张月华 《摩擦力》教学设计

教学目标
知识与技能：
1.认识静摩擦的规律，知道静摩擦力的变化范围及其最大值。
2.知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。
3.会根据物体的平衡条件简单地计算静摩擦力的大小。
4.知道滑动摩擦力产生的条件，认识滑动摩擦的规律。知道动摩擦因数与相互接触的物体的材料和接触面的粗糙程度有关，会判断滑动摩擦力的方向。
5.能运用滑动摩擦力公式来计算滑动摩擦力。
·类比静摩擦力产生的条件，得出滑动摩擦力产生的条件。
1．滑动摩擦力产生的条件
（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），即有弹力；
（3）两个接触面不光滑，应有粗糙程度。
2．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。
3.静摩擦力的大小：
静摩擦力的最大值Fmax叫做最大静摩擦力（将动未动时的摩擦力）。它的数值等于物体刚开始运动时的拉力的大小。
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
·问题：最大静摩擦力的大小与什么有关呢？
学生猜想、讨论。
可通过生活经验定性得出最大静摩擦力的大小与什么因素有关。也可通过小实验得出结论。
过程与方法：
1.培养学生利用物理语言分析、思考、描述摩擦力概念和规律的能力。
2.培养学生的实验探究能力。
3.让学生学会在实验中控制变量和实验条件。
4.通过自己动手实验，培养学生分析问题、解决问题的能力。
情感、态度与价值观：
1.利用实验和生活实例激发学生的学习兴趣。
2.培养学生理论联系实际的思想。
教学重点难点以及措施
生活中的实例：
1.在地面上推箱子，推空箱子比推装满物品的箱子更容易；
2.分别在冰面上和在水泥地面上推同一个箱子，在冰面上更容易些。这些能说明什么？
让学生手压桌面，试图移动手掌，体会最大静摩擦力的大小。改变手掌对桌面的压力大小，多做几次，发现手对桌面的压力越大，手在桌面上移动就越困难，既最大静摩擦力越大。
2、滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
·知识拓展
增大有益摩擦：
1.增加物体表面的粗糙程度。如：鞋底、车轮胎、各种旋钮表面都有花纹。
2.增大压力。如：电动机的皮带拉得很紧，以便增大压力来增大摩擦力，防止皮带打滑。
减小有害摩擦：
1.用滚动摩擦代替滑动摩擦：用滚动轴承代替滑动轴承。
首先，学生利用手边的书和课桌（课桌上有桌布）做个有关滑动摩擦力的小实验，体会滑动摩擦力与接触面的粗糙程度及与正压力间的关系。
高中阶段如果只是定性的分析摩擦力的大小是不够的，我们还要知道滑动摩擦力与接触面的粗糙程度及正压力间的定量关系，请同学们设计一个实验，通过实验得出它们间的定量关系。
（1）引导学生进行实验原理的探究：
让学生手压桌面并让手在桌面上缓慢移动，体验摩擦力的存在及其方向。
·让学生观察下面四幅图，判断物体是否受到摩擦力的作用。
·学生总结：
摩擦力：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这个力叫做摩擦力。
分类:静摩擦力和滑动摩擦力
增强对摩擦力的感性认识
展示自己的数据，并对数据进行分析，最终定量得出正压力与滑动摩擦力的关系，对动摩擦因数有定性的认识。
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。
3.滑动摩擦力的大小：
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：F=μFN
这个实验现象明显，能帮助学生领会静摩擦力的方向。
使学生认识到物理是一门以实验和观察为基础的学科。通过实验培养学生的观察能力，逻辑分析能力，及语言表述能力。
从此实验中我们还可以看出，最大静摩擦力是大于滑动摩擦力的。
通过对实例和小实验的分析，可以让学生很顺利地得出最大静摩擦力的大小与正压力及接触面的粗糙程度间的定性关系。
定性得出：最大静摩擦力与正压力及接触面的粗糙程度有关，压力越大，接触面越粗糙，最大静摩擦力也越大。
·问题：平时我们如何来判断物体所受静摩擦力的大小呢？
可由二力平衡条件得出。
我们怎样判断摩擦力是否存在？
学生讨论，找判断方法。
学生很容易想到用静摩擦力产生的条件进行判断，但看物体间有没有相对运动趋势是关键也是难点。因此必须让学生知道怎样判断物体间是否有相对运动趋势。
相对运动趋势：如果两物体间光滑，物体会发生相对运动，由于两物体间不光滑（有摩擦），物体保持相对静止，这样的物体就有“相对运动趋势”。
·判断静摩擦力的两种方法
①假设法：可假设接触面是光滑的，看物体间是否会发生相对运动。
②状态分析法：根据运动状态，运用平衡条件或牛顿定律来判断。本节课我们只能运用二力平衡知识来判断，以后学习了牛顿运动定律后，还可用牛顿运动定律进行分析判断。
所谓“相对运动”，指的是两个物体分别以对方为参考系所表现出来的运动，而不是相对地面或其他物体的运动。
例如：右图中，用力F把A物体从B物体下拉出来，B物体和A物体间所出现的摩擦力是滑动摩擦力而不是静摩擦力。
·探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关呢？
学生会说出与接触面的粗糙程度有关，还与物体间的正压力有关，接触面越粗糙，正压力越大，滑动摩擦力越大。
学生思考并交流讨论得出利用二力平衡定量测量滑动摩擦力的大小
（2）引导学生进行实验方法的探究：
学生思考并交流讨论得出控制变量法
（3）组织学生利用已有器材进行实验探究：
可利用上节课探究静摩擦力大小的实验装置，用力把下面的木板拉出来。观察弹簧测力计的示数。
学生进行分组实验探究
（4）要求学生设计表格记录数据，并通过对数据的分析初步得出自己的结论：
教学准备
毛刷、木板（每组1块）、相同的木块（每组3块）、弹簧测力计、毛巾、玻璃板、学生身边的物品等。
多媒体教学环境
简易多媒体教学环境
教学环节
教学内容
活动设计
活动目标
媒体使用及分析
引入新课
通过两个小的演示实验，让学生观察现象，并回答问题。
·演示1：木块从斜面上滑下，在水平面上运动一段距离后静止。
·演示2：让一个女同学到前面来，试着推讲桌，力气不够大就推不动讲桌。
重点:
1．静摩擦力有无的判断以及静摩擦力方向的判断。
2．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。
3．滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断
难点:
1.静摩擦力有无的判断。
2.静摩擦力方向的判断。
为了让学生很好地突破重点及难点，教学中设计了几个实验，让学生在体验中分析得出静摩擦力的大小、方向；滑动摩擦力的大小及方向的判定。并且每完生更好的理解。
物理知识与应用有机结合在一起，达到活学活用的目的
课件展示静摩擦力的产生条件
课件展示静摩擦力的方向，强调方向中提到的“相对”二字的含义。
为了方便观察，可播放实验的视频，视频清晰度高，有利于学生的观察。
课件展示最大静摩擦力的概念及静摩擦力的大小。
课件展示影响最大静摩擦力大小的因素。
课件展示判断静摩擦力是否存在的方法，例题及变式训练。
讲授新课
（第2课时）
探究滑动摩擦力的产生条件、滑动摩擦力的大小及方向的确定
介绍滚动摩擦，使学生了解滚动摩擦比滑动摩擦小
·小实验：张开两只手掌，使两手的手指互相交错咬合，并置于同一竖直平面内，当两手向相反方向运动时，你能感觉出两手所受的摩擦力吗？
定义：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。
例2：如图3所示，用水平力F把重为G的木块压紧在竖直墙上静止不动，不计手指与木块间的摩擦力，当所水平力增大到2F时，墙对木块的静摩擦力（）
A.是原来的2倍B.与原来的相等
C.是原来的3倍D.是原来的
4.静摩擦力的应用
阅读书本P58［说一说］，了解静摩擦力的应用。
引导学生说一下生活中和生产中利用静摩擦力的事例。
“国培计划（2014）”示范性网络研修与校本研修整合培训项目
教学设计表
课名
摩擦力
省份
黑龙江
市
大庆
区/县
龙凤
单位全称
大庆市第六十中学
教师姓名
张月华
学科
物理
学科（版本）
人教版
章节
必修1第三章第3节
学时
2课时
年级
高一
学习者分析
在初中学生已经学习过一些有关摩擦力的知识，知道了静摩擦力和滑动摩擦力；知道二力平衡下物体所处的状态；知道滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度及物体间的正压力大小有关，但只给出了定性的关系，并没有给出定量的关系。而高中阶段要求学生对摩擦力进行具体的分析，不仅要分析摩擦力是否存在，还要分析出摩擦力的种类、大小和方向，这就要求学生掌握摩擦力产生的条件、大小及方向的判定方法，要求进一步提高了。学生经过半年的高中学习，基本已经适应高中的学习方式，以及初步具备了探究和设计探究实验的能力。
解析：(略)
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。
例举生活中滚动摩擦的实例。
问题：停止蹬自行车后，自行车由于惯性要继续向前运动，此时车轮受到地面给它的摩擦力是哪种摩擦？如果用车闸抱死车轮，自行车仍要向前运动一段距离，此时车轮受到地面给它的摩擦力是哪种摩擦？比较两种摩擦，哪种摩擦力大，哪种摩擦力小？
例1：如图1所示，木棒靠在光滑的墙上，分析地面对木棒的静摩擦力方向。
变式训练1：如图2所示，A、B两物块竖直叠放在水平面上，今用水平力F拉B物块，两物块均静止，那么物块A是否受静摩擦力作用？若A物块与B物块一起匀速运动，A、B物块间是否有静摩擦力作用？若A物块随B物块一起做加速运动，A、B物块间是否有静摩擦力的作用？