高一物理：摩擦力教学设计

新修订高中阶段原创精品配套教材
摩擦力
教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改
Friction
教师：风老师
风顺第二中学
编订：FoonShion教育
摩擦力
教学目标
知识目标
1、知道摩擦力产生的条件；
2、能在简单的问题中，根据物体的运动状态，判断静摩擦力的有无、大小和方向；知道存在着最大静摩擦力；
3、掌握动摩擦因数，会在具体问题中计算滑动摩擦力，掌握判定摩擦力方向的方法；
4、知道影响动摩擦因数的因素；
能力目标
1、通过观察演示实验，概括出摩擦力产生的条件以及摩擦力的特点，培养学生的观察、概括能力．通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比，培养学生的分析综合能力．情感目标
渗透物理方法的教育．在分析物体所受摩擦力时，突出主要矛盾，忽略次要因素及无关因素，总结出摩擦力产生的条件和规律．
教学建议
一、基本知识技能：
1、两个互相接触且有相对滑动或的物体，在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的摩擦力，称为滑动摩擦力；
2、两个物体相互接触，当有相对滑动的趋势，但又保持相对静止状态时，在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的作用力
3、两个物体间的滑动摩擦力的大小跟这两个物体接触面间的压力大小成正比．
4、动摩擦因数的大小跟相互接触的两个物体的材料有关．
5、摩擦力的方向与接触面相切，并且跟物体相对运动或相对运动趋势相反．
6、静摩擦力存在最大值——最大静摩擦力．
二、重点难点分析：
1、本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力两部分．重点是摩擦力产生的条件、特性和规律，通过演示实验得出关系．
2、难点是在理解滑动摩擦力计算公式时，尤其是理解水平面上运动物体受到的摩擦力时，学生往往直接将重力大小认为是压力大小，而没有分析具体情况．
教法建议
一、讲解摩擦力有关概念的教法建议
介绍滑动摩擦力和静摩擦力时，从基本的事实出发，利用二力平衡的知识使学生接受摩擦力的存在．由于摩擦力的内容是本节的难点，所以在讲解时不要求“一步到位”，关于摩擦力的概念可以通过实验、学生讨论来理解．
1、可以让学生找出生活和生产中利用摩擦力的例子；
2、让学生思考讨论，如：
（1）、摩擦力一定都是阻力；
（2）、静止的物体一定受到静摩擦力；
（3）、运动的物体不可能受到静摩擦力；
主要强调：摩擦力是接触力，摩擦力是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的，但不一定阻碍物体的运动，即在运动中也可以充当动力，如传送带的例子．
二、有关讲解摩擦力的大小与什么因素有关的教法建议
1、滑动摩擦力的大小，跟相互接触物体材料及其表面的光滑程度有关；跟物体间的正压力有关；但和接触面积大小无关．注意正压力的解释．
2、滑动摩擦力的大小可以用公式：，动摩擦因数跟两物体表面的关系，并不是表面越光滑，动摩擦因数越小．实际上，当两物体表面很粗糙时，由于接触面上交错齿合，会使动摩擦因数很大；对于非常光滑的表面，尤其是非常清洁的表面，由于分子力起主要作用，所以动摩擦因数更大，表面越光洁，动摩擦因数越大．但在力学中，常称“物体表面是
光滑的”这是忽略物体之间的摩擦力的一种提法，实际上是一种理想化模型，与上面叙述毫无关系．
3、动摩擦因数( )是一个无单位的物理量，它能直接影响物体的运动状态和受力情况．
4、静摩擦力的大小，随外力的增加而增加，并等于外力的大小．但静摩擦力不能无限度的增大，而有一个最大值，当外力超过这个最大值时，物体就要开始滑动，这个最大限度的静摩擦力叫做最大静摩擦力( )．实验证明，最大静摩擦力由公式所决定，叫做静摩擦因数，为物体所受的正压力．摩擦力的大小变化随着外力的变化关系如图：滑动摩擦力的大小小于最大静摩擦力，但一般情况下认为两者相等．
第四节摩擦力
课时安排：
1课时
教学方法：
设问法、讲解法相结合
教学过程设计：
一、复习提问
问题1、目前我们学了哪几种力？它们产生的原因是什么？它们大小方向如何确定？
问题2、胡克定律的适用条件是什么？叫什么？由
什么决定？当外力变化时，如何变化？
教师总结前几节所学习内容，为方便知识体系的理解，在分析力时可把握如下几个过程：
1、力产生的原因；
2、力的大小、方向．
二、新课教学
（一）、引入新课
力学中常见的三种力是重力、弹力、摩擦力．对于每一种力，都需要知道它的产生条件、会计算它的大小、能判断它的方向．前面我们为你学习了其中两种力：重力和弹力．这一节我们学习第三种力——摩擦力．摩擦力是三种力种比较难掌握．
首先请学生分析图示（如图所示），教师可以演示这个实验，b物体用钩码代替：
提问１：木块a受几个力？
答案：重力、支持力、拉力、摩擦力
提问２：拉力与摩擦力是什么关系？去掉ｂ，摩擦力是否存在？
答案：一对平衡力．不存在，即摩擦力为0．
提问３：摩擦力起什么作用？
答案：在ｂ的作用下，物体ａ要向右运动，有向右运动的趋势．摩擦力就是阻碍ａ物体向右运动，从而使ａ物体与
支持面保持相对静止．
教师总结．
（二）静摩擦力的讲解：
1、概念总结：
（１）、静摩擦力：物体间保持相对静止，但有相对运动趋势时的摩擦力．
（２）、静摩擦力的大小和方向：在上述实验中，不断增加钩码，使拉力增大，可以分析出：静摩擦力也是增大．但当增大到某一值时，ａ物体开始滑动了．a物体将要滑动的瞬间的静摩擦力叫做最大静摩擦力，用表示．
总结以上分析可知，静摩擦力的大小在之间随外力的变化而变化，其具体的确定，可由二力平衡知识得到．静摩擦力的方向，可由物体相对运动趋势或由二力平衡知识来确定．
2、例题讲解：
握住水杯，使水杯在空中保持不动．让学生讨论水杯是否受摩檫力．若受，则其大小、方向怎样？
答案：水杯受到重力、手的弹力、手的静摩擦力作用．由于水杯静止在空中，因此静摩擦力大小与重力大小相等．
3、继续演示实验，在前述实验中，继续增加钩码个数，
木块开始缓慢匀速滑动后，开始提问．
提问４：木块此时受几个力？
答案：重力、支持力、拉力、摩擦力．
提问５：此时摩擦力起到什么作用？
答案：阻碍物体运动．
教师总结：
（三）滑动摩擦力的讲解
１、滑动摩擦力：物体间相对滑动时产生的摩擦力．
２、滑动摩擦力的方向：与物体相对运动的方向相反．继续实验，向a木块施加压力（可以添加砝码），接着再愿基础上添加钩码，让木块又开始缓慢滑动．让学生讨论比较两次滑动摩擦力的大小．
３、滑动摩擦力的大小：两个物体间的滑动摩擦力的大小ｆ跟这两个物体间的压力ｎ的大小成正比，即：．式中叫滑动摩擦因数．值跟互相接触的两个物体的材料有关，跟接触面的情况有关．为两个力的比值，无单位．（四）讲解例题，可以参考书上的例题．
三、小结
四、组织学生讨论课后习题
五、布置作业
探究活动
课题1：
内容：通过对日常生活的观察和研究，写出对于我们日常活动密切相关的摩擦的认识。

可以选择的课题建议：
1、“如果没有摩擦力，世界将会怎样”，关于本课题，可以让学生查找一些类似的文章并写出感想……，对于本文的写作形式可以不加限制。

2、“关于摩擦力在生活、生产中的作用”，本课题具有专题性质，可以针对某一方面详细叙述，如“摩擦在体育运动中”；“摩擦在我们的学习生活中”等等。

课题2：
内容：通过实验研究影响滑动摩擦力大小有关的因素。

1、实验验证影响滑动摩擦力大小的因素
由于教师在课堂上已经详细的讲述了影响滑动摩擦力大小的因素，因此学生在用实验研究滑动摩擦力时往往对实验的原理忽略，而注重实验的过程和实验的准确性，因此可以要求学生自己提出实验方案并说明为什么要如此设计，在教师指导下独立完成实验后写出详细的实验报告。

2、测量滑动摩擦力
相对与“实验验证影响滑动摩擦力大小的因素”实验，本实验是其延续，如果说实验1是提出了研究问题的方向，那么实验2就是针对具体细节的研究方案。

建议学生自己提出实验方案，在教师指导下独立完成实验后写出详细的实验报
告。

FoonShion教育研究中心编制
Prepared by foonshion Education Research Center。