高一物理獲獎(jiǎng)摩擦力教學(xué)設(shè)計(jì)

1、高一物理摩擦力教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】高中物理的難點(diǎn)在于受力分析，受力分析的難點(diǎn)在于摩擦力的分析。摩擦力是力學(xué)中的三大性質(zhì)力之一，正確認(rèn)識(shí)摩擦力對(duì)后面知識(shí)的學(xué)習(xí)有著至關(guān)重要的作用。在摩擦力這節(jié)課中，重點(diǎn)是研究滑動(dòng)摩擦力，要求會(huì)計(jì)算其大小和判斷其方向，難點(diǎn)是靜摩擦力，尤其是靜摩擦力方向的判斷。教師要試圖將學(xué)生初中學(xué)過的相關(guān)概念與本節(jié)的內(nèi)容有機(jī)地融合在一起。教學(xué)中要力圖從兩種摩擦力的區(qū)別與聯(lián)系出發(fā)，讓學(xué)生從產(chǎn)生的條件、影響摩擦力大小的因素、范圍及其計(jì)算來理解兩種摩擦力的異同。通過探究實(shí)驗(yàn)去加深鞏固。同時(shí)這是一節(jié)科學(xué)探究課，教材從生活中的摩擦現(xiàn)象引入，以探究靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)為主線，安排

2、了學(xué)生猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)探究、合作交流等教學(xué)過程，讓學(xué)生經(jīng)歷探討兩種摩擦力與壓力、接觸面粗糙程度關(guān)系的過程。很好地體現(xiàn)了新教材讓學(xué)生在體驗(yàn)知識(shí)的形成、發(fā)展過程中，主動(dòng)獲取知識(shí)的精神。同時(shí)，這節(jié)教材的內(nèi)容與學(xué)生的生活實(shí)際及生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系十分密切，教材的編寫突出了這一點(diǎn)。在通過實(shí)驗(yàn)得出摩擦力的有關(guān)知識(shí)后，注重引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去分析解釋大量生活生產(chǎn)中的摩擦現(xiàn)象，并通過網(wǎng)站知識(shí)與現(xiàn)代科技聯(lián)系很密切的內(nèi)容?！窘虒W(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能認(rèn)識(shí)靜摩擦力的規(guī)律，知道靜摩擦力的變化范圍及其最大值；能根據(jù)靜摩擦力的規(guī)律，能判斷靜摩擦力的方向；知道滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件，認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦力的規(guī)律；知道動(dòng)摩擦因素與哪些因

3、素有關(guān)，會(huì)判斷滑動(dòng)摩擦力的大小和方向；知道最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力比滾動(dòng)摩擦力；會(huì)根據(jù)物體的平衡條件簡(jiǎn)單的計(jì)算摩擦力的大小。二、過程與方法培養(yǎng)學(xué)生利用物理語(yǔ)言分析、思考、描述摩擦力的概念和規(guī)律的能力；培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，學(xué)會(huì)在實(shí)驗(yàn)中控制變量和實(shí)驗(yàn)條件；通過自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力；通過學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并參與比賽等形式，激發(fā)興趣提高探究創(chuàng)新意識(shí)。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀利用實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)例激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生合作的精神和對(duì)科學(xué)的求知欲。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐認(rèn)識(shí)（規(guī)律）實(shí)踐（解決實(shí)際問題）的思想。在研究問題時(shí)，要培養(yǎng)突出主要矛盾，忽略次要因素的思維方法。認(rèn)識(shí)科學(xué)

4、技術(shù)對(duì)于社會(huì)發(fā)展和人類生活的影響。能說明生活、生產(chǎn)中采用應(yīng)用摩擦力的實(shí)例，發(fā)展觀察能力?！窘虒W(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】重點(diǎn)：滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算以及方向的判斷靜摩擦力有無(wú)的判斷以及靜摩擦力方向的判斷。靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律，正確理解最大靜摩擦力的概念。難點(diǎn)：靜摩擦力有無(wú)的判斷和靜摩擦力方向的判斷。靜摩擦力大小的簡(jiǎn)單計(jì)算。【教學(xué)課時(shí)】2課時(shí)【實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備】長(zhǎng)方體木塊（每組3塊）、彈簧測(cè)力計(jì)、毛巾、玻璃板、毛刷、身邊的物體（例如：水杯，黑板擦、鋼筆、橡皮，講桌等物體），長(zhǎng)木板（帶滑輪）。【教學(xué)方法】實(shí)驗(yàn)探究、分析歸納、觀察提問、討論分析、應(yīng)用舉例、練習(xí)鞏固【教學(xué)過程】教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)達(dá)到目標(biāo)提問回顧引入1用

5、手拿起一本書，問書為什么沒有掉下來？（邊演示邊講解）2提問導(dǎo)入新課。那么我們大家一起來回顧一下初中我們學(xué)習(xí)的摩擦力的有關(guān)知識(shí)。什么是摩擦力？摩擦力的種類？（靜、滑動(dòng)和滾動(dòng)摩擦力）摩擦力的方向？1學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)。陶冶情操。2學(xué)生邊回顧邊思考提問。舉手說出所知道的問題，并進(jìn)行簡(jiǎn)單了解。3明確課堂所要研究的任務(wù)。1使學(xué)生了解摩擦力帶給我們的生活的情況，培養(yǎng)熱愛生活的思想感情。2激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望和好奇心。培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力，體現(xiàn)從生活走向物理的教學(xué)觀念。認(rèn)識(shí)摩擦力1同學(xué)們先觀察下面四幅圖，從圖中我們找找看物體是否受到摩擦力的作用。2滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的概念相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)物體之間接觸

6、并且相互擠壓物體之間接觸要粗糙。3根據(jù)學(xué)生的實(shí)際生活，列舉各類摩擦力在生活中的存在情況，并進(jìn)行實(shí)例判斷。1學(xué)生進(jìn)行觀察，從中發(fā)現(xiàn)：物體受到摩擦力的條件，與初中的知識(shí)進(jìn)行比較，歸納出兩種不同類型的摩擦力。2觀察歸納得出靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的定義及區(qū)別。3學(xué)生根據(jù)物體的受力情況進(jìn)行分析，判斷得出結(jié)論。1培養(yǎng)學(xué)生從簡(jiǎn)單圖形的判斷得出簡(jiǎn)單結(jié)論的能力，同時(shí)由于學(xué)生已有知識(shí)，需要加強(qiáng)指導(dǎo)，培養(yǎng)深入分析歸納能力。2以師生互動(dòng)的方式培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和語(yǔ)言表達(dá)能力。用學(xué)生對(duì)實(shí)例分析，讓學(xué)生初步了解摩擦力，為下面的探究打基礎(chǔ)。探究靜摩擦力靜摩擦力的應(yīng)用1產(chǎn)生靜摩擦力的條件（1）物體與物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)；（

7、2）物體與物體之間接觸并且相互擠壓（有形變）；（3）兩個(gè)接觸面不光滑，應(yīng)有粗糙程度。2提問：你能否根據(jù)實(shí)際情況，判斷物體是否受到靜摩擦力？3演示實(shí)驗(yàn)：體驗(yàn)靜摩擦力兩本書交叉一頁(yè)一頁(yè)地對(duì)插，然后把書分開，看看受力的大小。提問：那么靜摩擦力的大小到底有多大呢？4實(shí)驗(yàn)探究：探究靜摩擦力的大小用該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行研究：緩慢的拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)和小木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并設(shè)計(jì)表格記錄下物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和物體所受靜摩擦力的大小。拉力F物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)靜摩擦力大小注意：當(dāng)物體開始運(yùn)動(dòng)后，就不再記錄數(shù)據(jù)。利用多媒體、實(shí)物投影儀進(jìn)行分析、歸納。5但隨后我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，靜摩擦力不會(huì)無(wú)限制增大，它的增大有一個(gè)限度，當(dāng)超過這個(gè)限度時(shí)，物

8、體將由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)。即由相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)變?yōu)橄鄬?duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)所受摩擦力將變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力。靜摩擦力的最大值Fmax叫做最大靜摩擦力（將動(dòng)未動(dòng)時(shí)摩擦力）。它的數(shù)值等于物體剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力的大小。 可見：兩個(gè)物體間的靜摩擦力可以是一個(gè)變力，它的大小可以在0與Fmax之間，即 0FFmax最大靜摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的探究回顧我們剛才的實(shí)驗(yàn)，我們一起來探究一下Fmax的大小與什么因素有關(guān)，關(guān)系怎樣？學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。（1）與物體的所受壓力（正壓力）有關(guān)。（2）與物體的接觸面的粗糙程度有關(guān)。6靜摩擦力的方向 前面我們研究了靜摩擦力的大小，現(xiàn)在我們來探討一下靜摩擦力的方向。靜摩擦力的方向總是沿

9、著接觸面。（曲面則與接觸面相切的方向）靜摩擦力的方向跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。此處相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是指該物體相對(duì)于與它接觸的物體（另一物體）而言的。判斷靜摩擦力的兩種方法假如“光滑”法（又稱解除法）：可假設(shè)接觸面是光滑的，看物體間是否會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。狀態(tài)分析法：根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，運(yùn)用平衡條件或牛頓定律來判斷。（從物體受其他力和物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（加速度）來判斷的）以后拓展用。4靜摩擦力的應(yīng)用閱讀書本P62 說一說，了解靜摩擦力的應(yīng)用。物體相對(duì)于傳送帶處于靜止?fàn)顟B(tài)，判斷下列傳送帶上物體有無(wú)靜摩擦力以及其方向。1學(xué)生根據(jù)剛才的學(xué)習(xí)，歸納講述“靜摩擦力”產(chǎn)生的條件。2根據(jù)生活中的實(shí)例能判斷物體是否受到靜摩擦

10、力。3學(xué)生動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn)，感受靜摩擦力的大小。4進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，完成所要求的實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。結(jié)論：靜摩擦力的大小隨著拉力的增大而增大，并與拉力的大小相等。即當(dāng)物體只是相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，此時(shí)：F靜=F拉推論：靜摩擦力與物體的壓力、重力、接觸面粗糙面的粗糙程度都有關(guān)。5學(xué)生根據(jù)具體的情景進(jìn)行分析，從而得出實(shí)驗(yàn)探究的一些定性的理論分析拓展。6探究實(shí)驗(yàn)，目的在于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和探究能力，提高根據(jù)已有實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的能力。設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。7學(xué)生分析問題，解決問題。清楚分析問題的過程。8學(xué)生通過具體問題的分析、求解，重在體驗(yàn)相對(duì)靜止、相對(duì)運(yùn)動(dòng)、相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的不同。理解“靜”的深層含義。9物理知

11、識(shí)與應(yīng)用有機(jī)結(jié)合在一起，達(dá)到活學(xué)活用。1使學(xué)生認(rèn)識(shí)到復(fù)雜的事物由簡(jiǎn)單事物構(gòu)成的道理。2會(huì)根據(jù)具體的情況判斷靜摩擦力的存在情況。3會(huì)用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)感受到靜摩擦力的大小，并設(shè)計(jì)出具體方案。4培養(yǎng)學(xué)生初步完整的探究實(shí)驗(yàn)的方案，通過實(shí)驗(yàn)的探究結(jié)論，同時(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的操作技能。5能從實(shí)際的情形中得出具體的結(jié)論，達(dá)到進(jìn)一步研究的目的。6有問題通過實(shí)驗(yàn)探究來實(shí)現(xiàn)的思想。明確物理是一門以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科的真實(shí)含義。7對(duì)具體問題的分析過程的理解，有增強(qiáng)克服困難的信心和決心，體驗(yàn)戰(zhàn)勝困難，解決物理問題時(shí)的喜悅。8培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的求知欲，使學(xué)生樂于探索日常生活中的物理學(xué)道理，勇于探究日常生活中的物理學(xué)原理。探究滑動(dòng)摩擦力的

12、特點(diǎn)滑動(dòng)摩擦力的應(yīng)用前面我們研究了靜摩擦力，現(xiàn)在我們繼續(xù)做前面的實(shí)驗(yàn)，用力去拉木塊，當(dāng)力FFmax時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)木塊在木板上開始滑動(dòng)，拉力卻明顯減小，表明摩擦力明顯減小，此時(shí)所受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力。1當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對(duì)另一物體滑動(dòng)時(shí)，會(huì)受到另一物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力，這種力叫做滑動(dòng)摩擦力。2方向：滑動(dòng)摩擦力的方向總跟接觸面相切，跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反?！跋喾础笔侵赶鄬?duì)接觸的物體，而不能相對(duì)別的物體。所謂“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”，指的是兩個(gè)物體分別以對(duì)方為參照物所表現(xiàn)出來的運(yùn)動(dòng)，而不是相對(duì)地面或其他物體的運(yùn)動(dòng)。觀察A在B上滑動(dòng)時(shí)的情況進(jìn)行具體的分析。理解相對(duì)運(yùn)動(dòng)含義。3探究滑動(dòng)摩擦力大

13、小與哪些因素有關(guān)呢？ 通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體會(huì)到不同物體間滑動(dòng)摩擦力的大小會(huì)有所不同，進(jìn)行思考：滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)呢？A與接觸面的粗糙程度有關(guān)B跟物體間的壓力（正壓力）有關(guān)C跟物體接觸面積的大小有關(guān)根據(jù)以上幾條猜測(cè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去進(jìn)行驗(yàn)證探索。（利用控制變量法來進(jìn)行探究）壓力FN摩擦力Ff作出FNFf圖象，尋找其中規(guī)律。對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)論進(jìn)行評(píng)估和交流。滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積無(wú)關(guān)?；瑒?dòng)摩擦力的大小與正壓力成正比，其比例系數(shù)由接觸面的材料決定，稱之為動(dòng)摩擦因數(shù)（）即： F=FN“”跟相互接觸的兩個(gè)物體的材料有關(guān)，還跟接觸面的粗糙程度有關(guān)，沒有單位。閱讀P62表1、3了解幾種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)在

14、上面的實(shí)驗(yàn)中，我們還可以得出一些其他結(jié)論：與面積無(wú)關(guān)；在速度變化不大的情況下，滑動(dòng)摩擦力的大小與速度也無(wú)關(guān)。對(duì)其他條件不變時(shí)，測(cè)出其由靜止到運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間內(nèi)的摩擦力，作拉力摩擦力的圖象【例題分析】例題：P63頁(yè)進(jìn)行分析、板書過程體驗(yàn)。1學(xué)生小組討論后提出問題。并確定探究的方向。2學(xué)生進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)，得出滑動(dòng)摩擦力的特點(diǎn)。3學(xué)生通過自己的比較探究過程，并分享其他同學(xué)的成果，修正自己的不足之處。4學(xué)生對(duì)成果進(jìn)行分析論證。得出它們的特點(diǎn)。5就此結(jié)論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。6鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)完靜摩擦力的基礎(chǔ)上提出問題，進(jìn)行更深層探究。7師生一起對(duì)問題進(jìn)行初步的評(píng)價(jià)和篩選，確定合理的問題進(jìn)行探究，并就此進(jìn)行猜想和假設(shè)，

15、設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。8學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，使得后進(jìn)生能完成實(shí)驗(yàn)進(jìn)展。（實(shí)驗(yàn)中還可讓學(xué)生觀察兩次燈泡的亮暗）9分析論證后形成結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關(guān)。滑動(dòng)摩擦力大小與（正壓力）成正比。10學(xué)生就實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行分析、深層拓展，達(dá)到最優(yōu)。1培養(yǎng)學(xué)生在觀察物理現(xiàn)象或物理學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)問題，有初步提出問題的能力和膽量。2學(xué)習(xí)擬定簡(jiǎn)單的科學(xué)研究的計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案。完成對(duì)知識(shí)的初步探究和理解過程。3鼓勵(lì)學(xué)生從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中歸納科學(xué)規(guī)律，并能書面或口頭表達(dá)自己的觀點(diǎn)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)、分析，論證在科學(xué)探究中的重要性。4培養(yǎng)合作的精神，敢于提出與別人不同的見解，勇于放棄或修正自己的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，既堅(jiān)持原則，又尊重他人。5培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的求知欲，使學(xué)生樂于探索日常生活中的物理學(xué)道理，勇于探究日常用品中的物理學(xué)原理。6具體問題的分析過程，讓學(xué)生能從中了解到解決問題的規(guī)范和過程的重要性，養(yǎng)成良好習(xí)慣。滾動(dòng)摩擦三、滾動(dòng)摩擦1、一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦，叫滾動(dòng)摩擦。2、滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小得多?！咀鲆蛔觥矿w驗(yàn)滾動(dòng)摩擦的大小。【閱讀】“科學(xué)漫步”液體的阻力1學(xué)生之間交流，表達(dá)自己的觀點(diǎn)，不懂的問題協(xié)商解決，不同的看法進(jìn)行辯論。2從日常生活中發(fā)現(xiàn)物理學(xué)問題。了解學(xué)生在日常生活中的觀察能力，判斷能力，同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)的知識(shí)分析實(shí)