资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 物理 年级 八年级 学期 春季
课题 第3节　摩擦力
教学背景
1．教学内容分析 本节是在力、弹力、重力之后，研究第三种常见的力——摩擦力。本节内容由“摩擦力”和“摩擦的利用与防止”两部分构成。教材的设计思路与前面对弹力、重力的设计相同，即让学生再次经历感知、描述、测量、分析等认识力的过程。一方面，弹力、重力等知识的学习可以对摩擦力的学习起到正向迁移的作用；另一方面，本节的知识内容又为力的概念的形成起到巩固和深化的作用，教科书为保证学生能对实验原理有正确认识，特意将本节放在二力平衡内容之后进行。 “探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”是《义务教育物理课程标准（2022年版）》中规定的探究类学生必做实验。教科书以“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”为主线，安排了科学猜想、制定计划、收集证据、分析论证、评估与交流的探究过程。由于学生对探究活动已经有了一定的认识和经验积累，教学中可以让学生更为全面地体会科学探究的各个环节，并加深对科学探究方法的认识，尤其是本节在“方法点拨”中介绍的控制变量的研究方法。 摩擦力在生产和生活中都有着重要意义，针对如何增大有用摩擦、减小有害摩擦的探讨，有助于学生从物理学的视角更为全面科学地认识摩擦问题中的辩证关系。需要指出的是，静摩擦力和滚动摩擦力的理解对初中生来说难度较大，所以为了不使问题复杂化，降低教学难度，教科书没有提出静摩擦的问题，并把滚动摩擦放到“科学世界”中学习。在列举的增大或减小摩擦的实例中，往往会有静摩擦现象夹杂其间，对这些现象的解释最好避免，不宜要求过高。 2．学情分析 本节课的教学对象是八年级学生，这一年龄段学生好动、好奇、好表现，具有一定的实验探究能力，初步掌握了基本的物理研究方法，但逻辑思维还需要经验支持。 从知识上看，学生已经学习了力的初步知识，对力的三要素和二力平衡已经有所了解，知道可以用弹簧测力计来测量力的大小，同时还懂得了匀速直线运动等知识。摩擦力也是一种常见的力，大多数学生在生活中对摩擦现象有丰富的感性认识，但对摩擦力的概念并不清楚。 从方法上看，学生对控制变量法有接触，但是很少利用这样的思想设计对比实验进行科学探究，因此学生需要在教师的引导下，利用控制变量法来设计“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的探究实验，通过学生的思考、交流和讨论、老师的点拨，学生都会制定出正确的探究计划。
教学目标
物理观念 1．能根据生活体验认识摩擦力，初步形成摩擦力的概念。 2．从力的三要素理解滑动摩擦力，并应用其解决实际问题。 科学思维 1．通过生活体验和实验提炼出摩擦力的产生条件，培养观察现象、归纳总结的能力。 2．利用转换法，根据二力平衡的条件用弹簧测力计测量水平运动物体所受的滑动摩擦力。 3．能够结合生活与实验事实，推理与论证影响滑动摩擦力大小的因素。 科学探究 1．根据不同的滑动摩擦现象提出影响滑动摩擦力大小因素的初步假设。 2．综合已有经验设计科学的探究方案，选择合适的仪器进行实验，记录数据与分析交流。 科学态度与责任 1．通过分析生活实例形成摩擦力的概念，感悟物理与生活、社会的关系。 2．通过探究影响滑动摩擦力大小的因素养成良好的实验习惯和严谨的科学态度。
教学内容
教学重点 1．摩擦力的概念。 2．探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。 教学难点 1．摩擦力的作用效果。 2．设计实验方案探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
新课导入 【动手活动】将手掌压在桌面上滑动，体会桌面对手掌的阻碍作用。 【动手活动】用更大的力将手掌压在桌面上滑动，体会桌面对手掌的阻碍作用的变化。 【动手活动】用相同的力将手掌压在固定的书面上滑动，体会书面对手掌的阻碍作用的变化。 【板书课题】 8.3　摩擦力 介绍并板书摩擦力的符号和单位。 【体会摩擦力】跟随老师动手活动，并回答感受。 【回答】 活跃课堂气氛，激发学生兴趣，引出学习课题。
新知探究 一、摩擦力的产生 【动手活动】学生利用教师提供的器材——毛刷，呈现有摩擦力的情境。 【提问】在这个情境中，你认为摩擦力的产生需要具备哪些条件呢？毛刷受到的摩擦力的方向如何判断？ 【组织交流】鼓励学生展示自己，提醒学生注意观察产生摩擦力的情境，毛刷的受力。 【板书】 （1）摩擦力产生的条件 （2）摩擦力的概念 二、认识滑动摩擦力 （一）滑动摩擦力的作用点 【呈现情境】提供摩擦力的各种情境，分析各种情境中，摩擦力的施力物体和受力物体。 【提问】滑动摩擦力的作用点在哪里？ （二）滑动摩擦力的方向 【提问】如何描述滑动摩擦力的方向？ 1．直观呈现出滑动摩擦力的方向 （手受到的摩擦是个人的感觉，不一定可靠，为了得到可靠的证据，我们可以通过一个毛刷的刷毛弯曲的方向，来直接看出滑动摩擦力的方向。） 【演示实验】毛刷不动，拖动毛刷下面的木板，观察毛刷的形变，描述木块受到滑动摩擦力的方向。 2．【总结】摩擦力的方向：与相对运动方向相反。 （三）测量滑动摩擦力的大小 【呈现情境】提供木板、木块、弹簧测力计 【介绍原理】二力平衡 【活动】尝试测量木块在木板上滑动时受到滑动摩擦力的大小。 【小组实验】规范测量木块在木板上滑动时受到滑动摩擦力的大小。（每个小组的木块大小和粗糙程度都不一样） 三、影响滑动摩擦力的大小的因素 【思考】同样的接触面，接触面所受的压力越大，滑动时，感觉阻碍作用越大。同样的压力，接触面越粗糙，滑动时，感觉阻碍作用越大。 【提问】那么滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？ 【指导】 （1）影响滑动摩擦力大小的因素可能有多个，如何来探究呢？控制变量法的介绍。 （2）请同学们根据自己的方案，设计实验记录表格，选取器材进行探究。 （3）设计表格 【展示与交流】 实验一：接触面为木板和木块，木板上方放置一个木块。水平匀速拉动木块，记录弹簧测力计的读数。 实验二：接触面为木板和木块，木板上方放置一个木块和一个钩码。水平匀速拉动木块，记录弹簧测力计的读数。 实验三：换用材料相同但表面粗糙的长木板，木板上方放置一个木块和一个钩码。水平匀速拉动木块，记录弹簧测力计的读数。 【总结】 比较1和2得出，接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；比较2和3得出，接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 结论：滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力、接触面的粗糙程度有关，接触面受到的压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 四、摩擦的利用与防止 【提问】生活中，许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它，请同学们列举这些有用的摩擦，分析增大有用摩擦的方法。 【举例1】让行驶的自行车更快地停下来，可以更用力捏闸。通过增大接触面的压力，来增大滑动摩擦力。 【举例2】体操运动员上器械前，会在手上涂防滑粉。通过增大接触面的粗糙程度，来增大摩擦力。 【举例3】在冰壶运动中，运动员会用刷子在冰面上摩擦，从而能很好地控制冰壶的运动。通过减小接触面的粗糙程度，来减小冰壶与冰面的滑动摩擦力。 【提问】冰壶比赛时，运动员需要不断调整自己的运动情况。运动员穿的两只鞋的鞋底材质并不相同：蹬冰鞋的鞋底为橡胶制成的，而滑行鞋的鞋底为塑料制成的。运动员需要滑行时，全身由滑行鞋支撑，蹬冰鞋不与冰面接触；运动员需要停下时，用蹬冰鞋接触冰面进行控制。请你利用本节知识说明运动员是怎样改变摩擦力大小的。 【解答】蹬冰鞋需要增大与冰面的摩擦，滑行鞋需要减小与冰面的摩擦。蹬冰鞋的鞋底用橡胶制成，滑行鞋的鞋底用塑料制成，这是通过改变接触面的材料与粗糙程度来改变滑动摩擦力的大小。 【思考】或【动手实验】 列举生活中有摩擦力的场景。 【交流】 摩擦力的产生的条件。 【交流】 摩擦力的施力物体和受力物体。理解阻碍相对运动的描述。 【交流】 尝试基于自己的认识，大致描述摩擦力的方向。 【交流】思考哪些因素影响摩擦力的大小。 【学生实验探究】以小组合作模式开展探究实验，及时记录实验结果。 【小组展示交流】 【交流】 利用所学知识，有目的去分析生活中有关摩擦的实例。 【交流】利用所学知识，小组交流冰壶运动中的关于摩擦力的知识。 收集学生对摩擦力的基本认识。 锻炼学生的分析和归纳能力。 帮助学生理解相对运动。对摩擦力的方向有感性认识。 培养学生观察现象、分析问题的能力。 培养学生使用弹簧测力计和测量未知力的能力。培养设计实验与制定计划的能力。渗透科学探究方法——控制变量法。 通过直观的测量活动，让学生直观感受到摩擦力的大小不同，引导学生观察，比较和分析，提出合理的猜想。 培养学生实验探究能力，合作意识。突破教学重点和难点。 培养学生分析归纳总结的能力。将本节课的知识延伸到具体问题当中，能够将所学知识应用到实际问题当中。 培养学生关注生活中的物理现象。体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。
课堂小结 【提问】本节课学到了哪些知识和哪些方法？ 学生从知识和方法等方面进行本节课的总结。 培养学生总结归纳的能力。
板书设计
8.3　摩擦力
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