32摩擦力教學設計-高一上學期物理人教版2

第三章相互作用—力第2節(jié)摩擦力課標分析：《普通高中物理課程標準》中要求學生經(jīng)歷一些科學探究活動，初步了解物理學的特點和研究方法，知道生產(chǎn)和生活中物理現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，并形成將探究得到科學知識應用于生產(chǎn)和生活的意識。摩擦力作為非常重要的性質力之一，在課程標準上要求認識摩擦力，知道滑動摩擦和靜摩擦現(xiàn)象，能用動摩擦因數(shù)計算滑動摩擦力的大小。摩擦力在高中的課程中是比較重要的，并且摩擦力作為動力學的基礎知識之一，在教學中要給與足夠重視，務必讓學生學明白并能熟練應用。學情分析：學生已經(jīng)在初中學習過摩擦力的有關知識，對生活中的摩擦現(xiàn)象有所了解，但是對其產(chǎn)生的規(guī)律卻不清楚，但會用二力平衡的知識分析一些簡單的問題。學生對知識有較強的好奇心和較強的觀察能力，學生也有一定的歸納總結能力。學生已經(jīng)學過彈力，知道壓力的性質是彈力，促進理解"正壓力”這一概念。學生已有一定的物理學科研究方法，如觀察實驗、控制變量法、類比方法、從實驗現(xiàn)象中總結規(guī)律等，可以實現(xiàn)教材滲透的方法教育意圖。學生對知識有較強的好奇心和較強的觀察能力，學生也有一定的歸納總結能力。但學生現(xiàn)在仍然習慣于經(jīng)驗分析，對理論分析還沒養(yǎng)成良好的習慣，需要教師逐步引導。教材分析：本節(jié)內(nèi)容選自人教版高中物理第三章第二節(jié)的知識，本節(jié)內(nèi)容是在初中摩擦力基礎上的延伸和拓展。摩擦力與彈力地位等同。本節(jié)知識是本章教學的重點，同時也是教學的難點，故應對該節(jié)內(nèi)容的教學引起高度的重視。摩擦力是力學中的三大性質力之一，正確認識摩擦力對后面知識的學習有著至關重要的作用。在摩擦力這節(jié)課中，要求會計算滑動摩擦力的大小和判斷其方向，以及靜摩擦力的大小和方向的判斷。教師在教學過程中要將學生在初中所學過的相關概念與本節(jié)內(nèi)容相結合,與生活中的實例相結合，逐步引導、循循善誘，對兩種摩擦力的大小和方向判定有個清晰的認識。在探究過程中要充分利用初中二力平衡的知識，在物體從靜止到運動的過程中認識靜摩擦力和滑動摩擦力大小變化情況，使學生的認識從感性到理性發(fā)生質的變化。由于本節(jié)課的特點，在整個教學過程中要充分體現(xiàn)新課標的探究精神，讓學生多用所學知識揭示生活中的相關現(xiàn)象本質。教學目標：物理觀念理解影響摩擦力大小的因素；會根據(jù)相對運動判斷摩擦力的方向，并能根據(jù)公式計算大小?？茖W思維通過自己動手實驗，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的思維?？茖W探究通過探究影響摩擦力大小因素的活動，培養(yǎng)學生實驗、分析、概括的能力，對學生進行科學研究方法的教育。科學態(tài)度與責任體會摩擦力與人類生活的密切聯(lián)系，在探究活動中，培養(yǎng)學生實事求是、尊重客觀規(guī)律的科學態(tài)度。教學重難點：重點：認識靜摩擦力和滑動摩擦力，知道最大靜摩擦力。利用滑動摩擦力的概念及產(chǎn)生條件，判斷滑動摩擦力的方向。難點：利用滑動摩擦力的概念及產(chǎn)生條件，判斷滑動摩擦力的方向。教學方法：教師教法：講授法、直觀演示法、實驗探究法學生學法：實驗探究法、討論法教具選擇：多媒體、刷子、黑板擦、書、木塊、彈簧測力計、毛巾教學過程：教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖新課導入情景1：通過播發(fā)一個視頻：小狗在冰面上行走的時候不斷打滑，使用黑板擦可以將黑板上的字給擦掉。問題1：為什么后出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？學生觀看視頻，并思考回答問題1.利用生活實例激發(fā)學生的興趣。2.引導學生總結：生活中處處存在摩擦力，摩擦力與生活息息相關。3.培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題的能力，體現(xiàn)從生活走向物理的教學觀念。情景2：展示3組圖片小男孩用力將木塊推動，木塊在地面上滑動，用彈簧測力計拉動木塊在平板上滑動，小木塊從斜面上滑落下來。教師講解：根據(jù)初中所學知識，我們知道木塊都受到了滑動摩擦力，初中對于滑動摩擦力的定義是一個物體，在另一個物體表面滑動時產(chǎn)生的摩擦力叫滑動摩擦力。那我們現(xiàn)在就在初中學習的基礎上，再深入了解滑動摩擦力。學生認真聽講，觀看圖片1.引出本節(jié)課學習內(nèi)容：摩擦力。2.引導學生回憶初中對摩擦力的學習。使學生在初中所學過的相關概念與本節(jié)內(nèi)容相結合。新課教學讓學生通過觀察以上三個圖片回答以下問題問題1：它們的共同特性？引導學生得出共同特性：兩個問題，相互接觸，有相對運動趨勢。和同學們一起得出高中對滑動摩擦力的定義：兩個相互接觸的物體，當它們相對滑動時，在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力，這種力叫做滑動摩擦力。問題2：滑動摩擦力產(chǎn)生的條件？①兩物體相互接觸，且接觸面不光滑；②兩物體接觸處有壓力；③兩物體接觸面有相對運動。問題3：滑動摩擦力的方向？教師通過演示以下兩個實驗幫助學生理解滑動摩擦力的方向。1.刷子在講臺上向前劃過，讓同學觀察刷子的運動方向和刷毛偏離方向，對其進行受力分析。2.將黑板擦放在書的一端，將書向前推動，觀察黑板擦的運動方向和受力情況。通過講解，引導學生得出滑動摩擦力的方向：總是沿著接觸面，并且跟物體相對運動的方向相反。創(chuàng)設情景：請同學們把手掌貼在桌面上，使手掌沿桌面滑動，改變手掌施加在桌面上的力，體驗手掌的感覺。問題4：摩擦力的大小與哪些因素有關？我們研究多個變量之間的關系時，采用什么方法？引導學生根據(jù)生活實例推測影響摩擦力大小的因素。并且讓學生根據(jù)以往的實驗知識設計探究影響摩擦力大小因素的實驗。學生設計完實驗后進行講解實驗當木塊對木板的壓力越大，表面越粗糙時彈簧秤的示數(shù)越大；可知滑動摩擦力的大小于物體間的壓力，以及接觸面的情況有關。接觸面的情況包括粗糙程度和材料。要特別注意，與接觸面積無關。進一步的實驗表明，滑動摩擦力的大小跟壓力成正比F＝μFN，其中的μ是一個比例常數(shù)，叫動摩擦因數(shù)。公式中的壓力也就是兩個物體表面間的垂直作用力，是求滑動摩擦力的關鍵。對μ的認識：對學生指出，μ的數(shù)粗糙值與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關，沒有單位，指導學生閱讀“幾種材料間的動摩擦因數(shù)”，加深學生對μ的認識。1．學生觀看圖片，討論回答與教師一起總結得出滑動摩擦力的定義2.學生進行討論總結回答問題3.學生通過對刷子及黑板擦運動情況和受力分析?？偨Y得出滑動摩擦力的方向。學生小組討論后設置實驗，探究影響滑動摩擦力的因素。通過觀察分析以上三種情況物塊所受摩擦力總結得出摩擦力的定義、產(chǎn)生條件一方面培養(yǎng)學生獨立思考的能力，另一方面讓學生帶著問題去聽講，有效的激發(fā)了學生的聽課積極性。通過實驗使學生加強對摩擦力方向的理解，了解相對相對運動趨勢。1.這個實驗是本堂課的重點和難點，讓學生在設置實驗的過程中自主思考問題，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。培養(yǎng)學生科學探究能力。2.學生先設置實驗，進行實驗。在教師講解實驗時進行糾錯，帶著問題聽講，調(diào)動學生學習的積極性。根據(jù)初中所學，除了滑動摩擦力，還有其他形式的摩擦力。小孩推箱，箱子未動。據(jù)二力平衡的知識，這時一定有一個力與推力平衡，阻礙相對運動發(fā)生的力，那就是靜摩擦力。通過學生的回答總結得出，當兩個相對靜止的物體之間發(fā)生相對運動趨勢時，在接觸面上就會產(chǎn)生一種阻礙這種相對運動趨勢的力，這個力就叫靜摩擦力。靜摩擦力產(chǎn)生條件：1.物體間要有彈力且相對靜止2.要有相對運動趨勢3.接觸面要粗糙。靜摩擦力的方向：靜摩擦力的方向總是跟接觸面相切，并且跟物體相對運動趨勢的方向相反。強調(diào)1.首先要強調(diào)靜摩擦力方向的方位：“總是沿著接觸面”，如果接觸面是曲面，靜摩擦力的方向與接觸面相切。2.要引導學生體會“相對運動趨勢”，學生對“相對運動趨勢”常常感到不好理解，對“相對運動趨勢方向”不好判斷。讓學生聯(lián)系滑動摩擦力方向的確定以及演示的兩個實驗進行理解。進行實驗：用彈簧測力計沿水平方向拉木塊時，在拉力F增大到一定程度之前，木塊不會運動，繼續(xù)用力，當拉力達到某一個數(shù)值Fmax時木塊開始移動，此時拉力會突然變小到F0提問：上述實驗現(xiàn)象我們可以得出什么呢？我們可以得到這樣的結論：一般靜摩擦力沒有一個確定的值，當物體不動處于平衡狀態(tài)時，靜摩擦力的大小隨著拉力大小的變化而變化，總是等于拉力的大小。靜摩擦力增大到某數(shù)值后就不再增大了，這時靜摩擦力達到最大值，叫最大靜摩擦力，用Fm表示。一般情況下，如果兩個相接觸的物體之間存在著靜摩擦力的作用，則并不一定處于最大靜摩擦力狀態(tài)，最大靜摩擦力等于使物體將要開始運動所需的最小推力。由二力平衡可知，木塊除受到拉力以外，還受到了與拉力等大反向的作用力，這個力是桌面對木塊的靜摩擦力，所謂“靜”，是指木塊相對于桌面靜止.繼續(xù)增大拉力，木塊仍處于靜止狀態(tài)，說明靜摩擦力隨外力的增大而增大.靜摩擦力的大?。红o摩擦力總等于沿接觸面方向物體受到的外力，而與壓力無關.在上面的實驗中，增大拉力，發(fā)現(xiàn)木塊靜止到一定的時候就由“靜”變?yōu)椤皠印绷?說明靜摩擦力有一個限度，靜摩擦力的最大值Fmax叫做最大靜摩擦力，最大靜摩擦力等于使物體剛要運動時的外力。師生總結：結論：靜摩擦力F的值為0＜F≤Fmax．觀看圖片，思考分析，根據(jù)探究滑動摩擦力的方法總結靜摩擦力的定義、產(chǎn)生條件。對三組圖片中的物體進行受力分析，得出靜摩擦力的方向學生觀看教師演示實驗小組討論，思考回答學生認真聽講，思考，做筆記1.培養(yǎng)學生獨立思考能力。2.·探究靜摩擦力與探究滑動摩擦力的方法類似，學以致用。留給學生自己思考的空間鼓勵學生從物理現(xiàn)象中進行歸納總結。通過實驗引入最大靜摩擦力通過講解實驗讓學生了解最大靜摩擦力。通過講解實驗讓學生了解靜摩擦力。課堂練習進行課堂練習，留一定時間給學生思考，如何再講解習題，鞏固練習例1(多選)如圖所示，A、B疊放在水平面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做勻速直線運動，下列說法正確的是()A．A、B之間無摩擦力B．A受到的摩擦力水平向右C．B受到A的摩擦力水平向左D．地面對B的摩擦力為靜摩擦力，水平向右講解：對A物體，由于A勻速運動，由二力平衡可知，B對A的摩擦力必與F等大反向，故A錯誤，B正確；對B物體，由力的作用的相互性，B對A的摩擦力一定與A對B的摩擦力等大反向，故B受到A的摩擦力水平向左，故C正確；對A、B整體分析，由于A、B一起向左勻速運動，則地面對B的摩擦力一定為滑動摩擦力，且水平向右，故D錯誤．答案：BC總結判斷靜摩擦力有無與方向的方法靜摩擦力有無及方向的判斷方法(1)二力平衡法：適于相互接觸的兩物體處于平衡狀態(tài)時．(2)假設法①選研究對象(受靜摩擦力作用的物體)．②選跟研究對象接觸的物體為參考系．③假設接觸面光滑，找出研究對象相對運動趨勢的方向．④靜摩擦力的方向與相對運動趨勢的方向相反．認真思考，回答問題學生認真聽講做筆記通過課堂練習檢驗學生對該節(jié)課知識點的掌握情況，學生也可以及時鞏固。知識小結與學生一起對該節(jié)知識點進行小結認真思考，回答問題幫助學生建立知識框架，形成知識體系。課后作業(yè)布置課后作業(yè)1.(多選)如圖甲所示，一人用由零逐漸增大的水平力F推靜止于水平地面上質量為10kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff與F的關系如圖乙所示，g取10m/s2，下列說法正確的是()A．木箱所受的最大靜摩擦力Ffm＝21NB．木箱所受的最大靜摩擦力Ffm＝20NC．木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.21D．木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.22.課本的課后練習題認真獨立完成作頁趁熱打鐵，對本節(jié)課所學的知識點進行鞏固練習，鍛煉學生的獨立思考能力，教師通過作業(yè)完