摩擦力教學(xué)設(shè)計(jì)

1、摩擦力教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】摩擦力是力學(xué)中常見三種力之一,教學(xué)內(nèi)容包括：（一）滑動摩擦力的概念、產(chǎn)生條件、滑動摩擦力的方向和大小。（二）靜摩擦力的概念、產(chǎn)生條件、靜摩擦力的方向和大小。摩擦力是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，正確認(rèn)識摩擦力對后面知識的學(xué)習(xí)起到非常重要作用。在摩擦力這節(jié)課中，重點(diǎn)是研究滑動摩擦力，要求會計(jì)算其大小和判斷其方向。難點(diǎn)是靜摩擦力，尤其是靜摩擦力方向的判斷。對摩擦力的介紹，層層分解而避免一步到位，教學(xué)中注意把握尺度，讓學(xué)生親歷感受摩擦力以便真正理解摩擦力。教學(xué)中還應(yīng)對這兩種摩擦力的區(qū)別與聯(lián)系作詳細(xì)介紹，讓學(xué)生從產(chǎn)生的條件、影響摩擦力大小的因素、范圍及其計(jì)算來理解兩種摩擦力的異同。本節(jié)課注

2、意結(jié)合實(shí)際，采用實(shí)驗(yàn)和實(shí)例分析交互的方式，啟發(fā)學(xué)生動手動腦，引導(dǎo)學(xué)生積極參與教師的教學(xué)活動中。同時(shí)這是一節(jié)實(shí)驗(yàn)探究課，教材從生活中的摩擦現(xiàn)象引入，以探究靜摩擦力和滑動摩擦力與哪些因素有關(guān)為主線，安排了學(xué)生猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)探究、交流與討論等教學(xué)過程，讓學(xué)生經(jīng)歷探討兩種摩擦力與壓力、接觸面粗糙程度關(guān)系的過程。很好地體現(xiàn)了新教材讓學(xué)生在體驗(yàn)知識的形成、發(fā)展過程中，主動獲取知識的精神。【學(xué)生分析】初中階段學(xué)生已經(jīng)對摩擦力有了一些定性的認(rèn)識，但是還不夠深刻，本節(jié)內(nèi)容將帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入摩擦的世界。初中階段學(xué)生已進(jìn)行過初步的探究摩擦力，而今我們將對摩擦力定量的探究，這就需要學(xué)生有一定的數(shù)學(xué)能力作為探究物理過

3、程的基礎(chǔ)。學(xué)生在高中階段前面的教學(xué)中已經(jīng)初步會利用記錄的數(shù)據(jù)去分析問題，并且學(xué)會用作圖象的方法指導(dǎo)他們?nèi)绾畏治鎏幚頂?shù)據(jù)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】一、知識與技能1知道什么是靜摩擦力和它產(chǎn)生條件；2知道靜摩擦力的變化范圍及其最大靜摩擦力并會判斷靜摩擦力的方向；3知道什么是滑動摩擦力和它產(chǎn)生條件，知道滑動摩擦力和壓力成正比；4知道動摩擦因素與哪些因素有關(guān)，會判斷滑動摩擦力的大小和方向；5知道最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力；6會根據(jù)物體的平衡條件簡單的計(jì)算摩擦力的大小。二、過程與方法1培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)的語言表達(dá)能力；2培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和觀察能力；3通過自己動手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力；4通過學(xué)生自

4、己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和提高他們創(chuàng)新意識。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀1利用實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)例激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生合作的精神和對科學(xué)的求知欲。2培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐認(rèn)識（規(guī)律）實(shí)踐（解決實(shí)際問題）的思想。3在研究問題時(shí)，要培養(yǎng)突出主要矛盾，忽略次要因素的思維方法。4認(rèn)識科學(xué)技術(shù)對于社會發(fā)展和人類生活的影響。能說明生活、生產(chǎn)中采用應(yīng)用摩擦力的實(shí)例，發(fā)展觀察能力?！窘虒W(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】重點(diǎn)：1滑動摩擦力大小的計(jì)算以及方向的判斷2靜摩擦力有無的判斷以及靜摩擦力方向的判斷。3靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律，正確理解最大靜摩擦力的概念。難點(diǎn)：1 靜摩擦力有無的判斷。2 靜摩擦力方向的判斷。【教學(xué)課時(shí)】2課時(shí)【教學(xué)方法】（1

5、）探究式教學(xué)法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)法貫穿于整個(gè)教學(xué)過程之中。（2）點(diǎn)撥、類比、分析歸納等方法?！窘叹吆兔襟w】多媒體計(jì)算機(jī)、投影儀、彈簧測力計(jì)、木塊、鉤碼、泡沫板、米、塑料杯、筷子、水，學(xué)生身邊的物品等?！驹O(shè)計(jì)的意圖】采取“提出問題分析解決問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論”的思維程序，探究問題，得出科學(xué)結(jié)論。通過討論分析、應(yīng)用舉例、練習(xí)鞏固對本節(jié)內(nèi)容更深的理解。學(xué)生在初中定性地學(xué)習(xí)過摩擦力，包括滑動摩擦和靜摩擦等內(nèi)容，并掌握了增大和減小摩擦的方法，還通過實(shí)驗(yàn)的方法定性地研究了滑動摩擦力與表面狀況有關(guān)。強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的參與和體驗(yàn)為主，使他們的思維處于興奮狀態(tài)。學(xué)生通過親自參與探究滑動摩擦力和靜摩擦力規(guī)律的全過程，學(xué)

6、習(xí)科學(xué)探究的方法，加深對物理知識的理解，使他們在創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力方面得到發(fā)展和提高?！窘虒W(xué)流程圖】布置作業(yè)：課后練習(xí)2、3學(xué)生分組探究靜摩擦力的大小應(yīng)用F=N進(jìn)行有關(guān)計(jì)算實(shí)驗(yàn)探究滑動摩擦力的方向小結(jié)：知識、方法、探究過程學(xué)生回憶初中所學(xué)的摩擦力筷子提米實(shí)驗(yàn)引入：摩擦學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出結(jié)論學(xué)生分組討論，將解決方法歸納分類滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)黑板擦實(shí)例滑動摩擦力的產(chǎn)生條件滑動摩擦力根據(jù)實(shí)踐得出靜摩擦力的產(chǎn)生條件靜摩擦力探究靜摩擦力的方向10教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖提問回顧引入1演示筷子提米？（邊演示邊講解）2提問導(dǎo)入新課。請學(xué)生回顧一下初中我們學(xué)習(xí)的摩擦力的有關(guān)知識。什么是

7、摩擦力？摩擦力的種類？3請舉例說說身邊與摩擦力有關(guān)的現(xiàn)象和例子。1學(xué)生對摩擦力有感性認(rèn)識。2學(xué)生邊回顧邊思考提問。3明確課堂所要研究的任務(wù)。1讓學(xué)生了解摩擦力與我們的生活息息相關(guān)，激發(fā)他們學(xué)習(xí)摩擦力的興趣和好奇心。2體現(xiàn)物理來源與生活并能應(yīng)用于生活教學(xué)理念。感受摩擦力1請學(xué)生在課堂上體驗(yàn)?zāi)Σ亮Α?通過感受摩擦力，總結(jié)出靜摩擦力和滑動摩擦力的定義。1學(xué)生進(jìn)行觀察，從中發(fā)現(xiàn)：物體受到摩擦力的條件，與初中的知識進(jìn)行比較，歸納出兩種不同類型的摩擦力。2觀察歸納得出靜摩擦力和滑動摩擦力的定義及區(qū)別。以師生互動的方式培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和語言表達(dá)能力。用學(xué)生對實(shí)例分析，讓學(xué)生初步了解摩擦力，為下面的探究打基

8、礎(chǔ)。探究靜摩擦力探究靜摩擦力1請學(xué)生從剛剛所舉的例子中找出哪些是靜摩擦力，并歸納出產(chǎn)生靜摩擦力的條件。產(chǎn)生靜摩擦力的條件（1）物體與物體之間有相對運(yùn)動的趨勢；（2）物體與物體之間接觸并且相互擠壓（有形變）；（3）兩個(gè)接觸面不光滑，應(yīng)有粗糙程度。2提問：如何判斷物體是否受到靜摩擦力？3實(shí)驗(yàn)探究：探究靜摩擦力的大小用該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行研究：緩慢的拉動彈簧測力計(jì)記錄讀數(shù)和小木塊的運(yùn)動狀態(tài)，并設(shè)計(jì)表格記錄物體的運(yùn)動狀態(tài)和物體所受靜摩擦力的大小。注意：當(dāng)物體開始運(yùn)動后，就不再記錄數(shù)據(jù)。(提問：這是為什么？) 利用實(shí)物投影儀進(jìn)行分析、歸納。教師演示上述實(shí)驗(yàn)。解釋：我們繼續(xù)實(shí)驗(yàn)會發(fā)現(xiàn)，靜摩擦力不會無限制增大，它

9、的增大有一個(gè)限度，當(dāng)超過這個(gè)限度時(shí)，物體將由靜止變?yōu)檫\(yùn)動。即由相對運(yùn)動的趨勢變?yōu)橄鄬\(yùn)動，此時(shí)所受摩擦力將變?yōu)榛瑒幽Σ亮?。對其他條件不變時(shí)，測出其由靜止到運(yùn)動一段時(shí)間內(nèi)的摩擦力，作拉力摩擦力的圖象（教師點(diǎn)撥）靜摩擦力的最大值Fmax叫做最大靜摩擦力（將動未動時(shí)摩擦力）。它的數(shù)值等于物體剛開始運(yùn)動時(shí)的拉力的大小。（教師點(diǎn)撥）可見：兩個(gè)物體間的靜摩擦力可以是一個(gè)變力，它的大小可以在0與Fmax之間，即 0FFmax（教師點(diǎn)撥）最大靜摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的探究回顧我們剛才的實(shí)驗(yàn)，我們一起來探究一下Fmax的大小與什么因素有關(guān)，關(guān)系怎樣？學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。（1）與物體的所受壓力有關(guān)。（

10、2）與物體的接觸面的粗糙程度有關(guān)。4靜摩擦力的方向 靜摩擦力的方向總是沿著接觸面。（曲面則與接觸面相切的方向）物體有向右運(yùn)動的趨勢靜摩擦力的方向跟物體相對運(yùn)動趨勢的方向相反。（此處相對運(yùn)動趨勢是指該物體相對于與它接觸的物體（另一物體）而言的。）【例題分析】如圖所示是皮帶傳動的示意圖，O是主動輪，O是從動輪，兩輪水平放置，則當(dāng)主動輪按順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，皮帶上P、Q兩點(diǎn)所受摩擦力的方向分別是（ D ）A. 向上、向上 B. 向下、向上C. 向上、向下 D. 向下、向下解析：在皮帶轉(zhuǎn)動時(shí)，P點(diǎn)和Q點(diǎn)相對主動輪和從動輪都是靜止的，它們受到的是靜摩擦力。假設(shè)主動輪與皮帶之間的接觸面是光滑的，當(dāng)主動輪

11、按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動時(shí)，皮帶上的P點(diǎn)相對主動輪向上運(yùn)動，故P點(diǎn)相對主動輪有一個(gè)向上的運(yùn)動趨勢，所以P點(diǎn)的摩擦力方向向下；同理，假設(shè)皮帶與從動輪之間的接觸面光滑，當(dāng)皮帶按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動時(shí)，皮帶上的Q點(diǎn)相對從動輪向上運(yùn)動，故Q點(diǎn)相對從動輪有一個(gè)向上的運(yùn)動趨勢，所以Q點(diǎn)的摩擦力方向向下。5靜摩擦力的應(yīng)用閱讀書本P62 說一說，了解靜摩擦力的應(yīng)用。1學(xué)生根據(jù)剛才的學(xué)習(xí)，歸納講述“靜摩擦力”產(chǎn)生的條件。2能判斷物體是否受到靜摩擦力。（抓住產(chǎn)生靜摩擦力的條件）3進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，完成所要求的實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。結(jié)論：靜摩擦力的大小隨著拉力的增大而增大，并與拉力的大小相等。即當(dāng)物體只是相對運(yùn)動趨勢時(shí)，此時(shí)：F靜=F拉推

12、論：靜摩擦力與物體的壓力、重力、接觸面粗糙面的粗糙程度都有關(guān)。4學(xué)生通過具體問題的分析與求解，能深刻體會相對靜止、相對運(yùn)動和相對運(yùn)動趨勢的不同。5學(xué)生分析問題，解決問題過程。6物理知識與應(yīng)用有機(jī)結(jié)合在一起，達(dá)到活學(xué)活用。學(xué)生舉例說明生活中應(yīng)用靜摩擦力的。（比如我們?nèi)コ匈徫飼r(shí)乘的電梯會給我們有靜摩擦力等等）1使學(xué)生學(xué)會從大量的例子中找尋它們所共有的特征，并會用自己的語言表述。2會根據(jù)具體的情況判斷靜摩擦力的存在情況。3會用簡單的實(shí)驗(yàn)感受到靜摩擦力的大小，并設(shè)計(jì)出具體方案。4培養(yǎng)學(xué)生初步完整的探究實(shí)驗(yàn)的方案，通過實(shí)驗(yàn)的探究結(jié)論，同時(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的操作技能。5教師進(jìn)行點(diǎn)撥教學(xué)目的讓學(xué)生能更深刻區(qū)別靜摩

13、擦和滑動摩擦。6有問題通過實(shí)驗(yàn)探究來實(shí)現(xiàn)的思想。明確物理是一門以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科的真實(shí)含義。7對具體問題的分析過程的理解，有增強(qiáng)克服困難的信心和決心，體驗(yàn)戰(zhàn)勝困難，解決物理問題時(shí)的喜悅。8使學(xué)生樂于探索日常生活中的物理學(xué)道理，勇于探究日常生活中的物理學(xué)原理。探究滑動摩擦力的特點(diǎn)滑動摩擦力的特點(diǎn)前面我們研究了靜摩擦力，現(xiàn)在我們繼續(xù)做前面的實(shí)驗(yàn)，用力去拉木塊，當(dāng)力F>Fmax時(shí)，我們會發(fā)現(xiàn)木塊在木板上開始滑動，拉力卻明顯減小，表明摩擦力明顯減小，此時(shí)所受到的摩擦力為滑動摩擦力。1當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對另一物體滑動時(shí)，會受到另一物體阻礙它相對滑動的力，這種力叫做滑動摩擦力。（學(xué)生總結(jié)）

14、產(chǎn)生滑動摩擦力的條件（1）物體與物體之間有相對運(yùn)動；（2）物體與物體之間接觸并且相互擠壓（有形變）；（3）兩個(gè)接觸面不光滑，應(yīng)有粗糙程度。2滑動摩擦力的方向：滑動摩擦力的方向總跟接觸面相切，跟物體的相對運(yùn)動的方向相反。（“相反”是指相對接觸的物體，而不能相對別的物體。）注意：所謂“相對運(yùn)動”，指的是兩個(gè)物體分別以對方為參照物所表現(xiàn)出來的運(yùn)動，而不是相對地面或其他物體的運(yùn)動。（教師點(diǎn)撥）觀察A在B上滑動時(shí)的情況進(jìn)行具體的分析。理解相對運(yùn)動含義。3探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)呢？ 要研究滑動摩擦力的大小，首先我們要猜測它可能與哪些因素有關(guān)，在同學(xué)們猜測之前，提醒同學(xué)們可能有些同學(xué)在初中已經(jīng)學(xué)過

15、，但我們不要盲目地相信權(quán)威，我們今天有機(jī)會來驗(yàn)證我們的猜想，下面同學(xué)們先討論一下。【提問】：滑動摩擦力的大小可能與哪些因素有關(guān)？【提問】這些因素都需要一個(gè)一個(gè)地研究嗎？【教師分析】：在研究之前要做出分析，有些其實(shí)是沒有關(guān)系的，有些是類似的，有些暫時(shí)只能作定性研究，有些可以定量分析。根據(jù)以上幾條猜測，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去進(jìn)行驗(yàn)證探索。（利用控制變量法來進(jìn)行探究）壓力FN摩擦力Ff作出FNFf圖象，尋找其中規(guī)律。對實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)論進(jìn)行評估和交流?；瑒幽Σ亮Υ笮∨c接觸面積無關(guān)?；瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c正壓力成正比，其比例系數(shù)由接觸面的材料決定，稱之為動摩擦因數(shù)（）即： Ff=FN“”跟相互接觸的兩個(gè)物體的材料有關(guān)，還

16、跟接觸面的粗糙程度有關(guān)，沒有單位。閱讀P62表1、3了解幾種材料間的動摩擦因數(shù)【例題分析】例題：在東北的冬季伐木工作中，許多伐下的木料被裝在雪橇上，用馬拉著雪橇在冰道滑行，將木料運(yùn)送出去一個(gè)有鋼制滑板的雪橇，上面裝著木料，總重量4.9×104N。在水平的冰道上，馬要在水平方向用多大的力，才能夠拉著雪橇勻速前進(jìn)?分析與解:分析雪橇的受力情況，雪橇(包括木料)在水平方向受到兩個(gè)力的作用：馬對雪橇的力F1，冰道對雪橇的滑動摩擦力F2。明確雪橇的運(yùn)動情況，在這兩個(gè)力的作用下，雪橇勻速前進(jìn)。從初中學(xué)過的二力平衡的知識知道，F(xiàn)1和F2大小相等，方向相反，即F1F2。 滑動摩擦力F2的大小可以由F

17、2FN求出。其中FN的大小等于雪橇的總重量G，即FN=G=4.9×104N，鋼和冰之間的動摩擦因數(shù)的數(shù)值可在課文的表中查出：0.02。 可求出馬的拉力F。解：雪橇勻速運(yùn)動所以F= Ff=FN=0.02×4.9×104=980N1教師引導(dǎo)學(xué)生按探究靜摩擦力的方法類比探究滑動摩擦力。2學(xué)生進(jìn)行類比學(xué)習(xí)，得出滑動摩擦力的特點(diǎn)。3進(jìn)行猜想和假設(shè)，學(xué)生通過討論回答：可能因素：重力、接觸面積、壓力、運(yùn)動速度、濕度、粗糙程度、材料等。4學(xué)生和教師一起對列出的因素作出篩選，確定本節(jié)課的研究內(nèi)容。設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。5學(xué)生通過自己的比較探究過程，并分享其他同學(xué)的成果，修正

18、自己的不足之處。學(xué)生對成果進(jìn)行分析論證。6分析論證后形成結(jié)論：滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關(guān)?；瑒幽Σ亮Υ笮∨c（正壓力）成正比。7學(xué)生分析問題，解決問題過程。1培養(yǎng)學(xué)生在觀察物理現(xiàn)象或物理學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)問題，有初步提出問題的能力和膽量。2學(xué)會用類比的方法學(xué)習(xí)，學(xué)會舉一反三。3教師進(jìn)行點(diǎn)撥教學(xué)可以給學(xué)生正確的指導(dǎo)。4這樣引入主要想培養(yǎng)學(xué)生不盲目迷信權(quán)威，一切依事實(shí)為依據(jù)的科學(xué)探究精神。5學(xué)習(xí)擬定簡單的科學(xué)研究的計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案。完成對知識的初步探究和理解過程。6鼓勵學(xué)生從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中歸納科學(xué)規(guī)律，并能書面或口頭表達(dá)自己的觀點(diǎn)，使學(xué)生認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)、分析，論證在科學(xué)探究中的重要性。7培養(yǎng)合作的精神，敢于提出與別人不同的見解，勇于放棄或修正自己的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，既堅(jiān)持原則，又尊重他人。8對具體問題的分析過程的理解，有增強(qiáng)克服困難的信心和決心，體驗(yàn)戰(zhàn)勝困難，解決物理問題時(shí)的喜悅。滾動摩擦1、一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滾動時(shí)產(chǎn)生的摩擦，叫滾動摩擦。2、滾動摩擦比滑動