师:帅哥、弟弟们、同学们,好好请坐。有一天,我开车带着全家去商场,路上儿子问我一个问题:“你能推动汽车吗?”请看大屏幕,我用力推了,但没推动。这个时候,汽车和地面之间产生了什么力啊?

  生:(思考、回答)

  师:很好,请继续看。我们两个人一起推,还是没推动,这个时候汽车和地面之间的摩擦力变了吗?变大还是变小?

  生:(思考、回答)

  师:很好,我们继续。下面,我们进了商场,站在商场的自动扶梯上,我动了吗?我没走动,我相对扶梯动了吗?

  生:(思考、回答)

  师:很好,我相对扶梯静止。我和扶梯之间有没有摩擦力?

  生:没有。

  师:想一想,我正坐扶梯从一楼到二楼,我和扶梯间有没有摩擦力?声音大点,有没有?

  生:没有!

  师:很好。我们在初中曾经学习过摩擦力的有关知识,下面我们来回顾一下。两个互相接触的物体,当它们做相对运动的时候,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。这个概念当中强调了相对运动,但是不是只有相对运动的物体间才能够产生摩擦力呢?不信,是吧?刚才我们看到的汽车和地面,人和扶梯间都是相对什么的?

  生:静止。

  师:但它们之间也都产生了摩擦力。我们这堂课就来学习这种摩擦力。第三节摩擦力的第一课是静摩擦力,静摩擦力的“静”字的含义,是不是说只有静止的物体才能受到这种摩擦力呢?是不是?

  生:(思考、回答)

  师:那么刚才我在扶梯上,我也运动了,但是我和扶梯怎么样?

  生:相对静止。

  师:看来这个“静”字的含义是什么?

  生:相对静止。

  师:很好,我们就把这种发生在相对静止的两个物体之间的摩擦力,称为静摩擦力。其中这个相对静止的含义,我们是指物体间的相对位置保持不变。现在我们已经明确了什么是静摩擦力,下面给大家布置一个任务,请你在身边尝试去寻找并体验一下静摩擦力。大家试试在身边找一找、体验一下。好,这位同学你来说一下。

  生:我用手推桌子,可是桌子没有推动。

  师:桌子和哪儿产生静摩擦力呢?

  生:和地面。

  师:很好。大家刚才都体验了一下静摩擦力,下面请同学们尝试根据刚才的体验,分析一下产生静摩擦力需要什么样的条件?谁想好了说一下。晋南同学请。

  生:首先要互相接触。

  师:嗯,对,相互接触,很好。然后呢?

  生:要有相互运动的趋势。

  师:为什么讲趋势?

  生:因为它们没有动。

  师:对,它们没有动,所以是趋势。很好,还需要什么条件吗?好,请坐。其他同学有没有补充?这位女同学请。

  生:两个物体之间要有挤压,接触面是粗糙的。

  师:很好,请坐。大家说的都很有道理,下面我们一起来总结一下静摩擦力的产生条件:接触面粗糙,物体对接触面有压力,物体与接触面之间有相对运动趋势。现代汉语词典当中关于“趋势”这个词的解释是这样说的:事物有向某一个方向发展的动向。存在相对运动趋势的两个物体,首先它们之间的位置关系是相对怎样的?声音大一点。

  生:相对静止。

  师:但是它们之间有发生相对运动的什么?

  生:趋势和动向。

  师:很好。现在我们研究了静摩擦力产生的条件,研究一个力,除了要明确它的产生条件之外,我们当然还要研究它的什么?

  生:方向、大小、作用点。

  师:静摩擦力的作用点在哪?

  生:接触面上。

  师:很好,下面我们一起来研究一下静摩擦力的方向。大家桌面上有毛刷,我们拿起来,动起来。大家把这个毛刷放到另一只手掌上,这样放好。现在用力向左拉毛刷,要保证毛刷和手掌相对静止。你看到了什么现象?告诉我。

  生:刷毛弯了。

  师:刷毛为什么弯了?

  生:受到了静摩擦力。

  师:刷毛向哪边弯?

  生:向右弯。

  师:说明它受到的静摩擦力方向向右,很好。现在我们正在用力向左推毛刷,你说要是手掌很光滑的话,毛刷往哪去?

  生:向左去。

  师:因此现在毛刷相对接触面有向哪的运动趋势呢?

  生:向左。

  师:刚才我们看到的现象当中,毛刷受到的静摩擦力方向向右,毛刷相对手掌的运动趋势方向向左,它们的方向怎样?

  生:相反。

  师:在这个例子当中,我们注意到静摩擦力的方向与物体相对接触面的运动趋势方向相反了。大量的实验可以表明,这正是静摩擦力方向的特点。我们来看一下,静摩擦力总是在接触面内,与物体和接触面间的相对运动趋势的方向相反。接下来,静摩擦力的方向总是和物体与接触面之间相对运动趋势的方向相反。你说静摩擦力的作用效果是什么?

  生:阻碍相对运动趋势。

  师:非常好,静摩擦力总是要阻碍物体间的相对运动趋势,它总是在想要去保证物体间怎么样?

  生:相对静止。

  师:很好,这就是静摩擦力的作用效果了。现在我们明确了静摩擦力的方向,一起去研究一下静摩擦力的大小。要研究静摩擦力大小,实验探究是一种非常好的方式。我们要通过实验去研究静摩擦力大小,首先得能测出静摩擦力。那么我们用什么样的实验仪器能够测量出静摩擦力?

  生:弹簧测力计。

  师:弹簧测力计测量的是什么呀?测的是什么力?

  生:拉力大小。

  师:而我们要测的是什么?

  生:静摩擦力。

  师:谁想好了怎么办?这个男同学请。

  生:因为两个物体是相对静止的,所以这两个力是二力平衡。

  师:请你举个例子。

  生:比如静止在水平面上的一个物体。

  师:好,请坐。他提到了二力平衡的原理,非常好。那么我们下面的实验方案就是按照他所说的二力平衡的原理来设计的。我们看一下,这个位置下方是一个长木板,这个位置有个立柱,然后弹簧测力计和立柱之间是连接的,弹簧测力计的另外一端跟物块相连,物块的下方有一个可移动的接触面。现在如果我们用外力缓慢地向右去拉动可移动接触面的话,那么在物块相对接触面静止的前提下,物块也将和接触面一起向右缓慢地移动,这种缓慢移动我们可以近似看成是什么?

  生:匀速移动。

  师:那么这样的话,物块相当于是处于一种平衡状态。下面我们一起来进行一下受力分析,大家声音大一点,物块现在处于平衡状态,它应该受到哪些力的作用?开始,第一个是什么?

  生:重力。

  师:第二个力?

  生:支持力。

  师:第三个力,弹簧测力计对物块的拉力向哪?

  生:向右。

  师:还有一个力是什么?

  生:静摩擦力。

  师:方向呢?

  生:向左。

  师:现在我们发现,根据二力平衡,拉力和静摩擦力什么关系?

  生:大小相等,方向相反。

  师:那么通过弹簧测力计的示数就能反映出现在的静摩擦力大小。当然有一个前提,物块和接触面之间相对静止,接触面缓慢移动。下面我们来看一下实验的过程,大家注意这个位置有一个红颜色的标志物,看到了吗?它和下方接触面是固定在一起的,一会我们通过红颜色的标志物能够确定出接触面的运动状态,从而判断出接触面和物块之间的相对位置关系。现在红颜色标志物的边缘和物块边缘刚好重合。我们发现现在弹簧秤没有指零,在测量之前,我们首先需要干什么?

  生:调零。

  师:很好,下面请大家注意观察现象,并适当记录、分析。我暂停了,你可以适当记录。接下来请继续观察现象并适当记录。哪位同学告诉我你看到了什么现象,能说明什么问题?谁来说一下?

  生:拉力增大了,变成 2。

  师:拉力增大说明什么问题呢?

  生:静摩擦力增大了。

  师:很好,请坐。其他同学还有补充吗?他说静摩擦力看来是增大的,你认为通过这个现象还能可能得出什么样的结论呢?尝试分析一下,看来静摩擦力的大小有什么特点呢?来,请你说一下。

  生:静摩擦力大小可变。

  师:很好,请坐。现在物块对接触面的压力变没变,接触面的粗糙程度变没变?

  生:没变。

  师:看来在这两个因素都不变的情况下,静摩擦力是可以改变的,非常好。我们来总结一下静摩擦力大小的一个基本特点:在压力及接触面粗糙程度都不变的情况下,静摩擦力大小是可以变化的,而且拉力增大了,物块相对接触面的运动趋势就变得更加怎么样?

  生:明显。

  师:那么这个相对运动趋势变得更加明显了,物块和接触面之间的静摩擦力就变得更大了。你是不是体会到了这样一个特点,静摩擦力总是在试图去阻碍物体间的什么?

  生:相对运动趋势。

  师:静摩擦力总是试图使物体间保持什么?再说一遍。

  生:相对静止。

  师:很好,下面我们继续向后看一下视频,请你注意观察,看一下静摩擦力它能不能够无限制地增大下去。注意看这个红颜色的三角块,这个位置你看到了什么现象?说明什么问题?这位同学请你说一下好吗?

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《物理必修第1册 摩擦力 公开课逐字稿课堂教学实录-8,556字》.docx
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