2024-2025學(xué)年高中物理 第三章 相互作用 3 摩擦力教學(xué)實錄 教科版必修第一冊

2024-2025學(xué)年高中物理第三章相互作用3摩擦力教學(xué)實錄教科版必修第一冊課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、設(shè)計思路本節(jié)課以摩擦力為核心，通過實驗探究和理論分析相結(jié)合的方式，引導(dǎo)學(xué)生深入理解摩擦力的概念、分類及其影響因素。課程設(shè)計注重理論與實踐相結(jié)合，通過實驗演示、小組討論、課堂互動等形式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和實踐操作能力。同時，課程內(nèi)容與教科書緊密結(jié)合，確保教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性和連貫性。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科的核心素養(yǎng)，包括科學(xué)探究能力、科學(xué)思維能力、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任以及科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境（STEAM）意識。學(xué)生將通過實驗探究摩擦力的性質(zhì)，培養(yǎng)觀察能力、實驗設(shè)計能力、數(shù)據(jù)分析能力；通過理論分析，提高邏輯推理和抽象思維能力；通過討論摩擦力在生活中的應(yīng)用，增強STEAM意識，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感。三、教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點

-理解摩擦力的概念：明確摩擦力是兩個接觸面之間阻礙相對運動的力，理解其產(chǎn)生的原因。

-掌握摩擦力的分類：區(qū)分靜摩擦力和動摩擦力，理解它們的特點和應(yīng)用。

-確定影響摩擦力大小的因素：通過實驗探究，理解摩擦力與接觸面的粗糙程度、壓力大小之間的關(guān)系。

2.教學(xué)難點

-靜摩擦力的計算：理解靜摩擦力的最大值與其對應(yīng)的外力之間的關(guān)系，并能正確計算。

-動摩擦力的理解：區(qū)分動摩擦力的恒定值和最大靜摩擦力，理解動摩擦力在物體運動中的作用。

-實驗誤差分析：在實驗中，學(xué)生可能難以精確測量摩擦力的大小，需要引導(dǎo)學(xué)生分析實驗誤差的可能來源，并提出改進(jìn)措施。四、教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：用于引入摩擦力的基本概念和理論，幫助學(xué)生建立初步的知識框架。

2.實驗法：通過設(shè)計摩擦力實驗，讓學(xué)生親自動手，觀察摩擦力的現(xiàn)象，理解摩擦力的性質(zhì)。

3.討論法：組織學(xué)生討論摩擦力在不同情境中的應(yīng)用，提高學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體演示：利用視頻和動畫展示摩擦力的產(chǎn)生和作用，增強直觀感受。

2.實驗軟件輔助：使用教學(xué)軟件模擬實驗，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作，提高實驗的可重復(fù)性和安全性。

3.教學(xué)板書：結(jié)合板書整理重點內(nèi)容，幫助學(xué)生梳理思路，加深記憶。五、教學(xué)過程設(shè)計導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-創(chuàng)設(shè)情境：播放一段生活中摩擦力應(yīng)用的短視頻，如汽車剎車、鞋底防滑等。

-提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考摩擦力在日常生活中的重要性，以及摩擦力是如何產(chǎn)生的。

-學(xué)生討論：分組討論摩擦力在日常生活中的具體例子，分享討論結(jié)果。

講授新課（15分鐘）

-摩擦力的概念：介紹摩擦力的定義，強調(diào)它是兩個接觸面之間阻礙相對運動的力。

-摩擦力的分類：講解靜摩擦力和動摩擦力的區(qū)別，以及它們的特點。

-影響摩擦力大小的因素：通過實驗演示，展示摩擦力與接觸面粗糙程度、壓力大小的關(guān)系。

-動摩擦力的計算：講解動摩擦力的計算方法，通過實例進(jìn)行計算練習(xí)。

鞏固練習(xí)（10分鐘）

-練習(xí)題：發(fā)放練習(xí)題，讓學(xué)生獨立完成，鞏固對摩擦力概念和計算的理解。

-小組討論：學(xué)生分組討論練習(xí)題中的難點，互相解答疑問。

課堂提問（5分鐘）

-提問環(huán)節(jié)：教師提問，檢查學(xué)生對摩擦力知識的掌握情況。

-學(xué)生回答：學(xué)生回答問題，教師給予反饋和糾正。

師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

-實驗操作：學(xué)生分組進(jìn)行摩擦力實驗，觀察和記錄實驗數(shù)據(jù)。

-實驗討論：學(xué)生討論實驗結(jié)果，分析實驗現(xiàn)象，教師引導(dǎo)總結(jié)實驗結(jié)論。

-創(chuàng)新思維：鼓勵學(xué)生提出關(guān)于摩擦力應(yīng)用的創(chuàng)新想法，如設(shè)計一種新型防滑材料。

課堂小結(jié)（5分鐘）

-回顧重點：教師總結(jié)本節(jié)課的重點內(nèi)容，強調(diào)摩擦力的概念、分類和影響因素。

-作業(yè)布置：布置課后作業(yè)，包括理論題和實驗題，鞏固所學(xué)知識。

教學(xué)過程設(shè)計如下：

1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-創(chuàng)設(shè)情境：播放摩擦力應(yīng)用視頻（1分鐘）

-提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考摩擦力的重要性（1分鐘）

-學(xué)生討論：分享生活中的摩擦力例子（3分鐘）

2.講授新課（15分鐘）

-摩擦力的概念（3分鐘）

-摩擦力的分類（3分鐘）

-影響摩擦力大小的因素（5分鐘）

-動摩擦力的計算（4分鐘）

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

-練習(xí)題（5分鐘）

-小組討論（5分鐘）

4.課堂提問（5分鐘）

-提問環(huán)節(jié)（3分鐘）

-學(xué)生回答（2分鐘）

5.師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

-實驗操作（5分鐘）

-實驗討論（5分鐘）

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

-回顧重點（3分鐘）

-作業(yè)布置（2分鐘）

總用時：45分鐘六、知識點梳理摩擦力是高中物理中的重要概念，以下是對摩擦力相關(guān)知識點的梳理：

1.摩擦力的定義

-摩擦力是兩個相互接觸的物體，在相對運動或有相對運動趨勢時，在接觸面上產(chǎn)生的一種阻礙相對運動的力。

2.摩擦力的分類

-靜摩擦力：當(dāng)兩個物體接觸面沒有相對滑動時，所受到的摩擦力稱為靜摩擦力。

-動摩擦力：當(dāng)兩個物體接觸面有相對滑動時，所受到的摩擦力稱為動摩擦力。

3.影響摩擦力大小的因素

-接觸面的粗糙程度：接觸面越粗糙，摩擦力越大。

-接觸面之間的壓力：壓力越大，摩擦力越大。

4.動摩擦力的計算

-動摩擦力的大小可以通過以下公式計算：\(f=\muN\)，其中\(zhòng)(f\)為動摩擦力，\(\mu\)為動摩擦系數(shù)，\(N\)為物體受到的壓力。

5.靜摩擦力的計算

-靜摩擦力的最大值可以通過以下公式計算：\(f_{\text{max}}=\mu_sN\)，其中\(zhòng)(f_{\text{max}}\)為最大靜摩擦力，\(\mu_s\)為靜摩擦系數(shù)，\(N\)為物體受到的壓力。

6.摩擦力的應(yīng)用

-防滑材料：利用摩擦系數(shù)較大的材料制作鞋底、輪胎等，提高摩擦力，防止滑倒。

-機械傳動：利用摩擦力傳遞動力，如皮帶傳動、齒輪傳動等。

-摩擦制動：利用摩擦力減速或停止運動，如汽車剎車、自行車剎車等。

7.摩擦力的實驗

-通過實驗探究摩擦力的大小，可以了解摩擦力的特性。

-實驗方法包括測量摩擦力的大小、觀察摩擦力的變化等。

8.摩擦力的注意事項

-在設(shè)計和使用摩擦力相關(guān)設(shè)備時，要注意摩擦系數(shù)的選擇和壓力的控制。

-在分析摩擦力問題時，要考慮摩擦力的方向和大小。

9.摩擦力的擴(kuò)展知識

-滑動摩擦系數(shù)和滾動摩擦系數(shù)的區(qū)別。

-摩擦力的能量轉(zhuǎn)換。

-摩擦力在流體力學(xué)中的應(yīng)用。七、教學(xué)反思與改進(jìn)教學(xué)反思與改進(jìn)是每一位教師成長的重要環(huán)節(jié)。在剛剛結(jié)束的“摩擦力”這一章節(jié)的教學(xué)中，我對自己在教學(xué)過程中的表現(xiàn)和效果進(jìn)行了深入的反思，以下是我的一些思考：

首先，我覺得在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，我采用了視頻和提問的方式，這樣的方式確實激發(fā)了學(xué)生的興趣，讓他們對摩擦力有了初步的認(rèn)識。但是，我也發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對于生活中的摩擦力例子并不熟悉，討論時顯得有些困難。因此，我計劃在未來的教學(xué)中，可以提前讓學(xué)生收集生活中的摩擦力例子，這樣在課堂上討論時，他們會有更多的話要說，也能更好地參與到課堂活動中來。

其次，我在講授新課的過程中，盡量用通俗易懂的語言解釋了摩擦力的概念和分類，并結(jié)合實驗現(xiàn)象進(jìn)行講解。我發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們對于摩擦力的理解相對較好，但在計算動摩擦力時，他們對于摩擦系數(shù)的確定有些困惑。為了解決這個問題，我打算在未來的教學(xué)中，加入更多關(guān)于摩擦系數(shù)的實例，讓學(xué)生通過觀察和比較，自己總結(jié)出摩擦系數(shù)的確定方法。

在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，我設(shè)計了多種類型的練習(xí)題，旨在幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識。然而，在批改作業(yè)時，我發(fā)現(xiàn)有一部分學(xué)生對于摩擦力的計算題掌握得并不牢固，特別是涉及到動摩擦力的計算。這說明我在練習(xí)題的設(shè)計上可能過于簡單，沒有充分考慮到學(xué)生的個體差異。因此，我計劃在今后的教學(xué)中，設(shè)計更多層次、更多樣化的練習(xí)題，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

課堂提問環(huán)節(jié)，我盡量做到面向全體學(xué)生，鼓勵他們積極回答問題。但是，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生回答問題時，語言表達(dá)不夠清晰，缺乏邏輯性。這可能是由于他們在日常生活中很少進(jìn)行這樣的思考和實踐。為了提高學(xué)生的語言表達(dá)能力和邏輯思維能力，我打算在未來的教學(xué)中，多組織一些辯論或討論活動，讓學(xué)生在互動中提升這些能力。

在師生互動環(huán)節(jié)，我嘗試通過實驗和討論來提高學(xué)生的參與度。但是，我也注意到，在實驗過程中，部分學(xué)生對于實驗步驟的理解不夠深入，導(dǎo)致實驗操作不夠規(guī)范。為了解決這個問題，我計劃在未來的教學(xué)中，更加細(xì)致地講解實驗步驟，并要求學(xué)生在操作前充分理解實驗原理。

最后，我認(rèn)為教學(xué)反思和改進(jìn)是一個持續(xù)的過程。在今后的教學(xué)中，我將繼續(xù)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時調(diào)整教學(xué)策略，努力提高教學(xué)效果。同時，我也會積極參加教研活動，向同行學(xué)習(xí)，不斷提升自己的教學(xué)水平。我相信，通過不斷反思和改進(jìn)，我能夠更好地幫助學(xué)生們掌握物理知識，培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)。八、典型例題講解例題1：一物體放在水平地面上，受到水平推力F的作用，物體保持靜止。已知物體的質(zhì)量為m，地面的動摩擦系數(shù)為μ。求物體所受的最大靜摩擦力F_max。

答案：物體保持靜止，說明靜摩擦力與推力平衡，即F_max=F。根據(jù)動摩擦力的計算公式f=μN，其中N為物體受到的壓力，即物體的重力mg，所以F_max=μmg。

例題2：一輛汽車以速度v行駛在水平路面上，路面與輪胎之間的動摩擦系數(shù)為μ。求汽車在緊急剎車后滑行距離s。

答案：汽車緊急剎車后，由動能轉(zhuǎn)化為摩擦力做的功。根據(jù)動能定理，\(\frac{1}{2}mv^2=f\cdots\)，其中f為動摩擦力，f=μmg。代入公式得：\(\frac{1}{2}mv^2=\mumg\cdots\)，解得s=\(\frac{v^2}{2\mug}\)。

例題3：一個質(zhì)量為m的物體放在斜面上，斜面的傾角為θ，物體與斜面之間的動摩擦系數(shù)為μ。求物體在斜面上所受的摩擦力f。

答案：物體在斜面上的受力分析：重力mg分解為垂直斜面的分力mgcosθ和沿斜面向下的分力mgsinθ。摩擦力f與沿斜面向下的分力平衡，即f=mgsinθ。由于摩擦力f≤μmgcosθ，所以f=mgsinθ。

例題4：一個物體在水平面上受到兩個相互垂直的力F1和F2的作用，F(xiàn)1=10N，F(xiàn)2=15N。已知物體與水平面之間的動摩擦系數(shù)為μ=0.2。求物體所受的摩擦力f。

答案：物體在水平面上，受力分析可知，物體所受的摩擦力f與物體所受的合力F合平衡。F合=\(\sqrt{F1^2+F2^2}\)=\(\sqrt{10^2+15^2}\)=18.03N。由于摩擦力f≤μN，其中N為物體受到的支持力，N=F1+F2=25N，所以f≤μN=0.2×25N=5N。因此，物體所受的摩擦力f=5N。

例題5：一個物體放在粗糙的水平面上，受到一個斜向上的力F的作