《摩擦力》教學設計

1、摩擦力教學設計江蘇省天一中學 張銀花【教學目標】知識與技能： 1知道滑動摩擦力產(chǎn)生的條件，會判斷滑動摩擦力的方向。 2會用公式F=FN計算滑動摩擦力的大小。 3知道靜摩擦力產(chǎn)生的條件，會判斷靜摩擦力的方向。知道靜摩擦力的變化范圍及其最大值。 4知道什么是最大靜摩擦力，知道最大靜摩擦力跟兩物體間壓力成正比。 5會根據(jù)物體的平衡條件簡單地計算靜摩擦力的大小。過程與方法：1通過知識教學，滲透科學方法教育（在具體的現(xiàn)象和實驗中進行比較歸納；在研究摩擦力大小時，運用控制變量方法；在判斷靜摩擦力方向時，運用實驗和假設方法。）2通過自己動手實驗，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力情感態(tài)度與價值觀： 1利用實驗

2、和生活實例激發(fā)學生學習興趣 2培養(yǎng)學生實踐認識（規(guī)律）實踐（解決實際問題）的思想【重點難點】 1本節(jié)課的重點是研究滑動摩擦力，要求會計算其大小和判斷其方向。難點是靜摩擦力，尤其是靜摩擦力方向的判斷。 2本節(jié)教學中只要求學生掌握二力平衡中靜摩擦力大小以及通過相對運動趨勢方向來判斷的靜摩擦力方向。演示實驗：“毛刷顯示靜摩擦力方向”。 3為更好培養(yǎng)學生實驗、觀察、操作能力，師生共同設計實驗，在實驗研究過程中，注意滲透控制變量方法的教育，提高學生科學素養(yǎng)。 4兩個相互接觸的物體間產(chǎn)生摩擦力必須具備三個條件：（1）兩個物體相互接觸,相互間存在壓力；（2）兩個物體的接觸面不光滑；（3）兩個物體間存在相對運

3、動或相對運動的趨勢。 5 靜摩擦力的大小隨相對運動趨勢方向外力的增大而增大，但它有一個范圍（0最大靜摩擦力Fmax）。最大靜摩擦力是個定值，有時可近似認為等于兩個物體接觸面上的滑動摩擦力。【教 具】斜面，木塊，大木塊，紙片，長木板，帶有橡皮面的木塊，彈簧測力計，鉤碼，細線，定滑輪，毛刷，大鉤碼?！窘虒W過程】一、實驗引入 【演示1】如圖1所示，木塊從斜面上滑下，在水平面上運動一段距離后靜止。觀察現(xiàn)象：木塊在水平面上的運動，木塊運動速度是越來越慢，直至靜止。問題：木塊的運動為什么越來越慢？原因分析：因為它受到摩擦力，摩擦力阻礙木塊與地面間的相對運動。圖1v 【演示2】水平桌面上放一個大木塊，用一彈

4、簧秤沿水平方向拉，未拉動。問題：為什么未拉動？分析原因：木塊受摩擦力。 設置疑問：上面兩個演示中的木塊都受摩擦力作用，它們各自所受摩擦力有什么不同？摩擦力大小和方向又如何確定？（點明本課主題） 【設計思想：通過實驗引入，培養(yǎng)學生的觀察能力和分析能力。同時，激發(fā)學生學習本課的興趣，提高學習的效率。】二、滑動摩擦力上面兩個演示中的木塊都受摩擦力作用，它們各自所受摩擦力有什么不同？第一個演示中木塊是運動的，第二個演示中木塊是靜止的。我們先研究滑動摩擦力。（板書課題）（1）定義 當一個物體在另一個物體表面上相對另一個物體滑動時，受到另一個物體阻礙它相對滑動的力，這種力叫滑動摩擦力。師生共同分析實驗中滑

5、動摩擦力方向。并畫出受力示意圖。（2）方向 滑動摩擦力的方向總跟接觸面相切，跟物體相對運動的方向相反。老師：滑動摩擦力的方向是如何的？學生：滑動摩擦力跟物體相對運動方向相反。老師：（強調(diào)）要把相對運動方向和運動方向兩個概念區(qū)分開，不能混為一談?！狙菔?】如圖2所示，桌面上放一張紙，將木塊放在這張紙上，抽動紙，觀察木塊相對于桌面和相對于紙分別往哪兒運動？學生：木塊的運動方向相對于桌面：向右；相對于紙：向左。老師：木塊受到的摩擦力方向往哪里？是跟木塊的運動方向相反還是跟木塊的相對運動方向相反？學生：向右，跟木塊相對于紙的運動方向相反。老師：物體所受滑動摩擦力的方向是通過相對運動方向來判斷的，而不是

6、運動方向。木塊相對于桌面的運動木塊相對于紙的運動圖2F（3）大小 【探究實驗】滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)老師：同學們能以生活實例為根據(jù)提出你們的猜想嗎？學生：冬天的馬路上有冰的地方容易滑倒，所以滑動摩擦力可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)；拖木箱，拖輕的比重的省力，所以滑動摩擦力還可能與物體的輕重有關(guān)。物體可能還與接觸面積有關(guān)。老師：那么，在我們設計的實驗中，依據(jù)什么思想方法呢？學生：控制變量法老師：同學們分組討論設計出具體的實驗方案，然后進行比較并選出一個可行且較完善的方案來。學生：討論設計老師學生共同討論得出一個可行的方案。F圖3方案如下：實驗裝置如圖3所示：木塊（有一面為橡皮面）通過一彈簧測

7、力計與墻相連，置于長木板上，用力拉動長木板，木塊在上面滑動一段距離后，相對地面保持靜止不動，此時，木塊受到的滑動摩擦力等于彈簧的拉力，可通過彈簧測力計讀出?？刂埔恍┝坎蛔兌淖兡承┝縼硖骄炕瑒幽Σ亮εc什么因素有關(guān)。改變接觸面材料（木板面和橡皮面），保持其它因素不變，觀察滑動摩擦力的大小情況。實驗結(jié)果：木塊的接觸面為木板面時，木塊受的滑動摩擦力大。結(jié)論：滑動摩擦力大小與接觸面性質(zhì)有關(guān)。改變接觸面間的壓力（在木塊上加鉤碼），保持其它因素不變，觀察滑動摩擦力的大小情況。實驗結(jié)果：木塊重時受的摩擦力大。結(jié)論：滑動摩擦力大小與正壓力有關(guān)。改變木塊與長木板的接觸面積而保持其它因素不變，觀察滑動摩擦力的大小

8、情況。實驗結(jié)果：滑動摩擦力相等。結(jié)論：滑動摩擦力大小與接觸面積無關(guān)?！驹O計思想：讓學生從生活中的實例分析問題，得出有根據(jù)的猜想，培養(yǎng)學生科學的思維方式；通過學生分組討論實驗方案，培養(yǎng)學生團結(jié)協(xié)作的品質(zhì)；通過師生共同設計實驗，培養(yǎng)學生多角度、全方面考慮問題的意識；在實驗研究過程中，滲透控制變量法，通過自己動手實驗，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W研究態(tài)度以及提高學生的動手能力。讓學生能在課堂上得到高效率的教育?！坷蠋煟哼@里我們僅僅定性地研究了滑動摩擦力與哪些量有關(guān)，科學家們通過精確實驗得出了滑動摩擦力的表達式。公式： 說明動摩擦因數(shù)，通過書上P62的表格介紹幾種材料間的動摩擦因數(shù)；正壓力FN，通過以下例題說明

9、?！菊n堂例題】在東北的冬季伐木工作中，伐下的木料常裝在雪撬上，馬拉著雪橇在冰道上滑行，將木料運出。一個有鋼制滑板的雪橇，連同木料的總重量為4.9104N。在水平的冰道上，馬要在水平方向用多大的力，才能夠拉著雪橇勻速前進？分析：對雪橇用二力平衡條件得出滑動摩擦力與拉力等大。這里雪橇對地面的壓力，大小等于雪橇的總重量G。鋼與冰之間的動摩擦因數(shù)可從書上的表中查出。解： 雪橇勻速運動，拉力與阻力大小相等，所以,而,所以 。代入數(shù)值后，得.馬要在水平方向用980N的力，才能夠拉著雪橇勻速前進。思考：如果木料再增加4.9104N，則馬要用多大的水平力，才能夠拉著雪橇勻速前進？三、靜摩擦力【演示 4】 （1

10、）木塊在水平面上，用細線通過定滑輪懸掛一個鉤碼，細線的水平力拉木塊,未拉動；（2）木塊靜止在斜面上。老師：以上兩種現(xiàn)象中產(chǎn)生的摩擦力有什么共同的特點？學生分析歸納：物體相對靜止，但有相對運動趨勢?！驹O計思想：不斷鍛煉學生的觀察能力和歸納的能力。】( 1 )定義 當一個物體在另一個物體表面上相對另一物體有運動趨勢時,受到另一物體阻礙它相對運動趨勢的力,這種力叫靜摩擦力。（2）方向 教師先提問演示4中木塊所受的靜摩擦力的方向是如何的？讓學生思考如何確定靜摩擦力的方向。【演示5】毛刷放在水平面上，再壓一鉤碼（大號），用力拉毛刷，毛刷雖靜止，但刷毛彎曲，它可表明物體相對運動趨勢方向，從而確定靜摩擦力方

11、向。結(jié)論：靜摩擦力的方向總跟接觸面相切，并且跟物體相對運動趨勢的方向相反?！驹O計思想：給學生以直接的感性認識，從而能更深刻地理解掌握靜摩擦力的方向?！浚?）大小 在物體處于平衡狀態(tài)的情形下，靜摩擦力的大小由物體的平衡條件來確定。（4）最大靜摩擦力 重復演示4，讓學生觀察到物體從靜止到運動的過程，并強調(diào)“欲動未動”的狀態(tài)，同時觀察靜摩擦力大小的變化。結(jié)論：靜摩擦力在零和最大靜摩擦力之間，即0FFmax。老師：空的手推車與裝滿貨物的手推車哪個容易推動？學生：空的手推車。老師：最大靜摩擦力與正壓力有關(guān)。正壓力越大，最大靜摩擦力也越大?！驹O計思想：從生活中的現(xiàn)象出發(fā)，總結(jié)出結(jié)論，學生較易領(lǐng)會】【課堂例

12、題】用手握住一個油瓶（瓶始終處于豎直方向），下列說法正確的是（ ）A瓶中油越多，手必須握得越緊B手握得越緊，油瓶受到的摩擦力越大C不管手握得有多緊，油瓶受到的摩擦力總是一定的D以上說法都正確答案：AC解析：最大靜摩擦力與正壓力的關(guān)系，握得越緊，正壓力越大，最大靜摩擦力也越大；由二力平衡求靜摩擦力，這時油瓶受到的是靜摩擦力，與油瓶重力平衡，等于重力。（5）舉例說明靜摩擦力的應用【設計思想：讓學生懂得知識從生活中來，也將回歸于生活、用于生活中去。生活中有很多例子，這樣的設計提問，能發(fā)散學生的思維，提高學生學以致用的能力。作為學生要學好物理知識，盡可能地去改善人類的生活、做對人類有貢獻的事?！克?、鞏固練習（1）總結(jié)摩擦力產(chǎn)生的條件。（2）馬拉雪橇在水平雪地上前進，若馬對雪橇拉力突然增大，雪橇所受滑動摩擦力如何變化?（3）手壓黑板擦靜止在黑板上，黑板擦是否受摩擦力？松手后黑板擦向下滑動，又受多大摩擦力?【教學反思】 本堂課是一堂設有探究實驗的新課，學生對探究的對象摩擦力并不陌生，能舉出很多生活中的例子，但他們對探究的內(nèi)容滑動摩擦力與什么因素有關(guān)的認識還停留在一個僅只有一定猜想的層面上，并沒有很深的了解，這樣的情況對課堂教學來說，具有很大的促進作用。學生有了一定淺層面的了解后，在強烈的求知欲望和