人教版高一物理必修一教案：3.3 摩擦力

《3.3摩擦力》教学设计

一、教学目标

1.通过问题情境，归纳静摩擦力的产生条件，会判断静摩擦力的方向。

2.通过实验过程，感知静摩擦力的大小，认识最大静摩擦力。

3.通过问题情境，归纳滑动摩擦力的产生条件，会判断滑动摩擦力的方向。

4.通过实验过程，认识滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度有关，跟正压力有关，会用F=μF N计算滑动摩擦力的大小。

5.体会摩擦力在生产生活中的应用。

重点：静摩擦力的方向，大小，滑动摩擦力的方向、大小。

难点：静摩擦力的方向，滑动摩擦力的方向。

二、教学过程

（一）引入

观察图片中小朋友推木箱的过程，思考以下问题：

1.甲图中小朋友有没有推动木箱？乙图中有没有推动木箱？为什么？

2.丙图中小朋友有没有推动木箱呢？

（二）自主学习、合作探究

一、静摩擦力

1.静摩擦力产生条件和方向

阅读课本57页，结合下列情境1、2、3、4，完成探究一：探究一、静摩擦力的产生条件和方向

情景1：如图甲所示，物块静止在水平面上。

情景2：如图乙所示，在竖直墙面上，

①如果物块在外力F的作用下静止在粗糙的竖直墙面上。

②如果撤去外力F,物块沿竖直墙面下滑。

情景3：如图并所示，将一小物体放在固定斜面上,

①如果斜面粗糙,小物体静止在斜面上。

②如果斜面光滑,小物体沿斜面下滑。

情景4：如图丁所示,货物被一倾斜传送带匀速送到高处,且货物和传送带相对静止。问题1.试结合上述情景,讨论下列问题：

(1)图甲中,物块是否受到静摩擦力的作用?为什么?

（设计意图：找出静摩擦力的产生条件——有相对运动趋势。）

(2)试比较图乙中两种情况下,物块是否都受摩擦力的作用?为什么?

（设计意图：找出静摩擦力的产生条件——接触、挤压。）

(3)试比较图丙中斜面光滑与粗糙两种情况下,小物体受摩擦力情况有何不同?为什么? （设计意图：找出静摩擦力的产生条件——接触面粗糙。）

(4)图丁中,传送带靠什么力把货物送到高处?此力方向如何?

（设计意图：感受静摩擦力也可以充当物体运动的动力。）

(5)在图甲、乙、丙、丁中存在静摩擦力的情景中,物体具有怎样的相对运动趋势呢？静摩擦力方向与相对运动趋势方向的关系怎样?

（设计意图：理解静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。）

【归纳总结：】静摩擦力的产生条件和方向：

1.静摩擦力的产生条件：

2.静摩擦力的方向：

2.静摩擦力大小

探究二、静摩擦力大小

演示实验1：用力传感器慢慢拉木板上的物体，采集数据。

问题2.物体所受摩擦力大小如何变化？

（设计意图：从数据图像分析静摩擦力大小，体会静摩擦力的规律，知道静摩擦力的大小和最大静摩擦力。）

二、滑动摩擦力

1.滑动摩擦力的产生条件和方向

在演示实验1中，当拉力达到一定值后，物块相对木板开始滑动。

阅读课本58页，结合探究一，归纳滑动摩擦力的产生条件和方向。

【归纳总结：】滑动摩擦力的产生条件和方向：

1.滑动摩擦力的产生条件：

2.滑动摩擦力的方向：

2.滑动摩擦力大小

探究三、滑动摩擦力大小

演示实验2.实验装置如右图所示。

1.慢慢拉动木板2，采集数据；

2.在木块1上加勾码，慢慢拉动木板2，采集数据。

3.在木块1上再加勾码，慢慢拉动木板2，采集数据。

演示实验3.在演示实验2中的木板上铺上毛巾，重复演示实验2中的1、2、3过程。

问题3.分析以上数据，回答：

①从实验2中你能得出什么结论？

②对比实验3和实验2的数据，你又能得出什么结论？

（设计意图：通过数据分析，找到滑动摩擦力大小跟哪些因素有关。）

结合课本58页，写出滑动摩擦力的表达式，并解释各物理量。通过课本上的表格认识“几种材料间的动摩擦因数”。

（设计意图：理解滑动摩擦力表达式，理解各物理量的物理含义。）

做一做：

（设计意图：即学即用，巩固对滑动摩擦力大小的掌握。）

三、生活中的摩擦力

通过本节课的学习，你能例举出生活中有哪些有利摩擦和有害摩擦吗？如何更好地利用摩擦力呢？

（设计意图：感受物理与生活的联系。）

（三）反馈练习

1.重量为100N的木箱放在水平地板上,至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动.木箱从原地移动以后,用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动。由此可知，木箱与地板间的最大静摩擦力Fmax=___________；木箱所受的滑动摩擦力F=_________，方向_________，木箱与地板间的动摩擦因素u=______。如果用20N的水平推力推木箱,木箱所受的摩擦力是________，方向__________。

（四）小结：

通过本节课你学到了什么？

三、作业

课本61页，1、2题。

四、板书设计：

3.3 摩擦力

一、静摩擦力

1.定义：两个相互接触的物体，当他们具有相对运动的趋势时，在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力。

2.产生条件：接触且挤压、粗糙、有相对运动趋势。

3.方向：与相对运动趋势方向相反。

4.大小：利用二力平衡求解。

5.最大静摩擦力：F max ，静摩擦力的范围：0

二、滑动摩擦力

1.定义：两个相互接触的物体，当他们具有相对运动的趋势时，在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力。

2.产生条件：接触且挤压、粗糙、有相对运动。

3.方向：与相对运动方向相反。

4.大小：○1○2利用二力平衡求解。

五、教学反思：

本节课一开始展示了一幅推箱子的卡通画，让学生分析为什么没推动箱子，学生根据初中已有的知识能够分析是由于有摩擦力的作用，从而引出课题。依据课本的先后循序先研究静摩擦力，再研究滑动摩擦力。

通过情境设计和问题设计，引导学生分析、归纳产生静摩擦力的条件，感受相对运动趋势的方向，进而判断静摩擦力的方向。通过数字化演示实验，清晰地展现拉力的变化，学生根据初中所学二力平衡，能够分析静摩擦力大小的变化，并认识最大静摩擦力。接着引导学生阅读课本，结合静摩擦力的产生条件和方向，分析滑动摩擦力的产生条件和方向，能够让学生即学即用。滑动摩擦力的大小通过演示实验，指导学生分析实验数据，认识滑动摩擦力大小与那些因素有关，并结合课本给出滑动摩擦力的计算公式，加以解释、说明，让学生独立完成“做一做”，应用摩擦力知识解决相关问题。最后安排了生活中的摩