《摩擦力》的教学设计公开课

《摩擦力》的教学设计

教材分析:

通过物理學科的核心素养的学习，我分析了本节内容在本章的地位。本节内容选自人民教育出版社必修1第三章《相互作用》的第三节内容《摩擦力》，是本章教学的重点与难点，与弹力地位等同。虽然初中讲过摩擦力，但是静摩擦不作为学习的重点。在高中教材不仅强调滑动摩擦力，而且强调静摩擦力。由于静摩擦表现出“动中有静，静中有动”，若有若无，难以确定，正是本节的难点。新教材在教学内容上有所调整，从静摩擦力自然过渡到滑动摩擦力，学生容易接受。但是，教材没有给出探究滑动摩擦力大小因素的具体实验方案，而是直接给出计算滑动摩擦力大小的公式，学生只能被动接受，死记硬背，不能灵活应用。教材却要求学生会灵活应用公式解题，要求在生产与生活中，知道生活中增大摩擦和减小摩擦的实例，将摩擦力知识灵活应用于生产与生活中。如果没有重视研究的过程，那么就很难提高学生的解题以及应用能力，很难达到教学目标，这正是新课程标准重视的问题。因此，我认为要充分重视探究影响滑动摩擦力大小的因素，所以我针对教材设计了一个探究滑动摩擦力大小的实验。

学情分析:

高一学生刚学完运动，力只是学了重力与弹力，虽然在初中学过摩擦力，但学生了解的较简单，常用二力平衡来解摩擦力的大小，。例题不可太复杂，以静止或者匀速直线运动来讲。摩擦力在我们的生活里无处不在，因此，设计教学情景，应该要注意联系生活实际，激发学生学习摩擦力的兴趣，同时可以引导学生关心生活与物理知识的应用。让学生体会到我们学习物理知识，不仅仅是为了高考而学习，目的是要让我们理解生活中的一些物理现象，会一些简单的应用。

教学目标:

1.知识与技能目标

①让学生理解摩擦力的概念与产生条件。

②会判断摩擦力的类型，有无，大小，方向。

③会应用N F f μ=滑计算滑动摩擦力的大小。

2.过程与方法

①通过老师分析生活的摩擦力，学会从物理走向生活。

②通过探究滑动摩擦力的大小，学会应用控制变量法分析问题。

3.情感态度与价值观

①通过探究实验，培养学生用“实事求是”去解决问题的科學思維。

②通过有趣演示实验，激发学生重视科学联系实际生活，应用于生活的兴趣。

教学的重点与难点:

重点：①了解静摩擦力与滑动摩擦力的产生条件与规律。 ②会求解静摩擦力与滑动摩擦力的方向与大小。

难点：①判断静摩擦力的方向和大小。

②探究影响滑动摩擦力大小的因素。

③物体的压力求解（不一定始终为重力）

教学器材：

多媒体、弹簧测力计、木块、长木板、钩码、鼠标垫、气球、玻璃球若干、筷子（竹筷子，铁筷子各一双）。

教学时间：一课时

教学过程：

一、引入新课：让学生分别用竹筷子和铁筷子在水中夹玻璃球，谈谈期中的感受，由学生分析由于铁筷子比竹筷子更光滑，不容

易夹起。用吹出的气球提起杯子，生动有趣。引入《摩擦力》的新课，调动学生的积极性。

二、新课讲解：

1.摩擦力的概念

两个相互接触的物体，当它们具有相对运动趋势或相对运动时，就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势或相对运动的力，这种力叫做摩擦力。

（让学生动手做一做，搓搓手，搓搓衣服，体会在不同的接触面上摩擦力的感受，引出摩擦力产生的条件.）

摩擦力的产生条件：

①两物体相互接触且挤压

②接触面粗糙

③两物体有相对运动趋势或相对运动

（相对运动或相对运动趋势指“两个物体分别以对方为参考系所表现出来的运动”，老师用推桌子的方式，引出静摩擦力与滑动摩擦力的概念。）

2..静摩擦力

两个相互接触的物体，当它们有相对运动趋势时，就会在接触面上产生一个阻碍相对运动趋势的力，这种力叫做静摩擦力。 方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势的方向相反.(用气球演示）

大小:m ax F F 0≤<静(通过演示实验，得出静摩擦力大小的规律。)

同时，引出滑动摩擦力的概念。

3.滑动摩擦力

两个相互接触的物体,当它们有相对运动时,就会在接触面上产生一个阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力.

方向:总是沿着接触面,并且跟物体的相对运动方向相反. 大小：N F f μ=滑（由实验得出公式）

4.探究影响滑动摩擦力大小的因素（分组实验）

①猜想与假设：滑动摩擦力的大小可能与接触面的面积大小、物体的运动速度、运动的方向、接触面的材料、接触面的压力有关。 ②设计实

验：

③实验器

材：木块，长木板，弹簧测力计，钩码若干，鼠标垫

④实验原理：水平拉动木块下面的鼠标垫，等示数稳定后，木块相对地面静止，由二力平衡可知弹簧测力计的示数就是滑动摩擦力的大小。这种情况，就不要求运动速度为匀速，实验误差较小。如果直接水平拉动木块，那么必须保证是水平匀速，才能认为弹簧的示数为木块受到的滑动摩擦力的大小，但凭感觉拉动很难做到，实验误差就会较大。所以我选择了拉动下面的鼠标垫，就是这个原因。

⑤实验方法：控制变量法

⑥实验表格： 探究影响木块受到的滑动摩擦力大小

的因素

改变量

弹簧测力计的示数 接触面积的大小

接触面积的大小 相对速度大小

速度大小 探究与运动方向 速度方向

⑦分析表格：调用excel 作图功能，直接现场做图表，加深学生的印象。由实验表格做出的图像可以知道，木块的滑动摩擦力的大小与接触面积的大小、木块与接触面之间的相对速度大小无关，与接触面的材料，接触面的压力有关，而且随着钩码均匀的增加，滑动摩擦力会均匀的增加。

⑧得出结论：实验表明，在实验误差允许的范围内，滑动摩擦力的大小跟压力成正比，则有：

N F f μ=滑

μ表示比例常数，叫做动摩擦因数，他的数值跟两个物体接触面的材料有关。

5.例题讲解

例题：有一个奖杯，在下列情况下是否受到摩擦力？如果受到摩擦力？摩擦力朝什么方向？

①奖杯静止在粗糙水平桌面上（没有，因为没有相对运动趋势） ②奖杯静止在倾斜的桌面上(有，静摩擦，方向是沿斜面向上） ③奖杯被竖直握在手中（有，静摩擦，方向是竖直向上）

④奖杯压着一张纸条，扶住奖杯把纸条抽出（有，是滑动摩擦，方向与抽动方向相同）

⑤奖杯竖直握在手中，是不是用的刭越大，摩擦力越大呢？（不