第3章摩擦学设计
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高中物理摩擦力说课稿高中物理摩擦力说课稿1说课教师:课题:人民教育出版社高中物理必修1第三章第三节《摩擦力》本节课我从下面三个方面谈一谈教学的构思。
一、教材分析1、本节教材的地位和作用本节内容是在初中摩擦力知识的基础上的延伸和拓展。
本节知识是本章的教学的重点,同时也是教学的难点。
由于摩擦力问题的复杂性,在具体问题中又表现出“动中有静,静中有动”,尤其静摩擦力在许多情形下似乎“若有若无,方向不定”,因此,对初学者并不容易理解。
教材从静摩擦力入手,然后介绍滑动摩擦力。
这样处理是从学生的认知规律和实验现象发生的先后顺序考虑的。
通过学习本节教材的知识,培养学生分辨什么情况是静摩擦力,什么情况是滑动摩擦力,以及二者数值大小的判断,提高了学生利用知识解决实际问题的能力。
2、教学目标(1)、知识与技能1、知道摩擦力产生的条件。
2、能在简单的问题中根据物体的运动状态,判断静摩擦力的有无、大小和方向,知道存在着最大静摩擦力。
3、掌握动摩擦因数,会在具体问题中计算滑动摩擦力。
4、知道影响动摩擦因数的原因。
(2)、过程与方法1、通过对摩擦力产生条件的探究,培养学生的分析能力。
2、通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比,培养学生分析综合能力。
(3)、情感态度与价值观认识摩擦力对于社会发展和人类生活的影响,树立将所学知识运用于解决实际问题的意识。
3、教材的重难点重点:摩擦力产生的条件,区分静摩擦力与滑动摩擦力。
难点:摩擦力方向的判断。
二、教学方法“点穴式教学法”三、教学程序的设计(一)直接导入,明确本节目标:力学中常见的三种力有重力、弹力和摩擦力,前两种重力和弹力我们已经学习过了,请同学们回忆一下重力和弹力的相关知识。
这节课我们就来学一学最后一个——摩擦力。
学生回忆前两节课所学的重力和弹力的基本知识。
(二)新课学习1.摩擦回忆几个生活中常见的摩擦现象,简要介绍摩擦的分类,引出本节课学习的重点静摩擦和滑动摩擦,以及摩擦力的.概念。
第三章 磨擦、磨损及润滑(一)教学要求掌握摩擦副分类及基本性质、磨损过程和机理及润滑的类型及润滑剂类型。
(二)教学的重点与难点摩擦副基本性质和典型磨损过程(三)教学内容§3—1 摩擦摩擦——两接触的物体在接触表面间相对滑动或有一趋势时产生阻碍其发生相对滑动的切向阻力,——这种现角叫磨擦磨损——由于摩擦引起的摩擦能耗和导致表面材料的不断损耗或转移,即形成磨损。
使零件的表面形状与尺寸遭到缓慢而连续破坏→精度、可靠性↓效率↓直至破坏润滑——减少摩擦、降低磨损的一种有效手段。
摩擦学(Tribology )——包含力学、流变学、表面物理、表面化学及材料学、工程热物理学等学科,是一门边缘和交叉学科。
摩擦 内摩擦——发生在物质内部外摩擦——两个相互接触表面之间的摩擦接运动状态——摩擦 静摩擦——仅有相对滑动趋势时的摩擦动摩擦本节只讨论金属摩擦副的滑动摩擦根据摩擦面间存在润滑剂的状况,干摩擦 ——最不利滑动摩擦 边界摩擦(边界润滑) ——最低要求流体摩擦(流体润滑) ——如图3-1所示混合摩擦(混合润滑) ——最理想各种状态下的摩擦系数见表3-1,图3-2为摩擦特性曲线p v f /ηλ=-的关系。
一、干摩擦——两摩擦表面直接接触,不加入任何润滑剂的摩擦而实际上,即使很洁净的表面上也存在脏污膜和的氧化膜,∴实际f 比在真空中测定值小很多。
摩擦理论:①库仑公式 n f fF F =(n F —法向力)——至今沿用机理:②机械摩擦理论→认为两个粗糙表面接触时,接触点相互啮合,摩擦力为啮合点问切向阻力的总和,表面越粗糙,摩擦力就越大。
但不能解释光滑表面间的摩擦现象——表面愈光滑、接触面越大,f F 越大,且与滑动速度V 有关。
③新理论:分子—机械理论、能量理论、粘着理论—常用简单粘着理论:如图3-3所示,摩擦副真实接触面积Ar 只有表现接触面积A 的百分之一和万分之一,)10000~100/(A Ar =,∴接触面上压力很大,很容易达到材料的压缩屈服极限sy σ→产生塑性流动→接触面↑,∴n F ↑应力并不升高 ∴sy nF Ar σ= (3-1)接触点塑性变形后→脏污膜遭破坏,容易使基本金属产生粘着现象→产生冷焊结点→滑动时,先将结点切开,设结点的剪切强度极限为B τ,则摩擦力为B sy nB r f F A F τστ== (3-2) ∴金属摩擦系数syB n fF F f στ== (3-3) B τ 两接触金属中较软者的剪切强度——剪切发生在软金属站界面的剪切强度极限B f f B ττττ<<=,(脏污表面)——剪切发生在结点金属上 sy σ——较硬的基本材料的压缩屈服极限∵大多数金属sy B στ/很相近,∴f 很相近∴降低摩擦系数的措施:在硬金属基体表面涂覆一层极薄的软金属(使)sy σ取决于基体材料,B τ取决于软金属。