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拔河问题中的摩擦力分析和研究

拔河问题中的摩擦力分析和研究
拔河问题中的摩擦力分析和研究

拔河问题中的摩擦力分析和研究

拔河比赛是大家比较喜爱的一项体育运动,许多人认为:在拔河比赛中,力气大的一方一定能获胜。这种想法是否正确呢?通常情况下是这样分析的:

首先,对参加拔河的甲、乙双方进行一下受力分析。如图:在水平方向上,甲方受绳子的拉力和地面的静摩擦力,乙方同时也受绳子的拉力和地面的静摩擦力。在拔河过程中,甲方拉乙方的力和乙方拉甲方的力是作用力和反作用力,不论双方谁的力气大,只要绳子拉紧,两个力就一定大小相等,方向相反。因此,甲乙双方的力气大小不是决定胜负的因素。

下面,单独分析甲方的受力情况。甲方在竖直方向上受重力和地面的支持力,这是一对平衡力;在水平方向上受绳子的拉力F和地面的静摩擦力f,这两个力不一定能保持平衡。如果甲方正处于静止状态,当

f > F时,甲方向f方向移动,拔河胜利;若当f < F时,甲方向F方向移动,拔河失败。乙方的受力情况分析同甲。

因人所受地面的最大静摩擦力与正压力成正比,即:f = μN,而正压力与人的体重相等。由此可见,拔河的输赢不取决于某方力气的大小,而取决于某方的体重以及某方脚与地面的摩擦情况。体重大,摩擦因数大,这一方就能获胜。

但是,以上的分析过程是片面的!

其片面的根源是:它认为甲方拉乙方的力和乙方拉甲方的力是作用力和反作用力。因为在拔河过程中,甲方与乙方都没有直接相接触,他们是通过绳子来互相用力的。因此,甲方拉绳子的力与绳子拉甲方的力才是作用力和反作用力;同理,乙方拉绳子的力与绳子拉乙方的力才是作用力和反作用力。而甲方拉绳子的力与乙方拉绳子的力都作用在绳子上,它们不是相互作用的力,这两个力的大小决定了绳子的移动方向。

如图,以绳子为研究对来进行受力分析:静止的绳子受甲、乙双方的拉力F甲、F乙,当F甲> F乙时,绳子向甲方移动,甲方胜;当F 甲< F乙时,绳子向乙方移动,乙方胜,当F甲= F乙时,绳子保持静止。所以,甲方拉绳子的力与乙方拉绳子的力不一定相等。所以,拔河的胜负与各方对绳子所能施加拉力的大小是有关的。

但是,拔河的某方要想成功地施加拉力F,还必须依靠脚与地面的摩擦。

下面,将甲、绳子和乙作为一个系统来进行受力分析,如图:整个系统在水平方向上受地面的两个摩擦力f甲和f乙,而人拉绳子的力以及绳子的张力都属于内力。当f甲 > f乙时,系统向甲方移动,甲方胜;当f甲 < f乙时,系统向乙方移动,乙方胜。

最后,再以甲方为研究对象进行受力分析:如图,甲方受绳子的拉力F和地面的静摩擦力f,如果甲方正处于静止状态,当f > F时,甲方向f方向移动,拔河胜利;若当f < F时,甲方向F方向移动,拔河失败。乙方的受力情况分析同甲。

由此可见,对整个拔河系统而言,胜败取决于双方所受地面最大静摩擦力的大小;对于拔河的某方而言,胜败取决于他所受的地面最大静摩擦力以及绳子对他的拉力(与他对绳子的拉力相等)的大小。

因人所受地面的最大静摩擦力与人对地面的正压力、人与地面的摩擦因数有关,即:f = μN,而人对地面的正压力与人的体重相等。所以,拔河的输赢和人的体重、脚与地面的摩擦因数以及人能对绳子施加拉力的多少都有关系。

以上只是对拔河过程作了一个简单的分析,事实上,拔河是一个较复杂的力学过程,它不光光有平动的力大小的比较问题,还有转动的力矩大小的比较问题。如图,以脚和地面的作用点为转轴,当人后仰时重力的力矩和绳子拉力的力矩方向相反:当人体重力的力矩偏大时,人体向后移动,拔河胜利;当绳子拉力的力矩偏大时,人体向前移动,拔河失败。因此,拔河的输赢与人体重力和绳子拉力对脚的力矩还有关系。人体越向后斜,人体重力的力矩越大,拔河越容易胜利。另外,拔河的胜负在很大程度上还与脚蹬地的技巧、群体的用力频率、手与绳子的摩擦等等因素有关。

受力情况分析

受力情况分析 1、如图所示,物体沿粗糙斜面减速上滑,对物体的受力分析中正确的是:( ) A 、物体受到重力、弹力、摩擦力的作用 B 、物体受到重力、弹力、摩擦力及向上的冲力的作用 C 、物体受到重力、对斜面的压力、摩擦力的作用 D 、物体受到重力、弹力、摩擦力和使物体下滑的力的作用 2、体育课上,小明匀速爬杆,小刚匀速爬绳。有关他们受到的摩擦力,下面 说法正确的是( ) A 、因为爬杆时手握杆的压力大,所以小明受到的摩擦力一定大 B 、因为绳子粗糙,所以小刚受到的摩擦力一定大 C 、小明和小刚受到的摩擦力一定相等 D 、若小明的体重大,则他受到的摩擦力一定大。 3、如图11物体A 在水平力F 作用下,静止在竖直墙壁上。当水平力减小为F/2时,物体A 恰好沿竖直墙壁匀速下滑,此时物体A 所受摩擦力的大小 A 、减为原来的1/2; B 、和原来一样; C 、增大为原来的2倍; D 、无法判断。 4、如图5所示,试分析放在水平面上的物体A 作匀速运动时的受力情况。 5、如图6所示,物体放在作匀速直线运动的传送带上,请画出物体所受力的示意图。(如果传送带突然加速或减速运动,画出物体所受力的示意图。) 6、如图7,一小球静止在竖直的墙壁之间,请画出小球所受力的示意图。 7、 如 图8 所 示,一个放在水平桌面上的物体,受到分别为5牛和3牛的两个力F1、F2的作用后仍处于静止状态,则该物体受到的合力为 ,桌面对此物体的摩擦力大小为 ,方向为 。 8、一个小球重3牛顿,当它以0.5米/秒的速度在光滑的平面上作匀速直线运动时,加在小球上的水平推力是( ) A 、0牛顿 B 、1.5牛顿 C 、3牛顿 D 、无法判断。 9.如图甲所示,完全相同的木块A 和B 叠放在水平桌面上,在12N 的水平拉力F1作用下, A 、 B 一起作匀速直线运动,此时木块B 所受的摩擦力为 N ;若将A 、B 紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A 使它们一起匀速运动(如图4-4乙所示),则推力F2= N 。

(完整版)摩擦力及受力分析

摩擦力及受力分析学案 知识精解 一,摩擦力 1、滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力. (1)产生条件: ①接触面是粗糙; ②两物体接触面上有压力; ③两物体间有相对滑动. (2)方向:总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反. (3)大小—滑动摩擦定律 滑动摩擦力跟正压力成正比,也就跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。即其中的F N 表示正压力,不一定等于重力G 。为动摩擦因数,取决于两个物体的材料和接触面的粗糙程度,与接触面的面积无关。 2、静摩擦力:当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时,所受到的另一个物体对它的力,叫做静摩擦力. (1)产生条件: ①接触面是粗糙的;②两物体有相对运动的趋势;③两物体接触面上有压力. (2)方向:沿着接触面的切线方向与相对运动趋势方向相反. (3)大小:静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤f m ,具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。 必须明确,静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μF N 计算,只有当静摩擦力达到最大值时,其最大值一般可认为等于滑动摩擦力,既Fm=μF N 3、摩擦力与物体运动的关系 ①摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动的趋势)的方向相反。而不一定与物体的运动方向相反。 如:课本上的皮带传动图。物体向上运动,但物体相对于皮带有向下滑动的趋势,故摩擦力向上。 ②摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的。而不一定是阻碍物体的运动的。 如上例,摩擦力阻碍了物体相对于皮带向下滑,但恰恰是摩擦力使物体向上运动。 注意:以上两种情况中,“相对”两个字一定不能少。 这牵涉到参照物的选择。一般情况下,我们说物体运动或静止,是以地面为参照物的。而牵涉到“相对运动”,实际上是规定了参照物。如“A 相对于B”,则必须以B 为参照物,而不能以地面或其它物体为参照物。 ③摩擦力不一定是阻力,也可以是动力。摩擦力不一定使物体减速,也可能使物体加速。 ④受静摩擦力的物体不一定静止,但一定保持相对静止。 ⑤滑动摩擦力的方向不一定与运动方向相反 二,受力分析 一,受力分析 正确对物体进行受力分析是解决力学问题的基础,是研究力学问题的重要方法、高中物理的重要内容。 N F f μ=μ

拔河比赛中的物理知识

拔河比赛中的物理知识 内容提要:本文主要探讨决定拔河比赛胜负的主要因素。应用物理中的力学知识进行分析、研究并得出结论,拿出取胜的措施和对策。 关键词:研究胜负因素摩擦力牛顿运动定律 一、课题背景 本学期我校举行了全校性的拔河比赛,各班都希望在比赛中拿冠军。那么如何取得冠军呢?决定拔河比赛胜负的决定因素是什么?带着这样的问题,我决定在高一年级各班开展研究性学习,成立研究性学习小组,指导老师由体育老师和物理老师来担任,我们研究的课题就是“拔河比赛中的力学知识”。 二、研究过程 我们知道,决定拔河比赛胜负的因素很多。根据牛顿第三定律,双方分别受到对方的拉力,大小相等,方向相反,那么,为什么还会有胜负之分呢?对于这些问题,我们写出了开题报告。在开题报告中,我将课题研究的目的、实施计划、步骤等进行了详细的叙述。 我将研究过程分为四个阶段进行。 1、收集资料 通过上学校图书室查阅资料以及上网收集资料,我们初步了解了与拔河比赛有关的知识。 2、理论研究 3、我们运用牛顿运动定律、摩擦力、力矩平衡条件等知识,从平动、转动 的角度对拔 河比赛胜负的因素进行了较为详细的研究。 在老师的指导下,通过班上同学的配合,对研究分析得出的结论进行了验证.从而对拔河比赛中的力学知识有了一定的了解,并对如何在拔河中取得胜利有了较为深刻的认识。 4、写出结题报告 在上述工作完成之后,我们将研究过程及结果进行了总结,并写出了课题结题报告。 三、研究结论 为了便于分析,假设甲乙双方均只有一人参加,分别对甲、乙双方进行受力分析,如图所示。

图中设甲、乙二人的重力作用线到立足点的距离分别为a和b,绳高为h,其他各力如图所示。 1、转动分析 2、在甲乙双方拉紧绳子,做好拔河比赛的准备,但开始比赛的号令尚未下达之 前,每一方 都已处于力矩平衡状态。 对甲:M1= -F21h, M2=m1ga,且M1+M2=0 对乙:M3=F12h,M4= -m1gb,且M3+M4=0. 因为:︴M1|=︴M2︱, ︳M3︳=|M4|,且|M1|= |M3|, 所以 |M 2|= |M 4 |. 拔 河比赛开始后,若甲的身体又向后倾斜一些,其重力力臂a加大,重力矩M 2 增 大。为了维持力矩平衡,甲对绳的拉力要增大,由牛顿第三定律可知,绳对甲的拉力相应增大,则绳子张力的增加将导致乙受到的力矩增大。尚若乙尚未改变姿 势,即b未变,则|M3|>|M4|,乙的力矩平衡遭到破坏,将以O 2 为轴向逆时针方向转动。转动开始后,乙的重力臂b逐渐减小,若乙不改变其立足点,身体必然前倾. 为了防止前倾.其立足点必须前移, 以迅速增加其致力臂b, 从而获得较大 的重力矩M 4,以求与已经增大了的M 3 取得平衡.但是,即使能达到新的平衡, 乙距决定胜负的分界线的距离也近了一些.可见,重力矩无论对维持力矩平衡,还是对争取胜利都起到一定作用.而重力矩的大小由重力大小和重力臂大小的乘积来决定.因此,同学们应认识到以下两点:其一,拔河比赛的体重越大越好;拔河比赛过程中,在脚下不打滑的前提下,身体越向后倾越好. 2.平动分析 (1)对峙期 在脚下不打滑的前提下,拔河比赛的对峙期,双方都使自己的身体尽量向后倾斜,因此,可近似 认为鞋底与地面之间的摩擦力为最大摩擦力,双方在竖直方向上都处于平衡状态(N=mg),将双方视为一个整体,相互作用力为这一系统的内力, 与整体的运动无关,于是,比赛的胜负就看f 1m和f 1m 这对方向相反的外力 哪个较大。而最大静摩擦力f 1m =μN=μmg,因此,拔河比赛的胜负,主要 由双方队员的总体重以及鞋底与地面之间的的动摩擦因数决定。地面较平滑的一方当然吃亏,因此一个回合之后就要换场地。 (2)、爆发期 在拔河比赛中的对峙期,双方队员除了身体向后倾斜之外,一般身体的重心G都尽量压低,双腿屈折,似蹲似坐。如果突然一方爆发,用力蹬地、迅速挺身时,其重心G向上、向后同时发生位移,而且重心G位移的开始阶 段必然是加速的,设重心G加速的竖直分量为a y 在竖直方向由牛顿第二定律可知 N-mg=ma y ,即N=m(g+a),则? m =μN=μm(g+a y )>μmg 由此可见,在队员产生向上的加速度的同时,其脚下就获得了更大的最大静摩擦力,只有这个摩擦力大于对方与地之间的最大静摩擦力,身体重心G 的后移也就变为现实,从而加大了重力矩,此后应乘势降低重心,减小拉力矩,适当改变立足点O,作好下次用力蹬地、迅速挺身的准备,需要声明的是,用力蹬地、迅速挺身这一技术动作完成的好坏,主要由身体条件决定。一般来说,身体健壮、肌肉发达、动作整齐者往往占优势,并非获胜的一方对绳的拉力大于失利的一方对绳的拉力。

拔河比赛中的物理知识

拔河比赛中的物理知识 星期四一早来到教室,我就看到班里同学在意论着什么。原来昨天下午,德育处组织了一场拔河比赛,为了能够取胜,各班都挑选“大力士”上阵,可令人费解的是:三(2)班的队伍貌不惊人,却能连连“取胜”;有一个拔河场地更奇怪,屡次比赛竟然都是左侧胜,右侧负。大家七嘴八舌,纷纷猜测到底是什么因素影响拔河的胜负呢? 张强说:“可能与鞋底的粗糙程度有关,咱们班同学的鞋底都挺光的,我们肯定吃了鞋底的亏”。 刘丽说:“可能与拔河的姿势有关,我看三(2)班的同学拔河时身体特别靠后”。 李哲说:“我总觉得咱们比赛的那块场地有坡度,我推测可能与地形有关”。 郝樊说:“他们选的都是重量级的大个子,与比赛队员的体重有关”。 我在一旁静静的听着,看同学们讲的差不多了,就接着说:“大家的想法可能有一定的道理,但究竟是怎么一回事,还是亲自体验一下吧。按大家设想的几种可能,我们分四组从鞋底因素、姿势因素、地形因素和体重因素四个方面进行实验,请大家做好准备,中午操场上见”。 中午,全班同学都早早来到操场,按照各自的计划逐项进行实验,个小组记录员认真记 小 负 在实验过程中,除了已分析的四个因素,同学们还发现,施力因素、强拉因素也是决定胜负的关键:在施力时,全组同学应同时用力;听到比赛开始的哨声后,先用力的一方将获得主动权,它可以使队员身体向后倾斜,便于施力。 回到教室,把汇总的结果一公布,班里立刻热闹起来,大家一致认为,实验结果证实了同学们的推断,拔河能否取胜,不仅仅由比赛双方的总体重决定,鞋底、姿势、地形、是否同时施力、是否强拉等因素都对胜负起着一定的作用,归纳起来,关键是地面对人的摩擦力决定着输赢:当一方受到的摩擦力大于另一方受到的摩擦力时,绳子就会向摩擦力大的一侧移动,胜利自然属于这一方。 我听了同学们的讲述,充分肯定了同学们的实验结果,并建议同学们在设计一个实验,进一步验证摩擦力是决定拔河胜负的真正原因。大家商量决定,让身强力壮的张强站在滑板车上,与站在的面的小个子王彪进行拔河,结果王彪很轻松地把绳子拉了过来,说明确实是摩擦力决定了胜负,前面提到的五个因素都改变着摩擦力的大小,从而影响了比赛的胜负,个小组的实验结果应该是可信的。 我和同学们经过讨论后,把这次实验的过程和结果写出来,分发给其他班级,请他们一起参与讨论和交流。

拔河的力学分析与技巧 (1)

拔河的力学分析与技巧 精仪系机械06 郭瑶瑶 000608 摘要:本文简述了拔河中的力学特点,对拔河的方式、技巧、进行了深入的探讨与分析。主要从摩擦力和重力矩两方面进行论述。 谈起拔河,可以算是我国一项古老的体育活动了。比起别的体育活动,拔河可以说是运动场面最热烈的一个了。而且它能体现出团队精神和力量,开展也很容易。每年我校大一新生们都会举办一次拔河比赛,那场面的热烈,真可以说是喧呼动地,振惊远近了。 拔河的比赛规则很简单,就是两对人谁能把对方拉过边界,谁就能获胜。中途不能摔倒。如图(一) 图(一) 那么拔河比的是什么呢?是比臂力吗?是体重么?让我们分析一下拔河时的力与力矩。通过图(一)可知,拔河中队员身体的运动可分为身体重心的平动和绕以其脚为支点的转动。现在我们对其中一方的一名队员进行分析。 我们先分析平动。 A、B各代表一名队员,共受4个力的作用:重力G,支持力N,摩擦力f,以及绳的拉力T。由于平动时G = N ,所以,平动是主要是拉力与摩擦力之间的比较。因为是平动,所以可以把A、B看成质点A、B, 受力分析如图(二), 图(二)

对绳子中点O来说,将取决于双方拉力T与摩擦力f的差F的大小。其中,Fa = Ta – f a ; Fb = Tb – f b 拉力是通过肌肉收缩而产生的力量,它与队员的身体素质有关,时拔河中起决定性作用的力学因素。在双方拉力非常悬殊的情况下,肯定是拉力大的一方获胜。可如果在拉力相当的情况下,若能增大摩擦力,就能削弱对方的拉力,一次来取得胜利。 而增大摩擦力,主要有两个因素,即由f = u N 可知,可以增加摩擦系数u ,即让队员穿上摩擦系数较大的鞋子。还可以增大N,即让体重大的队员参加。 但摩擦力只是取胜的重要因素,若两方拉力悬殊太大,光靠增大摩擦力还是无法取胜。 此外,还要考虑拉力矩与重力矩的作用。 把拔河的人作为刚体来看,拔河的队员除了身体的平动以外,还存在以脚为支点的转动。让我们以其中一名队员为例来分析。 图(三) 如图可知,为了保持身体的平衡和有利,人与地面的倾斜脚必须小于90度,即后倾状态,此时较低与地面产生向后的摩擦力f ,这将增大对方的困难。若身体与地面的倾斜角<=90度,即直立或前倾状态时,重力矩将不起作用(=90度)或起反作用(>90度),它将导致身体进一步前倾,同时还会产生不利于自己的摩擦力f ,这样会更迅速的被对方拉动。因此,拔河时应采取后倾姿势。 下面对在对身体在后倾状态(<90度)时的情况作进一步的讨论。 设人的身高为b ,身体与地面的倾角为θ(θ>90)。T 与 G 分别作用在人体的肩部和重心处。假设肩部在身高的0.7b 处,重心在人的0.5b处,则据力矩平衡,如图(三)可知: h =0.7b×sinθ;s=0.5b×cosθ; T×h=G×b; T×0.7b×sinθ=G×0.5b×cosθ; 可见,在对方拉力一定时,力矩的大小取决于G 和θ,下面分别讨论。 先看一下重力矩与倾斜角的关系。由正弦、余弦变化规律可知,在0~90度的范围,sinθ增函数,cosθ为减函数,即θ越小,cosθ越大,sinθ越小。

如何分析物体所受的摩擦力

如何分析物体所受的摩擦力 魏小平 (岷县二中,甘肃岷县748400) [摘要] 分析物体所受的摩擦力是解决力学问题的关键之一,分析物体所受摩擦力的正确与否,对解决力学问题至关重要。 [关键词] 摩擦力;条件;分类;静摩擦力;滑动摩擦力 高中物理学当中,分析物体所受的摩擦力是解决力学问题的关键之一,物体是否受到摩擦力,是物体受力分析中不可缺少的一个因素;分析物体所受的摩擦力的正确与否,对解决力学问题至关重要。因此要正确把握分析物体所受的摩擦力。 一、摩擦力产生的条件,相互接触的物体间存在弹力且具有相互运动的趋势 (1)两物体间存在弹力是产生摩擦力必要前提 (2)接触面“光滑”是指不存在摩擦,两接触面粗糙不一定存在摩擦力,要看它们间是否存在弹力,存在相对运动或相对运动的趋势。 二、摩擦力的分类:摩擦力可分为、静摩擦力、滚动摩擦力(暂不研究) 三、物体静止时受到的摩擦力 静摩擦力的方向与物体相对运动的趋势的方向相反。静止的物体是否受到摩擦力,一看物体之间是否存在弹力,二看物体之间是否具有相对运动的趋势。若具备弹力或相对运动的趋势,则物体之间具有静摩擦力。(以下研究物体,接触面不光滑) 例1 静摩擦力分析; A物体:A与B物体之间具有弹力存在,A物体在F作用下具有F方向运动的趋势,必有B物体对A物体与F相反方向的静摩擦力存在f BA,图示: B物体:B物体具备了静摩擦力存在的条件:1.受到A物体对B物体的静摩擦力f AB,它与f BA方向相反。2.B物体在f AB作用下具有此方向运动的趋势,必受到地面对它的静摩擦力f地,f地与f AB方向相反。图示: 静摩擦力分析: A物体:A与B之间虽有弹力存在,但没有相对运动的趋势,故A不受静摩擦力的作用。 B物体:B与C之间具有弹力,且物体B具有向左运动的趋势,必受C物体对B 物体向右的静摩擦力f CB,图示: A B

拔河问题中的摩擦力分析和研究

拔河问题中的摩擦力分析和研究 拔河比赛是大家比较喜爱的一项体育运动,许多人认为:在拔河比赛中,力气大的一方一定能获胜。这种想法是否正确呢?通常情况下是这样分析的: 首先,对参加拔河的甲、乙双方进行一下受力分析。如图:在水平方向上,甲方受绳子的拉力和地面的静摩擦力,乙方同时也受绳子的拉力和地面的静摩擦力。在拔河过程中,甲方拉乙方的力和乙方拉甲方的力是作用力和反作用力,不论双方谁的力气大,只要绳子拉紧,两个力就一定大小相等,方向相反。因此,甲乙双方的力气大小不是决定胜负的因素。 下面,单独分析甲方的受力情况。甲方在竖直方向上受重力和地面的支持力,这是一对平衡力;在水平方向上受绳子的拉力F和地面的静摩擦力f,这两个力不一定能保持平衡。如果甲方正处于静止状态,当f > F时,甲方向f方向移动,拔河胜利;若当f < F时,甲方向F方向移动,拔河失败。乙方的受力情况分析同甲。 因人所受地面的最大静摩擦力与正压力成正比,即: f = yN,而正 压力与人的体重相等。由此可见,拔河的输赢不取决于某方力气的大小,而取决于某方的体重以及某方脚与地面的摩擦情况。体重大,摩擦因数大,这一方就能获胜。 但是,以上的分析过程是片面的! 其片面的根源是:它认为甲方拉乙方的力和乙方拉甲方的力是作用力和反作用力。因为在拔河过程中,甲方与乙方都没有直接相接触,他们是通过绳子来互相用力的。因此,甲方拉绳子的力与绳子拉甲方的力才是作用力和反作用力;同理,乙方拉绳子的力与绳子拉乙方的力才是作用力和反作用力。而甲方拉绳子的力与乙方拉绳子的力都作用在绳子上,它们不是相互作用的力,这两个力的大小决定了绳子的移动方向。

拔河比赛的绳子受力分析

拔河比赛受力分析 对拔河比赛的绳子的重力相对于拉力的大小来说实在可以忽略。 首先明确一点很重要——甲和乙之间没有直接的相互作用力。 然后我们来分状态分析: 僵持阶段,此时甲和乙,以及绳子都静止。所以每一个都处于受力平衡状态,分对象分析: 对甲受力分析:此时甲受绳子给甲的力(因为甲拉绳子,此时甲跟绳子之间的摩擦力才是相互作用力)和地面给甲的摩擦力。此两力是二力平衡关系,所以相等。同理对乙受力分析:此时乙所受的绳子给乙的力(因为乙拉绳子,此时乙跟绳子之间的摩擦力也是相互作用力)和地面给乙的摩擦力。此两力是二力平衡关系,所以相等。 对绳子,受甲和乙给绳子的摩擦力,此二力也是二力平衡关系,所以相等。 综上:当甲乙双方增大拉力时,只要处于相持阶段,他们的对绳子的拉力相等,他们所受的地面摩擦力也相等。同理当匀速直线运动时,物体也处于平衡态,受力仍满足以上关系, 可能要问了,既然拉力相等,摩擦力相等,为什么会匀速运动呢,岂不是破坏了原来的静止状态?如果存在匀速阶段,经验告诉我们当然是很可能存在的。 两点:(以乙输掉比赛为例。) 匀速前还应该有一个过程吧?当然,乙向甲的方向加速过程。僵持时拉力和摩擦力不都相等吗?为什么会加速呢?根据牛顿第一定律,一定是乙的受力不是平衡力了。双方在拔河时,为了赢得比赛,都会使劲的拉绳子,增大绳子所受到的拉力(所以,当绳子质量不够好时,我们还会见到拉断绳子的情景)。但是人与地面间的静摩擦力就不能一直增大了,当到一定程度,绳子给人的力大于人所受到的最大静摩擦力时,比如此时的乙,那么乙所受的合力就不为零了,就是向甲的方向做加速运动,如果乙不能改变这种情形的话,一直向甲加速的话,无疑会输掉比赛。 怎么改变?调整姿态以增大与地面间的摩擦力是关键。使加速变为减速,在输之前停住。否则输掉比赛(还想有点罗嗦了,哈哈)。 比赛中的经验是一旦把对方拉动了一定要一鼓作气拿下比赛,不要给调整的机会。 如果不幸的是你被拉动时,一定要想怎么增大摩擦力,而不是只想怎么握紧绳子。好了,就到这里吧,以此去做更全面的分析吧,比如此时甲的受力和运动。 最后强调:甲和乙之间没有直接的相互作用力(除了万有引力,哈哈,此处也实在太弱),而是甲与绳子,乙与绳子之间才是相互作用力。

摩擦力及受力分析习题

专题一 摩擦力及受力分析 【典型例题】 【例1】 指明物体A 在以下四种情况下所受的静摩擦力的方向. ①物体A 静止于斜面上,如图5甲所示; ②物体A 受到水平拉力F 作用仍静止在水平面上,如图乙所示; ③物体A 放在车上,在刹车过程中,A 相对于车厢静止,如图丙所示; ④物体A 在水平转台上,随转台一起匀速转动,如图丁所示. 【例2】传送带的运动方向如图所示,将物体无处速度放到传送带上,分析以下三种情况下所受摩擦力的情况。 【例3】2010·安徽高考)L 型木板P (上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q 相连,如图所示.若P 、Q 一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P 的受力个数为( ) A .3 B .4 C .5 D .6 【例4】 如图4所示,物体A 靠在竖直墙面上,在力F 的作用下,A 、B 保持静止.物体A 的受力个数为( ) A .2 B .3 C .4 D .5 【能力训练】 1.下列说法中不正确的是( ) A .静止的物体不可能受滑动摩擦力 B .两物体间有摩擦力,则其间必有弹力 C .摩擦力力的方向不一定与物体运动方向相同,但一定在一条直线上。 D .滑动摩擦力一定是阻力,静摩擦力可以是动力,也可以是阻力。 2.用手握住一个油瓶(油瓶始终处于竖直方向,如图所示)下列说法中正确的是( ) A .当瓶中油的质量增大时,手握瓶的力必须增大 B .手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大 C .不论手握得多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的 D .摩擦力等于油瓶与油的总重力 3.如图2所示,在μ=的水平面上向右运动的物体,质量为20 kg ,在运动过程中,还受到一个水平向左大小为10 N 的拉力F 作用, 则物体受到滑动摩擦力为(g 取10 N /kg )( ) A .10 N ,水平向右 B .10 N ,水平向左 C .20 N ,水平向右 D .20 N ,水平向左 4.如图所示,有三个相同的物体叠放在一起,置于粗糙水平地面上,现用水平力F 作用在B 上,三个物体仍然静止,下列说法中正确的是( ) A .A 受到 B 摩擦力的作用 B .B 受到A 、 C 摩擦力的作用 C .B 只受C 摩擦力的作用 D .C 只受地面摩擦力的作用 5.如图所示,物体A 置于倾斜的传送带上,它能随传送带一起向上或向下做匀速运动,下列关于物体A 在上述两种情况下的受力描述,正确的是( ) A .物体A 随传送带一起向上运动时,A 所受的摩擦力沿斜面向下 B .物体A 随传送带一起向下运动时,A 所受的摩擦力沿斜面向下 C .物体A 随传送带一起向下运动时,A 不受摩擦力作用 D .无论物体A 随传送带一起向上还是向下运动,传送带对物体A 的作用力均相同 6.如图所示,位于水平桌面上的物块P ,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连,从滑轮到P 和Q 的两段绳都是水平的.已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m ,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F 拉P 使它做匀速运动,则F 的大小为 ( ) A .4μmg B .3μmg C .2μmg D .μmg F θ

传送带上有关摩擦力的分析

从传送带看有关摩擦力的分析 河北迁西一中王影 摩擦力问题是中学物理力学部分的重点和难点,一些同学往往因为对该部分的迷惑而对物理丧失信心。下面笔者试图通过对传送带中摩擦力的分析达到解惑之目的。 一. 水平传送带问题 水平传送带问题比较简单,一般主要分析传送带上的物体、传送带以及轮上各点所受摩擦力的情况。 例题1 水平传送带的装置如图1所示,O1为主动轮,O2为从动轮。当主动轮顺时针匀速转动时,物体被轻轻地放在A端皮带上。开始时物体在皮带上滑动,当它到达位置C后滑动停止,之后就随皮带一起匀速运动,直至传送到目的地B端。在传送的过程中,若皮 带和轮不打滑,则物体受到的摩擦力和皮带上P、Q两处(在连线上)所受摩擦力情况正确的是()。 图1 ①在AC段物体受水平向左的滑动摩擦力,P处受向上的滑动摩擦力 ②在AC段物体受水平向右的滑动摩擦力,P处受向下的滑动摩擦力 ③在CB段物体不受静摩擦力,Q处受向上的静摩擦力 ④在CB段物体受水平向右的静摩擦力,P、Q两处始终受向下的静摩擦力 A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④ 解析:在AC段上,当物体轻轻放在传送带上时,传送带相对于物体向右运动(开始传送带的速度大于物体的速度),物体给传送带一个向左的滑动摩擦力,由作用力和反作用力的关系可知,传送带给物体一个向右的摩擦力,从而使物体加速前进。当物体运动到CB段上时,物体和传送带之间没有相对运动,此时它们之间无摩擦力。 主动轮、从动轮、皮带之间的转动关系:主动轮皮带从动轮,即主动轮先转,带动皮带运转,皮带又带动从动轮运转。在Q点轮子相对于皮带有向上运动的趋势,故皮带给轮子一个向下的摩擦力,同时轮子给皮带一个向上的摩擦力,此力拉动皮带运动。同时,在皮带上的P点相对于从动轮有向下运动的趋势,则从动轮给一个皮带一个向上的摩擦力,同时,皮带给从动轮一个向下的摩擦力,从动轮在该摩擦力的作用下运动。因此本题正确的选项为C。 二. 倾斜传送带问题 (1)物体和传送带一起匀速运动 匀速运动说明物体处于平衡状态,则物体受到的摩擦力和重力沿传送带的分力等大方 向,即物体所受到的静摩擦力的方向向上,大小为。 (2)物体和传送带一起加速运动 ①若物体和传送带一起向上加速,传送带的倾角为,则对物体有

拔河的力学分析

拔河的力学分析 拔河是我国古代的民间体育活动,历史悠久,深受广大民众的喜爱.那么拔河比的到底是什么呢?是力臂还是力矩.本篇论文就试从力学角度进行分析和探讨. 下面是双方队员拔河的情景. 我们可以把拔河的力学分析分成两个部分,第一:绳子的受力分析;第二,队员的受力分析.分析可知,拔河的队员的运动可分为身体重心的平动和绕以脚为轴的定点转动. 为了分析方便,我们把上图做一下简化.即把双方的人简化为简化为两个人,就是下图所示的情况来进行分析. 一.平动实质绳子拉力和与地面摩擦力的比较 上图的受力分析如下图所示 以A为研究对象,A共受四个力的作用: 重力G A, 支持力N A, 绳子对A的拉力T BA,摩擦力f A.在竖直方向上, 重力G A和支持力N A平衡,即G A = N A,所以平动时取决定做用的是绳子对A的拉力T BA和摩擦力f A的合力.令F xA= T BA- f A. 当T BA> f A.时, F xA>0,这时A就会受被拉动而产生水平的平动.当F xA<0,A就会拉

动B平动.当然当F xA=0,此时由A和B组成的系统就处于一种平衡状态,A和B谁也不能拉动对方.所以可以说摩擦力是决定谁能取胜因素. 摩擦力又是由谁决定的呢?由f =μN (1)和N=G (2),可得: f=μG=μmg 所以真正得决定因素是人的质量,它决定了人所受的摩擦力的大小,所以一个大胖子和一个瘦瘦的小个子拔河,小个子是没有胜利的机会的.当然这里的模型忽略了人手的力量,如果大胖子的手上打滑,那他体重再大也没用. 二.以脚为轴的定轴状动. 拔河的人除了平动之外,还参与了一个以脚为轴的定轴转动.我们在看拔河比赛的时候都会看到拔河的人都在向后倾,如下图: 这是因为人的重力和绳子的拉力对人的脚都产生了一个力矩,这里是力矩平衡的问题. 即拉力矩M T与重力矩G T平衡问题.我们也可以像上次那样把问题简化一下,只研究一个人的受力情况. 为了保持人的身体平衡,人与地面就必须有一定的倾斜角度,此时脚底可以看成是定点,摩擦力为无穷大,所以不必考虑摩擦力的影响. 设人与地面间的夹角是θ,当θ≥90 °,即直立身体或身体向前倾的状态,此时重力矩不发挥作用或者起到相反的作用.这是人将进一步向前倾.因此拔河队员应采取后倾的姿势,即θ<90°的情况. 下面对θ<90°的情况作进一步的分析:设人的身高为H,倾角为θ,TBA与GA的作用点分别再人的肩部和重心处,大约相当于身高的0.8和0.6倍.TBA与GA距离支点e的距离分别为h和l,当拉力矩与重力矩平衡时有:

摩擦力及受力分析习题

专题一摩擦力及受力分析 【典型例题】 【例1】指明物体A在以下四种情况下所受的静摩擦力的方向. ①物体A静止于斜面上,如图5甲所示; ②物体A受到水平拉力F作用仍静止在水平面上,如图乙所示; ③物体A放在车上,在刹车过程中,A相对于车厢静止,如图丙所示; ④物体A在水平转台上,随转台一起匀速转动,如图丁所示. 【例2】传送带的运动方向如图所示,将物体无处速度放到传送带上,分析以下三种情况下所受摩擦力的情况。 【例3】2010·安徽高考)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为( ) A.3 B.4 C.5 D.6 【例4】如图4所示,物体 A靠在竖直墙面上,在力F 的作用下,A、B保持静止.物 体A的受力个数为( ) A.2 B.3 C.4 D.5 【能力训练】 1.下列说法中不正确的是( ) A.静止的物体不可能受滑动摩擦 力 B.两物体间有摩擦力,则其间必 有弹力 C.摩擦力力的方向不一定与物体 运动方向相同,但一定在一条直线上。

D.滑动摩擦力一定是阻力,静摩擦力可以是动力,也可以是阻力。 2.用手握住一个油瓶(油瓶始终处于竖直方向,如图所示)下列说法中正确的是( ) A.当瓶中油的质量增大时,手握瓶的力必须增大 B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大 C.不论手握得多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的 D.摩擦力等于油瓶与油的 总重力 3.如图2所示,在μ =的水平面上向右运动的物体,质量为20 kg,在运动过程中,还受到一个水平向左大小为10 N的拉力F作用,则物体受到滑动摩擦力为(g取10 N/kg)( ) A.10 N,水平向右B.10 N,水平向左 C.20 N,水平向右D.20 N,水平向左 4.如图所示,有三个相同的物体叠放在一起,置于粗糙水平地面 上,现用水平力F作用在B 上,三个物体仍然静止,下 列说法中正确的是( ) A.A受到B摩擦力的作用 B.B受到A、C摩擦力的作用 C.B只受C摩擦力的作用 D.C只受地面摩擦力的作用 5.如图所示,物体A置 于倾斜的传送带上,它能 随传送带一起向上或向 下做匀速运动,下列关于 物体A在上述两种情况下的受力描述,正确的是( ) A.物体A随传送带一起向 上运动时,A所受的摩擦力沿 斜面向下 B.物体A随传送带一起向下运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下 C.物体A随传送带一起向下运动时,A不受摩擦力作用 D.无论物体A随传送带一起向上还是向下运动,传送带对物体A的作用力均相同 6.如图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连,从滑轮到P和Q的两段绳都是水平的.已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为 ( ) A.4μmg B.3μmg C.2μmg D.μmg 7.如图13所示,用水 平力F推乙物块,使甲、

《摩擦力》教学设计 一等奖

人教版九年级物理第十三章第三节《摩擦力》教学设计 湖北省黄冈市团风县实验中学郭海燕 【教材分析】 本节课包括以下三部分的内容:(1)摩擦力的定义。(2)影响摩擦力大小的因素。(3)增减摩擦的方法。在讲述摩擦力时,为了不使问题复杂化,教材中没有提出静摩擦的问题,而是统称为摩擦。教材对滚动摩擦也没有单独讲述,而是作为减小摩擦的方法来介绍的。教材中没有具体讲述摩擦力产生的原因,教学中使学生有所了解即可,不必引申。 教材首先通过分析一些事例使学生认识摩擦力的存在,并在此基础上说明摩擦力是阻碍物体相对运动的;随后研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。摩擦在生活和生产中都有重要的意义,教材最后在“科学世界”里讲述了增大摩擦和减小摩擦的方法。 虽然教学的重点在于应用摩擦知识解释实际现象,学会根据不同条件选择增大或减小摩擦的方法,但这些应用都基于对影响摩擦力大小因素的理解,因此,应充分重视研究影响摩擦力大小因素的实验。 【教学目标】 1、知识与技能(1)通过常见实例和实验,认识摩擦力 (2)知道摩擦力的大小与什么因素有关 (3)知道增减摩擦力的方法 2、过程与方法(1)能通过实验,科学探究影响摩擦力大小的因素 (2)能灵活运用物理学研究方法(如控制变量法) 3、情感态度与价值观(1)培养学生勤观察、多动手的学习习惯 (2)培养学生“一分为二”看问题的科学态度 (3)鼓励学生知难而进,勇于接受挑战

【教学重点】1、结合生活实际提出合理猜想 2、应用控制变量法设计实验对猜想进行验证 3、对实验表格进行分析评估,发现问题并解决问题 【教学难点】1、对摩擦力产生的条件之一“相对运动”的理解 2、形成假说“摩擦力大小可能与什么因素有关”的过程 3、区分“重力”与“压力” 4、设计实验表格,体现控制变量法 【设计思路】 本课以“捉泥鳅”游戏引入,创设了轻松愉悦的教学氛围,使学生在玩中学,学中玩。以现场抓水中的泥鳅和沾满木屑的泥鳅作对比,强烈的反差激发出学生极大的学习兴趣。并且当学生对影响摩擦力大小的因素作出猜想的时候,自然而然地就会想起刚才亲眼所见的情景,得出合理的猜想,“捉泥鳅”的前后呼应也体现出课堂教学的完整性。 本节课的主题是探究影响摩擦力大小的因素,为了突显主题,摩擦力定义就不能占用较大篇幅。于是我以两次感受实验,突破“相对运动”这个难点,从而很快得出摩擦力的定义。 教材中选择用毛巾和木板来呈现不同粗糙程度的接触面,在实际操作中由于木板较窄,易发生“脱轨”事件导致实验失败,而毛巾较软,易发生堆积,使拖动木块时受到阻碍,我将它们换成砂纸就解决了这个问题,因为砂纸很平整,不易起皱,正反两面的粗糙程度不一样,能形成强烈对比的实验效果。另,教材中选用钩码作为重物改变压力大小,我将它改成了密度更大更易放稳的铜质圆柱体,使实验效果更加明显且更易操作。 测摩擦力大小的方法可以利用二力平衡的原理,用弹簧测力计拉动物体做匀速直线运动直接读出摩擦力大小。但是由于实际操作中极难控制匀速运动,故给读数造成了很大的困难。为此,我在评估完第一个猜想的验证实验后,教给学生一种新方法,将拉动木块改为拉动砂纸。使学生在实际操作过程中无需控制匀速,这一实验方法的改进无疑大大降低了实验的难度。

试论拔河比赛中的力学原理

试论拔河比赛中的力学原理 拔河比赛是一种体育运动,也是一种常见的物理现象,但它的原理却并不那么简单,其中许多问题概念性很强,必须注意分析。现就拔河的力学原理讨论于下。 一、绳的力学 质量为m的一根绳,它的两端分别受到沿绳向外的拉力f1和f2,设f1>f2,则绳上各处的张力如何? 为简化问题便于研究起见,可将绳均匀地分成质量相等的n段,且质量集中于各段的一点,如图1所示。 用整体法建立动力学方程 与第2段,第2与第3段,…直至第(n-1)与第n段之间的张分别是: 直至 上述结果表明,n为正整数,t1>t2>……>tn-1,当绳向f1方向作加速运动时,绳上各处的张力不等,前端的张力大,愈往后绳上张力愈小。且绳的质量愈大、加速度愈大这个差别就愈明显。 当绳处于静止或匀速运动时,加速度a=0,则 绳上各点的张力均相等。

当a≠0,而绳的质量在运动物的整体中可略去不计时,m≈0,f1-f2=ma≈0。则亦有 f1=t1=……=tn-1=f2,此时绳上各点的张力亦相等。 故当加速度a很小、绳的质量亦很小时,绳上各点的张力均相等,即 f1=t1=……=tn-1=f2。 二、拔河比赛是连结体的力学 拔河比赛的两队人和一根绳可看作是三个物体组成的连结体。为便于研究,按通常情况设甲乙两队均由10人组成,总质量相等,m1=m2=m=700千克,绳的质量m=7千克(实际上中间那段质量还要小些)。 拔河比赛总是从静止开始的,故这个连结体不论向任何方向发生运动,总得在所受外力的合力不为零时才能发生。设m1受外力f1,m2受外力f2,且f1>f2,连结体就具有向左的加速度a(如图2所示)。 用隔离法建立它们的动力学方程: 甲队: f1-t1=m1a ① 绳:t1-t2=ma ② 乙队: t2-f2=m2a ③ 用整体法建立的动力学方程 f1-f2=(m1+m2+m)a ④ 联立①②③④式解得 故t1-t2≈0。 当然,直接从②式的m<

相互作用第二课时 第二课时:摩擦力 受力分析

第二课时:摩擦力 受力分析 知识要点梳理 (1)、摩擦力 1.产生条件:(1)两物体接触面 ;②两物体间存在 ; (2)接触物体间有相对运动( 摩擦力)或相对运动趋势( 摩擦力)。 2.方向:(1)滑动摩擦力的方向沿接触面和 相反,与物体运动方向 相同。 (2 3.大小:(1)滑动摩擦力的大小: 是指 ,不一定等于物体的重力;式中的 μ被称为动摩擦因数,它的数值由 决定。 (2)静摩擦力的大小除最大静摩擦力以外的静摩擦力大小与正压力 关,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,与正压力成 比;静摩擦力的大小应根据平衡条件或牛顿运动定律来进行计算 要点精析 1.摩擦力方向和大小的计算 【例1】(2002·江苏)如图所示,物体叠放在水平桌面上,水平力为F b =5N 、F c =10N ,分别作用于物体B 、C 上,A 、B 和C 仍保持静止。以f 1、f 2、f 3分别表示A 与B 、B 与C 、C 与桌面间的静摩擦力的大小,则 ( ) A .f 1=5N ,f 2=0,f 3=5N B .f 1=5N ,f 2=5N ,f 3=0 C .f 1=0,f 2=5N ,f 3=5N D .f 1=0,f 2=10N ,f 3=5N 【例2】(2005·天津理综)如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块P 、Q 用轻绳连接并跨 过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P 悬于空中,Q 放在斜面上,均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q 时,P 、Q 仍静止不动,则 ( ) A .Q 受到的摩擦力一定变小 B .Q 受到的摩擦力一定变大 C .轻绳上拉力一定变小 D .轻绳上拉力一定不变 例3.如图所示,质量为m ,横截面为直角三角形的物块ABC ,∠ABC =α,AB 边靠在竖直墙面上,物块与墙面间的动摩擦因数为μ。F 是垂直于斜面BC 的推力,物块沿墙面匀速下滑,则摩擦力的大小为 ( ) A .αsin F mg + B .αsin F mg - C .mg μ D . cos F (2)物体的受力分析 例4.如图所示,物体A 靠在竖直墙面上,在力F 作用下,A 、B 保持静止。物体B 的受力个数为: A .2 B .3 C .4 D . 5 【例5】 如图所示,倾角为θ的斜面A 固定在水平面上。木块B 、C 的质量分别为M 、m ,始终保持相对静止,共同沿斜面下滑。B 的上表面保持水平,A 、B 间的动摩擦因数为μ。⑴当B 、C 共同匀速下滑;⑵当B 、C 共同加速下滑时,分别求B 、C 所受的各力。 例6.如图所示,用跟水平方向成α角的推力F 推重量为G 的木块沿天花板向右运动,木块和天花板间的动摩擦因数为μ,求木块所受的摩擦力大小。 C

初中物理摩擦力教案分析

初中物理《摩擦力》教案分析 初中物理《摩擦力》教案分析 一、教材分析 1、本节教材的地位和作用: 《摩擦力》是人教版初中物理第一册第九章第四节的内容。本节教材中摩擦力的测量涉及到二力平衡知识的具体应用,"增大和减小摩擦的方法"是摩擦力在日常生活和工、农业生产中知识的具体应用,通过学习本节教材的知识,提高了学生利用知识解决实际问题的能力。因此这一节课无论在知识学习上还是培养学生的能力上都有着十分重要的作用。 2、教学目标的确定 (1)、知识与技能 知道滑动摩擦力和接触面粗糙程度、接触面之间压力大小的关系;知道增大和减小摩擦的方法,并能在日常生活中应用这些知识;进一步熟悉弹簧测力计的使用方法。培养学生逻辑思维能力、培养学生利用知识解决实际问题的能力。 (2)、过程与方法 经历探究滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程,体会怎样进行科学的猜想,理解在研究多因素问题中怎样运用“变量控制”的方法。 (3)、情感态度与价值观 培养学生实事求地是进行实验的科学态度和科学精神。 注重对学生探究能力、创新精神的培养,更注重让学生主动获取知识。体验自然科学的价值,体验知识来源于实践而又作用于实践的辩证关系。 3、教材的重难点 本节教材的重难点是引导学生进行探究。对于教材中的知识点,学生大都能理解和掌握,但更重要的是让学生在探究能力培养和探究过程体验方面,通过对影响滑动摩擦力大小的各种因素的实验探究,突出“猜想与假设”这个环节,同时认识在探究过程中“变量控制”的意

义和方法。 二、教法和学法 施教之功,贵在引导,重在转化,妙在开窍。引导转化作用就是教师的主导作用,不能简单的把"启发式教学"看作是一种教学方法,而是要运用启发式教学的思想去指导教学。本着教学有法,但无定法,贵在得法的原则,本节课我打算采用以教师引导,学生探究和实验为主的启发式教学方法。 三、教学过程 依据本节教材编排的顺序,依据学生的认识规律,我设计了下面的教学过程和相应的具体操作: (一)创设情境,实验引入: 创设了一个情景:今天上课之前,我带了几个小玻璃球准备和同学们一起进行科学研究。但在来学校的路上,小玻璃球变脏了。老师给他们洗干净了。现在,请两个同学把玻璃球请出来。(请两个同学上台 2 0秒夹球)提出问题:玻璃球为什么不好夹?--学生讨论回答你认为摩擦力是一种什么样的力?学生用自己的语言叙述摩擦力。 (二)新课学习 1、认识什么叫摩擦力 先请同学们把手平放在桌面上,手心朝下,一起来做几个动手实验。(1).手平放在桌面上,用力推或拉,使手在桌面上运动,感受有没有一个阻碍手运动的力 (2).手平放在桌面上,用力推或拉,但保持手不动,感受有没有一个阻碍手运动的力; (3).手平放在桌面上,保持手不动,也不用力推或拉,感受有没有 一个阻碍手运动的力;进而引入摩擦力的定义及种类。并进一步指出,在静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦中,滑动摩擦是初中学习的重点,自动导入到本节第二个环节"影响滑动摩擦大小的因素"的学习。 2.探究滑动摩擦力与哪些因素有关 (1)探究活动的第一步是学生进行猜想与假设 在学生认识到摩擦力的存在后,我很自然地向学生们提出了问题:同学们猜猜滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关呢?

完整word版拔河比赛中的物理知识

拔河比赛中的物理知识王瑞年西昝中学【教学目标】一、知识与技 能.知道拔河过程中拉力是如何产生及传递的1 .知道决定拔河胜负的因素并能应用于实际操作之中2 二、过程与方法.通过对拔河中的力学介绍明白牛顿运动定律在其中的应用 1 .通过学生实际的拔河过程加深对拔河时技巧的应用 2 三、情感、态度与价值观.通过在游戏中的学习使学生意识到物理知识在多方面的应用 1 【教学重点和难点】教学重点:.拔河过程中拉力的传递1 .决定拔河胜负的因素2 教学难点:.如何有效利用技巧来制胜1 【教学过程】一、导入 1、由一组有关拔河的视频导入 2、拔河比赛在世界各地的运动发展 拔河运动在1900年第二届法国巴黎奥林匹克运动会中列为正式竞赛项目,直至1920年停办。目前拔河是世界运动会的正式竞赛项目之一,并采用世界正式拔河比赛制度。国际拔河协会(Tug of War International Federation)每半年举办由各国国家队参加的世界锦标赛,分为室内及室外举行。协会还同样举办由俱乐部队参加的类似的比赛。 3、学生相互讨论:自己在拔河比赛中是如何制胜的 你认为要取胜需要具备什么条件 引出: 1. 人的质量 2. 鞋与地面之间的摩擦 3. 人的力气 用力的方向4. 5. 团队协作 6. 拉拉队的作用 师讲:一般的拔河方法是:在地上划两条相隔约2米的平行直线为河界,由人数相等的两队在河界两侧各执绳索的一端,绳中间系有标志胜负的红绳,闻令后,用力拉绳,以将红绳拉出河界为胜。 根据力的作用是相互的和二力平衡条件可知,队员的拉力与地面的摩擦力是相等的,要想让红绳连同拔河绳朝向本队这边移动而获胜,就须要比对方的力更大,也就要须要更大的摩擦力。有两种情况让红绳连同拔河绳移动,一种是因为输的一方队员的鞋底与地面间发生了滑动。另一种情况是因为输的一方的手与拔河绳

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