《摩擦力》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、摩擦力教學(xué)設(shè)計(jì)江蘇省天一中學(xué) 張銀花【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能： 1知道滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件，會判斷滑動(dòng)摩擦力的方向。 2會用公式F=FN計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小。 3知道靜摩擦力產(chǎn)生的條件，會判斷靜摩擦力的方向。知道靜摩擦力的變化范圍及其最大值。 4知道什么是最大靜摩擦力，知道最大靜摩擦力跟兩物體間壓力成正比。 5會根據(jù)物體的平衡條件簡單地計(jì)算靜摩擦力的大小。過程與方法：1通過知識教學(xué)，滲透科學(xué)方法教育（在具體的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行比較歸納；在研究摩擦力大小時(shí)，運(yùn)用控制變量方法；在判斷靜摩擦力方向時(shí)，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)和假設(shè)方法。）2通過自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力情感態(tài)度與價(jià)值觀： 1利用實(shí)驗(yàn)

2、和生活實(shí)例激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣 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【重點(diǎn)難點(diǎn)】 1本節(jié)課的重點(diǎn)是研究滑動(dòng)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。 2本節(jié)教學(xué)中只要求學(xué)生掌握二力平衡中靜摩擦力大小以及通過相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向來判斷的靜摩擦力方向。演示實(shí)驗(yàn)：“毛刷顯示靜摩擦力方向”。 3為更好培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、觀察、操作能力，師生共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)研究過程中，注意滲透控制變量方法的教育，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。 4兩個(gè)相互接觸的物體間產(chǎn)生摩擦力必須具備三個(gè)條件：（1）兩個(gè)物體相互接觸,相互間存在壓力；（2）兩個(gè)物體的接觸面不光滑；（3）兩個(gè)物體間存在相對運(yùn)

3、動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)的趨勢。 5 靜摩擦力的大小隨相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向外力的增大而增大，但它有一個(gè)范圍（0最大靜摩擦力Fmax）。最大靜摩擦力是個(gè)定值，有時(shí)可近似認(rèn)為等于兩個(gè)物體接觸面上的滑動(dòng)摩擦力?！窘?具】斜面，木塊，大木塊，紙片，長木板，帶有橡皮面的木塊，彈簧測力計(jì)，鉤碼，細(xì)線，定滑輪，毛刷，大鉤碼?！窘虒W(xué)過程】一、實(shí)驗(yàn)引入 【演示1】如圖1所示，木塊從斜面上滑下，在水平面上運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止。觀察現(xiàn)象：木塊在水平面上的運(yùn)動(dòng)，木塊運(yùn)動(dòng)速度是越來越慢，直至靜止。問題：木塊的運(yùn)動(dòng)為什么越來越慢？原因分析：因?yàn)樗艿侥Σ亮ΓΣ亮ψ璧K木塊與地面間的相對運(yùn)動(dòng)。圖1v 【演示2】水平桌面上放一個(gè)大木塊，用一彈

4、簧秤沿水平方向拉，未拉動(dòng)。問題：為什么未拉動(dòng)？分析原因：木塊受摩擦力。 設(shè)置疑問：上面兩個(gè)演示中的木塊都受摩擦力作用，它們各自所受摩擦力有什么不同？摩擦力大小和方向又如何確定？（點(diǎn)明本課主題） 【設(shè)計(jì)思想：通過實(shí)驗(yàn)引入，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析能力。同時(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課的興趣，提高學(xué)習(xí)的效率?！慷?、滑動(dòng)摩擦力上面兩個(gè)演示中的木塊都受摩擦力作用，它們各自所受摩擦力有什么不同？第一個(gè)演示中木塊是運(yùn)動(dòng)的，第二個(gè)演示中木塊是靜止的。我們先研究滑動(dòng)摩擦力。（板書課題）（1）定義 當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對另一個(gè)物體滑動(dòng)時(shí)，受到另一個(gè)物體阻礙它相對滑動(dòng)的力，這種力叫滑動(dòng)摩擦力。師生共同分析實(shí)驗(yàn)中滑

5、動(dòng)摩擦力方向。并畫出受力示意圖。（2）方向 滑動(dòng)摩擦力的方向總跟接觸面相切，跟物體相對運(yùn)動(dòng)的方向相反。老師：滑動(dòng)摩擦力的方向是如何的？學(xué)生：滑動(dòng)摩擦力跟物體相對運(yùn)動(dòng)方向相反。老師：（強(qiáng)調(diào)）要把相對運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)方向兩個(gè)概念區(qū)分開，不能混為一談。【演示3】如圖2所示，桌面上放一張紙，將木塊放在這張紙上，抽動(dòng)紙，觀察木塊相對于桌面和相對于紙分別往哪兒運(yùn)動(dòng)？學(xué)生：木塊的運(yùn)動(dòng)方向相對于桌面：向右；相對于紙：向左。老師：木塊受到的摩擦力方向往哪里？是跟木塊的運(yùn)動(dòng)方向相反還是跟木塊的相對運(yùn)動(dòng)方向相反？學(xué)生：向右，跟木塊相對于紙的運(yùn)動(dòng)方向相反。老師：物體所受滑動(dòng)摩擦力的方向是通過相對運(yùn)動(dòng)方向來判斷的，而不是

6、運(yùn)動(dòng)方向。木塊相對于桌面的運(yùn)動(dòng)木塊相對于紙的運(yùn)動(dòng)圖2F（3）大小 【探究實(shí)驗(yàn)】滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)老師：同學(xué)們能以生活實(shí)例為根據(jù)提出你們的猜想嗎？學(xué)生：冬天的馬路上有冰的地方容易滑倒，所以滑動(dòng)摩擦力可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)；拖木箱，拖輕的比重的省力，所以滑動(dòng)摩擦力還可能與物體的輕重有關(guān)。物體可能還與接觸面積有關(guān)。老師：那么，在我們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，依據(jù)什么思想方法呢？學(xué)生：控制變量法老師：同學(xué)們分組討論設(shè)計(jì)出具體的實(shí)驗(yàn)方案，然后進(jìn)行比較并選出一個(gè)可行且較完善的方案來。學(xué)生：討論設(shè)計(jì)老師學(xué)生共同討論得出一個(gè)可行的方案。F圖3方案如下：實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示：木塊（有一面為橡皮面）通過一彈簧測

7、力計(jì)與墻相連，置于長木板上，用力拉動(dòng)長木板，木塊在上面滑動(dòng)一段距離后，相對地面保持靜止不動(dòng)，此時(shí)，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力等于彈簧的拉力，可通過彈簧測力計(jì)讀出?？刂埔恍┝坎蛔兌淖兡承┝縼硖骄炕瑒?dòng)摩擦力與什么因素有關(guān)。改變接觸面材料（木板面和橡皮面），保持其它因素不變，觀察滑動(dòng)摩擦力的大小情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：木塊的接觸面為木板面時(shí)，木塊受的滑動(dòng)摩擦力大。結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面性質(zhì)有關(guān)。改變接觸面間的壓力（在木塊上加鉤碼），保持其它因素不變，觀察滑動(dòng)摩擦力的大小情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：木塊重時(shí)受的摩擦力大。結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力大小與正壓力有關(guān)。改變木塊與長木板的接觸面積而保持其它因素不變，觀察滑動(dòng)摩擦力的大小

8、情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：滑動(dòng)摩擦力相等。結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積無關(guān)?！驹O(shè)計(jì)思想：讓學(xué)生從生活中的實(shí)例分析問題，得出有根據(jù)的猜想，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式；通過學(xué)生分組討論實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的品質(zhì)；通過師生共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生多角度、全方面考慮問題的意識；在實(shí)驗(yàn)研究過程中，滲透控制變量法，通過自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度以及提高學(xué)生的動(dòng)手能力。讓學(xué)生能在課堂上得到高效率的教育?！坷蠋煟哼@里我們僅僅定性地研究了滑動(dòng)摩擦力與哪些量有關(guān)，科學(xué)家們通過精確實(shí)驗(yàn)得出了滑動(dòng)摩擦力的表達(dá)式。公式： 說明動(dòng)摩擦因數(shù)，通過書上P62的表格介紹幾種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)；正壓力FN，通過以下例題說明

9、?！菊n堂例題】在東北的冬季伐木工作中，伐下的木料常裝在雪撬上，馬拉著雪橇在冰道上滑行，將木料運(yùn)出。一個(gè)有鋼制滑板的雪橇，連同木料的總重量為4.9104N。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：對雪橇用二力平衡條件得出滑動(dòng)摩擦力與拉力等大。這里雪橇對地面的壓力，大小等于雪橇的總重量G。鋼與冰之間的動(dòng)摩擦因數(shù)可從書上的表中查出。解： 雪橇勻速運(yùn)動(dòng)，拉力與阻力大小相等，所以,而,所以 。代入數(shù)值后，得.馬要在水平方向用980N的力，才能夠拉著雪橇勻速前進(jìn)。思考：如果木料再增加4.9104N，則馬要用多大的水平力，才能夠拉著雪橇勻速前進(jìn)？三、靜摩擦力【演示 4】 （1

10、）木塊在水平面上，用細(xì)線通過定滑輪懸掛一個(gè)鉤碼，細(xì)線的水平力拉木塊,未拉動(dòng)；（2）木塊靜止在斜面上。老師：以上兩種現(xiàn)象中產(chǎn)生的摩擦力有什么共同的特點(diǎn)？學(xué)生分析歸納：物體相對靜止，但有相對運(yùn)動(dòng)趨勢?！驹O(shè)計(jì)思想：不斷鍛煉學(xué)生的觀察能力和歸納的能力?！? 1 )定義 當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對另一物體有運(yùn)動(dòng)趨勢時(shí),受到另一物體阻礙它相對運(yùn)動(dòng)趨勢的力,這種力叫靜摩擦力。（2）方向 教師先提問演示4中木塊所受的靜摩擦力的方向是如何的？讓學(xué)生思考如何確定靜摩擦力的方向?！狙菔?】毛刷放在水平面上，再壓一鉤碼（大號），用力拉毛刷，毛刷雖靜止，但刷毛彎曲，它可表明物體相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向，從而確定靜摩擦力方

11、向。結(jié)論：靜摩擦力的方向總跟接觸面相切，并且跟物體相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反?！驹O(shè)計(jì)思想：給學(xué)生以直接的感性認(rèn)識，從而能更深刻地理解掌握靜摩擦力的方向?！浚?）大小 在物體處于平衡狀態(tài)的情形下，靜摩擦力的大小由物體的平衡條件來確定。（4）最大靜摩擦力 重復(fù)演示4，讓學(xué)生觀察到物體從靜止到運(yùn)動(dòng)的過程，并強(qiáng)調(diào)“欲動(dòng)未動(dòng)”的狀態(tài)，同時(shí)觀察靜摩擦力大小的變化。結(jié)論：靜摩擦力在零和最大靜摩擦力之間，即0FFmax。老師：空的手推車與裝滿貨物的手推車哪個(gè)容易推動(dòng)？學(xué)生：空的手推車。老師：最大靜摩擦力與正壓力有關(guān)。正壓力越大，最大靜摩擦力也越大。【設(shè)計(jì)思想：從生活中的現(xiàn)象出發(fā)，總結(jié)出結(jié)論，學(xué)生較易領(lǐng)會】【課堂例

12、題】用手握住一個(gè)油瓶（瓶始終處于豎直方向），下列說法正確的是（ ）A瓶中油越多，手必須握得越緊B手握得越緊，油瓶受到的摩擦力越大C不管手握得有多緊，油瓶受到的摩擦力總是一定的D以上說法都正確答案：AC解析：最大靜摩擦力與正壓力的關(guān)系，握得越緊，正壓力越大，最大靜摩擦力也越大；由二力平衡求靜摩擦力，這時(shí)油瓶受到的是靜摩擦力，與油瓶重力平衡，等于重力。（5）舉例說明靜摩擦力的應(yīng)用【設(shè)計(jì)思想：讓學(xué)生懂得知識從生活中來，也將回歸于生活、用于生活中去。生活中有很多例子，這樣的設(shè)計(jì)提問，能發(fā)散學(xué)生的思維，提高學(xué)生學(xué)以致用的能力。作為學(xué)生要學(xué)好物理知識，盡可能地去改善人類的生活、做對人類有貢獻(xiàn)的事?！克?、鞏固練習(xí)（1）總結(jié)摩擦力產(chǎn)生的條件。（2）馬拉雪橇在水平雪地上前進(jìn)，若馬對雪橇拉力突然增大，雪橇所受滑動(dòng)摩擦力如何變化?（3）手壓黑板擦靜止在黑板上，黑板擦是否受摩擦力？松手后黑板擦向下滑動(dòng)，又受多大摩擦力?【教學(xué)反思】 本堂課是一堂設(shè)有探究實(shí)驗(yàn)的新課，學(xué)生對探究的對象摩擦力并不陌生，能舉出很多生活中的例子，但他們對探究的內(nèi)容滑動(dòng)摩擦力與什么因素有關(guān)的認(rèn)識還停留在一個(gè)僅只有一定猜想的層面上，并沒有很深的了解，這樣的情況對課堂教學(xué)來說，具有很大的促進(jìn)作用。學(xué)生有了一定淺層面的了解后，在強(qiáng)烈的求知欲望和