摩擦力教学体会谈

摩擦力概念，既是进行物体受力分析的重点，又是力学计算的难点和关键，许多学生在学习中由于弄不清静摩擦力与动摩擦力之间的联系与区别，不能从力学系统的整体角度去认识，常认为二种摩擦力总是阻碍物体运动的，有摩擦力做功的系统机械能一定减小⋯⋯等等。为此，我在教学中精心设置问题，故布疑阵，通过对比分析，辨析错误是非，收到了比较好的效果。

一、比条件，认识共性

【例 1】两个相互接触的物体之间是否存在摩擦力，以下叙述正确的是： [ ]。

A．两物体间没有相对运动，也可能有摩擦力 B．只要两物体间有相对运动，就一定有摩擦力 C．两物体相互挤压且发生相对运动，一定有摩擦力 D．两物体间接触面粗糙，有相对运动，不一定有摩擦力

经学生积极思索，热烈地讨论之后找出正确答案为[AD]。接着引导归纳出摩擦力产生的条件为：

接触面粗糙，即 u≠0。
接触面上发生形变，即有正压力 N≠0。(3)有相对运动（或趋势）发生。

并进一步概括出以下几点结论，使学生深刻认识：(1)静摩擦力和滑动摩擦力产生的条件相似，三者缺一不可。只有同时具备以上三条件才有摩擦力产生。

静摩擦力和动摩擦力均是发生在接触面上的接触力，性质相同，其效果总是阻碍物体间发生相对运动（或相对运动趋势），因而其方向均跟接触面相切，与相对运动方向相反。
相互作用的两物体间摩擦力必成对出现，遵从牛顿第三定律，大小相等，方向相反，分别作用在两个相互作用的物体上，而且同时产生，同时消失。因此不论是静摩擦力还是动摩擦力，对摩擦力的冲量必等大反向，对于系统来讲其总冲量为零。有摩擦内力存在的系统，总动量并不因摩擦力的存在而改变。这些都是学生学习中模糊的地方，应予以提炼概括，使之清醒地认识。

二、比大小，弄清区别

两种摩擦力的大小均跟正压力成正比吗？下面先看一道例题。

【例 2】如右图所示，一长木板，左端用铰链固定，右端放一质量为m 的物体，物体与木板间的摩擦系数为μ。当把木板右端持续缓慢抬起的过程中，物体 m 受到的摩擦力如何变化： [ ]

A．增大；B．减小；C．先增大后减小；D．先减小后增大。

**析：**平木板刚抬起的过程中，物体并不能在木板上滑动，此过程中物体受静摩擦力，与下滑力相平衡：f＝mgsinθ。

随θ↑→f↑，但此过程中正压力 N＝mgcosθ。随θ↑N↓，N 与 f 不成正比例。

当θ大到一定角度时，静摩擦力达最大值，以后增大θ角便使物体在木板上相对滑动，受到滑动摩擦力：

f＝μN＝μmgcosθ。θ↑→f↓，始终 f∞N．答［C］

由此从摩擦力大小的比较中可归纳出以下结论：

正压力是摩擦力产生不可缺少的条件之一，但静摩擦力的大小与正压力大小无关。而滑动摩擦力的大小与正压力成正比，两种摩擦力大小的计算方法有显著差异，应予区分。

三、比效果，辩误正名

有人认为：摩擦力总是阻力，阻碍物体的运动，摩擦力永远做负功，对吗？

例如：下图中，物体 m 在水平地面上运动，摩擦系数为μ，地面对物体的摩擦力是阻力，而且做负功。但物体对地面的摩擦力并不做功。又如：质量为 m 的物体以 v0 初速水平地落至停止在光滑水平面上的平板车上左端，平板车质量为 M。与物体间的摩擦系数为μ。两者相互作用的过程中，一对滑动摩擦力分别对 m 物体是阻力，对 M 则是动力；对 m 物体作负功，而对 M 车作正功。

因此通过以上对比使学生深刻认识到： (1)摩擦可以是动力，也可以是阻力；

(2)摩擦力可以做正功，可以做负功，也可以不做功。

四、比做功，同中求异

由上面二例可知，摩擦力不仅可以做正功，而且也可以不做功。那么，有摩擦力作用的系统机械能一定损失吗？

【例 3】质量为 m 的物体以初速 v0 从静止在光滑水平面的质量为 M 的平板车左端相对车运动了 L 距离以后便共同运动，由动量守恒定律知共同速度为：

v＝mv0/（M＋m）．

相互作用过程中摩擦力对 m 做功为：

W ＝ 1 mv ²－ 1 mv² ＝—f·s ．

fm 2 2 0 1

对M做功为：W ＝ 1 Mv² ＝f·s ．

fm 2 2

而 s1-s2＝L，故 Wfm＋Wfm＝－fL＝△E 机＜0．

由此看来，相互作用的物体系统内，一对滑动摩擦力，一个做正功，另一个做负功；由于有相对位移，其系统内一对滑动摩擦力的总功一定不为零，且为负值。故系统机械能一定减小，且 Wf 总＝△E 机。

而一对静摩擦力的总功恒为零，若系统内只存在静摩擦力，机械能不损失。

（靳建设文）

“浮力”教案（九年义务人教版）

一、教学要求

教学目标：(1)知道浮力的概念。(2)理解物体浮沉条件(3)①掌握浮力的实质、方向。②能正确运用浮力的实质、物体浮沉条件求浮力。
教材的重点与难点：

重点：①浮力的概念及其实质。

②物体的浮沉条件。

难点：正确运用“压力差”和物体的浮沉条件求浮力。3．教学模式：实验、设问、讲解、练习。

教学时间：1 教时。
实物及实验器材：

投影仪一台，透明胶片数张。要求把板书、练习题课前写在胶片上，以减小课堂上书写时间。
演示弹簧秤一把。
500 毫升烧杯三个，分别装 400 毫升的清水、饱和食盐水、煤油。
乒乓球 2 个，其中一个装细砂，用作悬浮演示。
边长为 5 厘米的立方体红砖一块。二、教学过程 1．提出问题，引入新课

师：为什么船、木块能浮在水面上？生：船、木块受到水向上托的力。

师：沉在水底的石块有没有受到水向上托的力？生：部分回答有，部分回答没有。

教师演示课本 P141 图 12-2 实验，回答浸入液体中的物体受到液体向上托的力。这个“向上托的力”就是本节课所讲的浮力。

2．讲授新课

什么叫浮力？（板书）

①先演示石块放在清水中，让学生知道石块受到水向上托的力。

②然后把石块放在饱和的食盐水溶液里，说明石块也受到盐水向上托的力。

③(3)最后把石块放在煤油里，让学生进一步知道，石块放在煤油中时，同样也受到煤油向上托的力。

师：从上述的实验，请同学们说出什么是浮力？

生：浸入液体中的物体受到向上托的力，这个力叫做浮力。

师：物体在空气里有没有受到向上托的力？氢气球脱手后为何会上升？

生：物体在空气里同样受到向上托的力，所以氢气球脱手会上升。浸入液体（或气体）中的物体受到向上托的力，这个力叫做浮力。

（板书）

物体的浮沉条件（板书）

师：浸入液体里的物体，均受到液体对它竖直向上的浮力。那么，浸入液体里的物体同时受到重力和浮力的作用，如果浮力大于物重、浮力等于物重、浮力小于物重，物体将怎样运动？演示课本 P141 图 12-3

实验。

生：F 浮＜G，下沉；F 浮＞G，上浮；F 浮=G，悬浮；F 浮＝G，漂浮。

（板书）

①容易混淆的几个物理概念（板书）［］ A．“浸没”是指物体全部浸入（在）液体里，被液体全部包围。B．“浸入（在）”是指物体部分或全部浸在液体里部分或全部被液

体包围。

“漂浮”是物体浮在液面上，只有部分或大部分浸入液体里，V

_物＞V 排。

“悬浮”是指物体全部浸入液体里，并且可以停留在液体中的任何深度，V

物＝V 排。
“上浮”和“下沉”是物体在重力和浮力共同作用下，物体向上和向下运动的结果，即

F 浮＞G，物体上浮，F 浮＜G，物体下沉。（板书）

②练习题

有一小球挂在弹簧秤上，在空气中称小球时读数是 40 牛，把它浸没

在水中称时，弹簧秤的读数是 20 牛，小球受到的浮力是多大？

解析小球挂在弹簧秤上放入水中，此时小球受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力 F 浮和弹簧秤的拉力（F 拉），所以小球受到的浮力

F 浮＝G－F 拉＝40 牛－25 牛＝15 牛。(3)浮力产生的原因及其方向（板书）

师：设想一个立方体浸没在水里（用课本 P142 图 12—4 说明），它

的六个表面都受到水的压力，而它的前、后、左、右的侧面受到的压力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，互相平衡，为何还受会到浮力？（启发学生思考）

师自答：这是因为它的上下两个面所处的深度不同，下表面受到的向上的压力 F 上，大于上表面受到向下的压力 F 下，向上和向下两个压力差就是水对浸入其中的物体所产生的浮力，即 F 浮＝F 上－F 下。

师问：如果把上述的正方体浸入其他液体，如盐水、煤油，甚至放在空气中，有无上述这种压力差的存在？生：均有压力差存在。

师：浸入液体（或气体）中的物体产生浮力的原因是什么？（让学生讨论）。

师总结：浮力是由于周围液体（或气体）对物体向上和向下的压力差产生的，这个压力差就是液体对浸入物体的浮力

F 浮＝F 上－F 下（板书）

师：浮力的方向是怎样的？

生：浸入液体（或气体）里的物体的下表面受到竖直向上的压力，上表面受到竖直向下的压力，向上的压力大于向下的压力。所以浮力的方向是竖直向上的。（板书）

练习 1 如图 1 所示的容器内盛有水，其中浸入了边长为 1 米的正方体 A，A 的底面和容器底面紧密接触（A 的底下无水），A 的上表面到液面的距离为 1 米，求 A 受到多大的浮力？

解析物体 A 没有受到浮力。原因是 A 物体的下表面没有受到水向上的压力，只有上表面受到竖直向下的压力，物体没有受到压力差，故没有受到浮力。

练习 2 如图 2 所示，物体 A、B、C、D 均浸入到容器里，且各物体均与容器的底面紧密接触，哪个物体受到浮力？

解析由“压力差”可知，除 A 物体没有受到浮力外，其余物体均受到浮力。受到浮力的部分是侧壁。

三、小结

师总结：(1)什么叫做浮力？浮力产生的实质是什么？(2)物体的浮沉条件是什么？(3)求浮力的方法有几种？

四、布置作业

P.149②①；P.142③④⑤。

（梁沛均文）