33摩擦力 优秀教案优秀教学设计高中物理必修一第三章相互作用 7.docx

33摩擦力 优秀教案优秀教学设计高中物理必修一第三章相互作用 7.docx

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33摩擦力优秀教案优秀教学设计高中物理必修一第三章相互作用7

3.摩擦力

【教材分析】

摩擦力是力学中常见三种力之一,教学内容包括：

（一）滑动摩擦力的概念、产生条件、滑动摩擦力的方向和大小。

（二）静摩擦力的概念、产生条件、静摩擦力的方向和大小。

摩擦力是学生学习的难点，正确认识摩擦力对后面知识的学习起到非常重要作用。

在摩擦力这节课中，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。

对摩擦力的介绍，层层分解而避免一步到位，教学中注意把握尺度，让学生亲历感受摩擦力以便真正理解摩擦力。

教学中还应对这两种摩擦力的区别与联系作详细介绍，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。

本节课注意结合实际，采用实验和实例分析交互的方式，启发学生动手动脑，引导学生积极参与教师的教学活动中。

同时这是一节实验探究课，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、交流与讨论等教学过程，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。

【学生分析】

初中阶段学生已经对摩擦力有了一些定性的认识，但是还不够深刻，本节内容将带领学生进入摩擦的世界。

初中阶段学生已进行过初步的探究摩擦力，而今我们将对摩擦力定量的探究，这就需要学生有一定的数学能力作为探究物理过程的基础。

学生在高中阶段前面的教学中已经初步会利用记录的数据去分析问题，并且学会用作图象的方法指导他们如何分析处理数据。

【教学目标】

一、知识与技能

1．知道什么是静摩擦力和它产生条件；

2．知道静摩擦力的变化范围及其最大静摩擦力并会判断静摩擦力的方向；

3．知道什么是滑动摩擦力和它产生条件，知道滑动摩擦力和压力成正比；

4．知道动摩擦因素与哪些因素有关，会判断滑动摩擦力的大小和方向；

5．知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力；

6．会根据物体的平衡条件简单的计算摩擦力的大小。

二、过程与方法

1．培养学生的科学的语言表达能力；

2．培养学生的实验探究能力和观察能力；

3．通过自己动手实验，培养学生分析问题、解决问题的能力；

4．通过学生自己设计实验，激发学习兴趣和提高他们创新意识。

三、情感、态度与价值观

1．利用实验和生活实例激发学生学习兴趣，培养学生合作的精神和对科学的求知欲。

2．培养学生实践──认识（规律）──实践（解决实际问题）的思想。

3．在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。

4．认识科学技术对于社会发展和人类生活的影响。

能说明生活、生产中采用应用摩擦力的实例，发展观察能力。

【教学重点和难点】

重点：

1．滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断。

2．静摩擦力有无的判断以及静摩擦力方向的判断。

3．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：

1．静摩擦力有无的判断。

2．静摩擦力方向的判断。

【教学课时】2课时

【教学方法】

（1）探究式教学法和实验教学法贯穿于整个教学过程之中。

（2）点拨、类比、分析归纳等方法。

【教具和媒体】

多媒体计算机、投影仪、弹簧测力计、木块、钩码、泡沫板、米、塑料杯、筷子、水，学生身边的物品等。

【设计的意图】

采取“提出问题——分析解决问题——设计实验——实验验证——得出结论”的思维程序，探究问题，得出科学结论。

通过讨论分析、应用举例、练习巩固对本节内容更深的理解。

学生在初中定性地学习过摩擦力，包括滑动摩擦和静摩擦等内容，并掌握了增大和减小摩擦的方法，还通过实验的方法定性地研究了滑动摩擦力与表面状况有关。

强调以学生的参与和体验为主，使他们的思维处于兴奋状态。

学生通过亲自参与探究滑动摩擦力和静摩擦力规律的全过程，学习科学探究的方法，加深对物理知识的理解，使他们在创新精神和实践能力方面得到发展和提高。

【教学流程图】

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

提

问

回

顾

引

入

1．演示筷子提米？

（边演示边讲解）

2．提问导入新课。

请学生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．请举例说说身边与摩擦力有关的现象和例子。

1．学生对摩擦力有感性认识。

2．学生边回顾边思考提问。

3．明确课堂所要研究的任务。

1．让学生了解摩擦力与我们的生活息息相关，激发他们学习摩擦力的兴趣和好奇心。

2．体现物理来源与生活并能应用于生活教学理念。

感受

摩

擦

力

1．请学生在课堂上体验摩擦力。

2．通过感受摩擦力，总结出静摩擦力和滑动摩擦力的定义。

1．学生进行观察，从中发现：

物体受到摩擦力的条件，与初中的知识进行比较，归纳出两种不同类型的摩擦力。

2．观察归纳得出静摩擦力和滑动摩擦力的定义及区别。

以师生互动的方式培养学生的观察能力和语言表达能力。

用学生对实例分析，让学生初步了解摩擦力，为下面的探究打基础。

探

究

静

摩

擦

力

探

究

静

摩

擦

力

1．请学生从刚刚所举的例子中找出哪些是静摩擦力，并归纳出产生静摩擦力的条件。

☆产生静摩擦力的条件

（1）物体与物体之间有相对运动的趋势；

（2）物体与物体之间接触并且相互挤压（有形变）；

（3）两个接触面不光滑，应有粗糙程度。

2．提问：

如何判断物体是否受到静摩擦力？

3．实验探究：

探究静摩擦力的大小

用该实验装置进行研究：

缓慢的拉动弹簧测力计记录读数和小木块的运动状态，并设计表格记录物体的运动状态和物体所受静摩擦力的大小。

注意：

当物体开始运动后，就不再记录数据。

（提问：

这是为什么？

）

利用实物投影仪进行分析、归纳。

教师演示上述实验。

解释：

我们继续实验会发现，静摩擦力不会无限制增大，它的增大有一个限度，当超过这个限度时，物体将由静止变为运动。

即由相对运动的趋势变为相对运动，此时所受摩擦力将变为滑动摩擦力。

对其他条件不变时，测出其由静止到运动一段时间内的摩擦力，作拉力―摩擦力的图象

（教师点拨）

静摩擦力的最大值Fmax叫做最大静摩擦力（将动未动时摩擦力）。

它的数值等于物体刚开始运动时的拉力的大小。

（教师点拨）

可见：

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Fmax之间，即0＜F≤Fmax（教师点拨）

［最大静摩擦力的大小与哪些因素有关的探究］

回顾我们刚才的实验，我们一起来探究一下Fmax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）与物体的所受压力有关。

（2）与物体的接触面的粗糙程度有关。

4．静摩擦力的方向

☆静摩擦力的方向总是沿着接触面。

（曲面则与接触面相切的方向）

物体有向右运动的趋势

☆静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反。

（此处相对运动趋势是指该物体相对于与它接触的物体（另一物体）而言的。

）

【例题分析】

如图所示是皮带传动的示意图，O是主动轮，O′是从动轮，两轮水平放置，则当主动轮按顺时针方向匀速转动时，皮带上P、Q两点所受摩擦力的方向分别是（D）

A.向上、向上B.向下、向上

C.向上、向下D.向下、向下

解析：

在皮带转动时，P点和Q点相对主动轮和从动轮都是静止的，它们受到的是静摩擦力。

假设主动轮与皮带之间的接触面是光滑的，当主动轮按顺时针方向转动时，皮带上的P点相对主动轮向上运动，故P点相对主动轮有一个向上的运动趋势，所以P点的摩擦力方向向下；同理，假设皮带与从动轮之间的接触面光滑，当皮带按顺时针方向转动时，皮带上的Q点相对从动轮向上运动，故Q点相对从动轮有一个向上的运动趋势，所以Q点的摩擦力方向向下。

5．静摩擦力的应用

阅读书本P62［说一说］，了解静摩擦力的应用。

1．学生根据刚才的学习，归纳讲述“静摩擦力”产生的条件。

2．能判断物体是否受到静摩擦力。

（抓住产生静摩擦力的条件）

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：

F静=F拉

推论：

静摩擦力与物体的压力、重力、接触面粗糙面的粗糙程度都有关。

4．学生通过具体问题的分析与求解，能深刻体会相对静止、相对运动和相对运动趋势的不同。

5．学生分析问题，解决问题过程。

6．物理知识与应用有机结合在一起，达到活学活用。

学生举例说明生活中应用静摩擦力的。

（比如我们去超市购物时乘的电梯会给我们有静摩擦力等等）

1．使学生学会从大量的例子中找寻它们所共有的特征，并会用自己的语言表述。

2．会根据具体的情况判断静摩擦力的存在情况。

3．会用简单的实验感受到静摩擦力的大小，并设计出具体方案。

4．培养学生初步完整的探究实验的方案，通过实验的探究结论，同时加强实验的操作技能。

5．教师进行点拨教学目的让学生能更深刻区别静摩擦和滑动摩擦。

6．有问题通过实验探究来实现的思想。

明确物理是一门以实验为主的学科的真实含义。

7．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。

8．使学生乐于探索日常生活中的物理学道理，勇于探究日常生活中的物理学原理。

探

究

滑

动

摩

擦

力

的

特

点

滑动摩擦力的特点

前面我们研究了静摩擦力，现在我们继续做前面的实验，用力去拉木块，当力F>Fmax时，我们会发现木块在木板上开始滑动，拉力却明显减小，表明摩擦力明显减小，此时所受到的摩擦力为滑动摩擦力。

1．当一个物体在另一个物体表面上相对另一物体滑动时，会受到另一物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。

（学生总结）

☆产生滑动摩擦力的条件

（1）物体与物体之间有相对运动；

（2）物体与物体之间接触并且相互挤压（有形变）；

（3）两个接触面不光滑，应有粗糙程度。

2．滑动摩擦力的方向：

滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，跟物体的相对运动的方向相反。

（“相反”是指相对接触的物体，而不能相对别的物体。

）

注意：

所谓“相对运动”，指的是两个物体分别以对方为参照物所表现出来的运动，而不是相对地面或其他物体的运动。

（教师点拨）

观察A在B上滑动时的情况进行具体的分析。

理解相对运动含义。

3．探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关呢？

要研究滑动摩擦力的大小，首先我们要猜测它可能与哪些因素有关，在同学们猜测之前，提醒同学们可能有些同学在初中已经学过，但我们不要盲目地相信权威，我们今天有机会来验证我们的猜想，下面同学们先讨论一下。

【提问】：

滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关？

【提问】这些因素都需要一个一个地研究吗？

【教师分析】：

在研究之前要做出分析，有些其实是没有关系的，有些是类似的，有些暂时只能作定性研究，有些可以定量分析。

根据以上几条猜测，设计实验去进行验证探索。

（利用控制变量法来进行探究）

压力FN

摩擦力Ff

作出FN——Ff图象，寻找其中规律。

对实验过程和结论进行评估和交流。

③滑动摩擦力大小与接触面积无关。

滑动摩擦力的大小与正压力成正比，其比例系数由接触面的材料决定，称之为动摩擦因数（μ）即：

Ff=μFN

“μ”跟相互接触的两个物体的材料有关，还跟接触面的粗糙程度有关，没有单位。

［阅读P62表1、3了解几种材料间的动摩擦因数］

【例题分析】

例题：

在东北的冬季伐木工作中，许多伐下的木料被装在雪橇上，用马拉着雪橇在冰道滑行，将木料运送出去．一个有钢制滑板的雪橇，上面装着木料，总重量4.9×104N。

在水平的冰道上，马要在水平方向用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进?

分析与解:

分析雪橇的受力情况，雪橇（包括木料）在水平方向受到两个力的作用：

马对雪橇的力F1，冰道对雪橇的滑动摩擦力F2。

明确雪橇的运动情况，在这两个力的作用下，雪橇匀速前进。

从初中学过的二力平衡的知识知道，F1和F2大小相等，方向相反，即F1＝F2。

滑动摩擦力F2的大小可以由F2＝μFN求出。

其中FN的大小等于雪橇的总重量G，即FN=G=4.9×104N，钢和冰之间的动摩擦因数μ的数值可在课文的表中查出：

μ＝0.02。

可求出马的拉力F。

解：

雪橇匀速运动所以

F=Ff=μFN=0.02×4.9×104=980N

1．教师引导学生按探究静摩擦力的方法类比探究滑动摩擦力。

2．学生进行类比学习，得出滑动摩擦力的特点。

3．进行猜想和假设，学生通过讨论回答：

可能因素：

重力、接触面积、压力、运动速度、湿度、粗糙程度、材料等。

4．学生和教师一起对列出的因素作出筛选，确定本节课的研究内容。

设计出实验方案并进行实验探究。

5．学生通过自己的比较探究过程，并分享其他同学的成果，修正自己的不足之处。

学生对成果进行分析论证。

6．分析论证后形成结论：

①滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。

②滑动摩擦力大小与（正压力）成正比。

7．学生分析问题，解决问题过程。

1．培养学生在观察物理现象或物理学习过程中发现问题，有初步提出问题的能力和胆量。

2．学会用类比的方法学习，学会举一反三。

3．教师进行点拨教学可以给学生正确的指导。

4．这样引入主要想培养学生不盲目迷信权威，一切依事实为依据的科学探究精神。

5．学习拟定简单的科学研究的计划和实验方案。

完成对知识的初步探究和理解过程。

6．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。

7．培养合作的精神，敢于提出与别人不同的见解，勇于放弃或修正自己的错误观点，既坚持原则，又尊重他人。

8．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。

滚

动

摩

擦

1、一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦，叫滚动摩擦。

2、滚动摩擦比滑动摩擦小得多。

【做一做】体验滚动摩擦的大小。

【阅读】“科学漫步”――液体的阻力

1．学生之间交流，表达自己的观点，不懂的问题协商解决，不同的看法进行辩论。

2．从日常生活中发现物理学问题。

提倡学生在日常生活中多观察，同时指导学生用所学的知识分析实际问题。

小结

1．请学生谈谈本节课的收获。

2．如何判别静摩擦力和滑动摩擦力？

1． 学生自己总结

2．了解一些判别方法。

及时复习巩固，让知识系统化。

【布置作业】课后练习2、3

【板书设计】

第3节摩擦力

一、静摩擦力

1．静摩擦力的定义

2．产生条件

3．大小：

4．方向：

二．滑动摩擦力

1．滑动摩擦力的定义

2．产生条件

3．方向

4．大小：

Ff＝μFN

三．滚动摩擦力

【教学设计反思】

摩擦力是看不见、摸不着的一种无形中存在的力，是非常抽象的，这就给学生的学习造成一定的困难。

所以必须通过学生自己的亲身体验和身边器材来探究摩擦力的影响因素，这样的设计充分调动起学生的学习热情，让学生体会到了成功的喜悦，培养了学生和他人的合作意识和能力。

我设计在猜想摩擦力影响因素时，让学生说出猜想后，还得说出能支持自己猜想的事例，这样就可以避免盲目的猜想和不切实际的瞎想。

在探究的过程中让学生自己设计探究的各个环节，并在实验中及时进行修正。

这样的设计可以加强学生对探究环节的进一步掌握。

但在实际操作中也有意想不到的情况发生。

为了防止实际在课堂上学生没有思路，我在备课时也注意了一些实际教学环节，多想想可能会出现什么情况，做到及早预见，给学生一些点拨。