资源简介

摩擦力教学设计
摩擦力
【教材分析】
高中物理的难点在于受力分析，受力分析的难点在于摩擦力的分析。正确认识摩擦力对后面知识的学习有着至关重要的作用。本节课的重点是研究滑动摩擦力，要求会计算其大小和判断其方向，难点是静摩擦力，尤其是静摩擦力方向的判断。教师要尽量将学生初中学过的相关概念与本节的内容有机地融合在一起。教学中要力图从两种摩擦力的区别与联系出发，让学生从产生的条件、影响摩擦力大小的因素、范围及其计算来理解两种摩擦力的异同。通过探究实验去加深巩固。
同时这是一节科学探究课，教材从生活中的摩擦现象引入，以探究静摩擦力和滑动摩擦力与哪些因素有关为主线，安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程，让学生经历探讨两种摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程。很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神。同时，这节教材的内容与学生的生活实际及生产实际联系十分密切，教材的编写突出了这一点。在通过实验得出摩擦力的有关知识后，注重引导学生运用所学的知识去分析解释大量生活生产中的摩擦现象，并通过网站知识与现代科技联系很密切的内容。
【学情分析】
本节课是在初中摩擦力基础上的延伸和拓展，由于初中阶段对于摩擦力的概念学习不透彻，摩擦力相关情景的单一且简单，学生大多已经形成了滑动摩擦力方向与运动方向相反的错误经验；但实际上摩擦力问题很复杂，且在具体问题中表现出“动中有静，静中有动”，尤其静摩擦力在许多情形下似乎又是“若有若无”，使得学生在学习过程中难以理解。因此教师要高度重视，在生活经验和课堂实验的双重引导下，让学生真正理解并掌握摩擦力的规律。
【教学目标】
物理观念
1、掌握摩擦力的概念和产生条件；
2、理解滑动摩擦力与压力成正比；
3、理解静摩擦力和最大静摩擦力的概念。
科学思维
1、控制变量法在研究问题中的应用；
2、能够借助生活中常见的器材探寻摩擦力的规律。
科学探究
1、通过传统实验手段研究摩擦力规律的探究过程。
2、应用“控制变量法”对滑动摩擦力规律和动摩擦因数进行探究。
科学责任与态度
1、体验科学探究过程中的感受和实验探究成功带来的喜悦；
2、应用摩擦力规律分析现实生活中的有关摩擦力的实例，体会物理与生活实际的密切联系。
【教学重点和难点】
重点：
滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断；
静摩擦力有无的判断以及静摩擦力方向的判断；
静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念。
难点：
静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断。
静摩擦力大小的简单计算。
【课时安排】
2课时
【教学方法】
实验探究、分析归纳、观察提问、讨论分析、应用举例、练习巩固
【教学过程】
教师活动 学生活动 设计目的
情境 引 入 一、引入新课 播放2021年12月9日的“天宫课堂”中叶光富老师展示的太空行走视频片段，引导同学们分析宇航员为什么不能在太空行走？ 确实，我们的行走离不开摩擦，所以感谢摩擦，让我们能够相见相识；也是因为摩擦，我们的世界才如此精彩。 那么我们大家一起来回顾一下初中我们学习的摩擦力的有关知识。 ①什么是摩擦力？ ②摩擦力的种类？ ③摩擦力的方向？ （此时会发现同学们对摩擦力的概念以及方向描述不够精准。） 1．没有摩擦 2．学生边回顾边思考提问。举手说出所知道的问题。 3．明确课堂所要研究的任务。 1．学生通过视频获得感性认识，了解摩擦力带给我们的生活的情况，同时激发学生学习的欲望和好奇心。培养学生发现问题的能力，体现从生活走向物理的教学观念。
探 究 滑 动 摩 擦 力 1、活动：用粉笔写字然后擦黑板 这件事我们已经司空见惯，可是大家有想过我们为什么能够能把粉笔痕迹留下，又为什么能将粉笔痕迹擦掉吗？ 哪种摩擦呢？ 2、请思考并说出你所能想到的与滑动摩擦力有关的情景。 3、在这些情景中发生摩擦现象的共同点有哪些？ 仔细聆听学生在分析总结中出现的错误 4、（1）活动：安排两个学生分三步“走秀”，第一步反向走，第二步同向不同速走，第三步相互垂直走 （2）课堂小实验：同桌合作，用手和书本模拟以上三种情景，感受摩擦力的方向。 （3）课堂小实验：一位同学向右拉黑板，另一位同学用粉笔从黑板右上角竖直向下划痕迹。 滑动摩擦力方向：滑动摩擦力方向沿着接触面，与相对运动方向相反，与物体的实际运动方向没有绝对关系。 滑动摩擦力的概念：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。 5、活动：（1）请一个同学上讲台演示从上往下擦黑板 （2）演示将黑板擦贴在黑板上，如果松手，会发现什么？（直接掉落，对擦掉粉笔痕迹无任何影响） 引导学生分析滑动摩擦力的产生条件： ①两个物体之间存在压力 ②接触面粗糙 ③存在相对运动 6、探究影响滑动摩擦力的因素。 问：我们在初中已经学过滑动摩擦力哪些因素有关？还可能和那些因素有关？ 请阅读课本开头的问题 鼓励学生对课本提供的简单方案进行分析论证，发现实验方案操作上的瑕疵，并提出修改方案。 实验：如下图所示，水平拉动木块下面的木板1，此时弹簧测力计的读数就是木块1受到的摩擦力。该实验在操作时木板1的运动不要求匀速，但开始启动时要缓慢一些，木块与木板之间从相对静止到相对滑动的过程中弹簧测力计的指针会晃动。保持木块与接触面的情况不变，在木块上面放不同的重物，记录每次指针稳定后弹簧测力计的示数和对应的压力。用砂纸正反面分别固定在木板1的上面，重复上述实验步骤。(每组同学提供实验一套器材) 接触面种类 压力/N 摩擦力/N
得出结论： ①滑动摩擦力大小与（正压力）成正比。 ②滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。 ③与接触面的面积无关，与运动速度无关。 则有 7、例题分析 例题：P61页进行分析、板书过程体验。 1、因为摩擦 滑动摩擦力 2、积极发言 3、思考并回答 4、参与小实验 分析、讨论、归纳、总结 5、观察现象，对比分析两种情景的区别，与老师共同总结 6、接触面粗糙程度、压力 积极思考，提出质疑，改进设计方案 分组进行实验，记录实验数据。并体会控制变量大科学探究中的重要性。 作出图象，再寻找其中规律。对实验过程和结论进行评估和交流。 分析论证后形成结论。 阅读60-61页的内容，了解动摩擦因数的概念，以及表格中几种材料间的动摩擦因数。 7、动手解决问题 1、以师生互动的方式培养学生的观察能力和语言表达能力。 2、激发学生学习兴趣，提升注意力，引导学生充分理解相对运动方向。 3、感受摩擦力方向与相对运动方向的关系。 4、能对客观事物进行抽象和概括，构建反映事物本质特征共同属性的物理模型和概念； 5、鼓励学生从物理现象和实验中归纳科学规律，并能书面或口头表达自己的观点，使学生认识到实验、分析、论证在科学探究中的重要性。 6、培养学生具备批判性思维的意识，能基于大胆质疑，追求科技创新。 体会比值定义法在物理中的应用，掌握问题研究的处理方法。 能够通过科学推理，形成物理规律及理论 7．具体问题的分析过程，让学生能从中了解到解决问题的规范和过程的重要性，养成良好习惯。
探 究 静 摩 擦 力 1、实验：把毛刷放在桌面上，用力拉毛刷的把手，使毛刷上部稍稍移动一些。 问：刷毛的下部为什么没有运动？ 总结静摩擦力的概念： 两个物体之间只有相对运动的趋势而没有相对运动所产生的摩擦力叫做静摩擦力。 静摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。 思考：什么叫有相对运动趋势？ 考虑瓶子瓶口竖直朝上被手握在空中静止，由平衡条件比较容易判断瓶子受到的静摩擦力和瓶子的重力是一对平衡力，瓶子的静摩擦力方向向上。但瓶子相对手的接触面有向下滑动的趋势。假设接触面光滑，瓶子一定会向下滑落，这个“向下滑落”的方向就是瓶子相对接触面的相对运动趋势的方向，而静摩擦力与这个相对运动趋势的方向相反。 2、总结静摩擦力产生的条件： ①两个物体之间存在压力； ②有相对运动趋势； ③接触面粗糙。 3、静摩擦力的大小 实验：如下图所示，把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块。缓慢增大拉力，在木块发生运动之前，观察弹簧测力计的示数变化。在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团，它可以随指针移动，并作为指针到达最大位置的标记。继续用力，当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小。 小结：两个物体间的静摩擦力可以是一个变力，它的大小可以在0与之间，即 回顾我们刚才的实验，我们一起来探究一下的大小与什么因素有关，关系怎样？ 学生自己设计实验，得出结论。 （1）与物体的所受压力（正压力）有关。 （2）与物体的接触面的粗糙程度有关。 4、静摩擦力的应用 物体相对于传送带处于静止状态，判断下列传送带上物体有无静摩擦力以及其方向。 5、体会静摩擦力并解释原理 两本书交叉一页一页地对插，然后请两位同学用劲对拉。解释为什么两本质量不大的书很难拉开？ 1、观察 思考并回答 归纳总结得出静摩擦力的概念 体会“假设法”是处理问题中的一种重要方法。 2、学生根据对滑动摩擦力的学习，归纳讲述“静摩擦力”产生的条件。 3、进行探究实验，完成所要求的实验，得出结论。 结论：静摩擦力的大小随着拉力的增大而增大，并与拉力的大小相等。即当物体只是相对运动趋势时，此时： 设计探究实验，学生根据具体的情景进行分析，从而得出实验探究的一些定性的理论分析拓展。 4、物理知识与应用有机结合在一起，达到活学活用。 5、分析讨论，解释生活现象。 1．从简单的生活现象入手，感受其中蕴含的物理原理。 培养学生具有证据意识，能评估并使用证据对问题进行描述、解释和预测 2、能够从物理学视角分析客观事物本质属性、内在规律 3、探究实验，目的在于学生的实验设计能力和探究能力，提高根据已有实验器材进行实验探究的能力。 4、对具体问题的分析过程的理解，有增强克服困难的信心和决心，体验战胜困难，解决物理问题时的喜悦。 5、从理论走向实际。培养学生对科学的求知欲，使学生勇于探索日常生活中的物理原理。
小结 1．请学生谈谈本节课的收获。 2．布置任务：完成练习与应用。 1、学生自己总结 3、完成练习与应用。 及时复习巩固，让知识系统化。

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