shí)形成過(guò)程中，注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)思維方法，體會(huì)比值法在定義“功率”概念的作用，提高學(xué)生的應(yīng)用科學(xué)思維方法解決問題的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)測(cè)定人在某種運(yùn)動(dòng)中做功功率實(shí)驗(yàn)，來(lái)達(dá)到內(nèi)化和強(qiáng)化物理概念和物理規(guī)律的理解，實(shí)現(xiàn)知識(shí)由理論向?qū)嵺`的轉(zhuǎn)化，加強(qiáng)物理與生活、生產(chǎn)和科技的聯(lián)系。

在“功率”的整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，始終關(guān)注“生活與物理，物理與社會(huì)”的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注物理學(xué)的技術(shù)應(yīng)用，形成將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí)，較好地體現(xiàn)了在知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀上對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育的課程理念。

四、相關(guān)鏈接

1．瓦特其人其事

生平簡(jiǎn)介

瓦特(James Watt,1736～1819年)蘇格蘭發(fā)明家。1736年1月19日生于蘇格蘭格林諾克。童年時(shí)代的瓦特曾在文法學(xué)校念過(guò)書，然而沒有受過(guò)系統(tǒng)教育。瓦特在父親做工的工廠里學(xué)到許多機(jī)械制造知識(shí)，以后他到倫敦的一家鐘表店當(dāng)學(xué)徒。

1763年瓦特到格拉斯大學(xué)工作，修理教學(xué)儀器。在大學(xué)里他經(jīng)常和教授討論理論和技術(shù)問題。1781年瓦特制造了從兩邊推動(dòng)活塞的雙動(dòng)蒸汽機(jī)。1785年，他也因蒸汽機(jī)改進(jìn)的重大貢獻(xiàn)，被選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。1819年8月25日瓦特在靠近伯明翰的希斯菲德逝世。

科學(xué)成就

1763年，瓦特修理格拉斯哥大學(xué)的一臺(tái)紐可門泵，得以仔細(xì)研究了結(jié)構(gòu)和工作原理，找到了熱量損失消耗大量燃料的癥結(jié)所在，他終于想出了加一個(gè)與汽缸分離的冷凝器，汽缸外裝上絕熱套子，使它一直保持高溫，新的蒸汽機(jī)的效率大大提高。瓦特并不滿足于已經(jīng)取得的成就，1781年他又制造了從汽缸兩邊推動(dòng)活塞的雙動(dòng)作蒸汽機(jī)，并采用曲柄機(jī)構(gòu)，使往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。瓦特還設(shè)計(jì)了離心節(jié)速器，利用反饋原理控制蒸汽機(jī)的轉(zhuǎn)速。經(jīng)過(guò)一系列的改革，蒸汽機(jī)迅速被各工業(yè)部門采用，為產(chǎn)業(yè)革命鋪平了道路。蒸汽機(jī)車加快了19世紀(jì)的運(yùn)輸速度。蒸汽機(jī)→蒸汽輪機(jī)→發(fā)電機(jī)，蒸汽為第二次工業(yè)革命即電力發(fā)展鋪平了道路。

趣聞?shì)W事

童年時(shí)代的瓦特和茶壺的故事

一天晚上，瓦特和一個(gè)小女孩在家里喝茶。瓦特不停地?cái)[弄茶壺蓋，一會(huì)兒打開，一會(huì)兒蓋上，當(dāng)他把茶壺嘴堵住時(shí)，蒸汽頂開了茶蓋。在旁的外祖母對(duì)瓦特的這種無(wú)聊動(dòng)作極為不滿，加以訓(xùn)斥。瓦特并不介意，他一心想著蒸汽的力量，從此萌發(fā)制造蒸汽機(jī)的念頭。

蒸汽機(jī)與產(chǎn)業(yè)革命

羅爾特所著《詹姆斯〃瓦特》中，曾寫道：“瓦特蒸汽機(jī)巨大的、不知疲倦的威力使生產(chǎn)方法以過(guò)去所不能想象的規(guī)模走上了機(jī)械化道路。

2．機(jī)動(dòng)車輛常見的兩種啟動(dòng)過(guò)程

對(duì)于汽車或機(jī)車等交通工具，在靜止開始啟動(dòng)的過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率、牽引力和速度的關(guān)系滿足公式P＝F〃v，在P、F、v三個(gè)物理量中，若保持一個(gè)量不變，當(dāng)另一個(gè)量變化時(shí)，第三個(gè)量也隨之變化。關(guān)于汽車的啟動(dòng)過(guò)程是一個(gè)較為復(fù)雜的物理過(guò)程，下面我們就兩種常見的啟動(dòng)過(guò)程分析如下： ①汽車（或機(jī)車）以恒定的功率啟動(dòng)和行駛過(guò)程（請(qǐng)把握教材的難度和課標(biāo)的難度）

汽車牽引功率保持恒定時(shí)，由P = FV可知，牽引力大小與速度成反比。結(jié)合牛頓第二定律F – f = ma可知，汽車以恒定功率啟動(dòng)的過(guò)程，隨著汽車速度V的逐漸增大，汽車的加速度逐漸減小，直至加速度等于0，最后汽車做勻速運(yùn)動(dòng)。

思考：當(dāng)汽車在平直公路行駛時(shí)，前方遇到了一段較徒的上坡路段，汽車司機(jī)應(yīng)做好什么調(diào)整，才能確保汽車駛到坡頂？只靠加大油門能否順利到達(dá)坡頂？

②機(jī)車以恒定的牽引力啟動(dòng)的過(guò)程：機(jī)車做的是加速度a=(F-f)/m的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，汽車的輸出功率P隨汽車速度增大而增大，直至汽車輸出功率等于額定功率，勻加速過(guò)程結(jié)束。接著汽車保持功率不變，汽車通過(guò)減少牽引力，進(jìn)一步提高速度，直到加速度a＝0，最后做勻速行駛運(yùn)動(dòng)。這一過(guò)程中各量的變化，可用下列流程圖來(lái)表示。

案例來(lái)源：陳峰主編，《走進(jìn)課堂——高中物理（必修）新課程案例與評(píng)析》，高等教育出版社

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