摩擦力教学设计07.docx

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1、第三节摩擦力【教学目标】1知识与技能知道摩擦力产生的条件。能在简单问题中，根据物体的运动状态，判断静摩擦力的有无、 大小和方向；知道存在着最大静摩擦力。掌握动摩擦因数，会在具体问题中计算滑动摩擦力 和判定滑动摩擦力方向。知道影响动摩擦因数的因素。2、过程与方法通过动手实验，理解实验过程中控制变量的方法。通过问题讨论，寻找有效沟通和交流 的方法。通过实验现象分析与数据处理、归纳，体会突出主要矛盾，忽略次要因素及无关因 素，总结出摩擦力产生的条件和规律的方法。3、情感态度与价值观通过学生自主合作解决问题的过程，体验战胜困难、解决物理问题的喜悦和体会成功感 受；通过实验和反思，养成实事求是、尊重规律

2、的科学态度；通过合作交流，培养学生主动 与他人合作和分享的精神，敢于提出见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。【教学重点】静摩擦力有无的判断以及静摩擦力方向的判断，滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断实验器材】每个学思小组配备一套实验材料：牙刷一只，装有挂钩的方木块一块，50克的钩码四 个，长木板一块，弹簧秤一只，泡沫塑料片（与长木板宽度相当）。【设计思路】摩擦力是高中力学教学的难点和重点，正确认识摩擦力，对学生学习后面的知识有着至 关重要的作用，而且摩擦力的学习历来也是学生感到头疼的问题。本节课的内容分静摩擦力 和滑动摩擦力两部分，重点是摩擦力产生的条件、特性和规律，难点是具体问题中正压力大

3、小的确定。本节课的探究过程采用：引起兴趣一鼓励猜想一设计方案一实验探究一得出结论 等步骤和方法进行。学生的思维能否被调动起来，关键在于教师设置的课堂问题是否引起了他们的思维兴 趣。在这节课的问题设计时，始终注意了以下几点：力求把问题设置在学生思维的最佳突破 口上，充分考虑学生的学习能力和知识水平，既不可进行“填空”式的简单置疑，也不能把 知识搞得过于繁杂、神秘，让学生不知所措。问题的深度、难易要适当，能恰到好处地引发 学生积极思维，“跳一跳，摘到桃子”。问题设置要注意遵循学生的认知规律，并尽可能 地面向大多数，兼顾两头，增强问题的针对性。应对所设置的问题学生会做出的反应作一些 设想，如问题是否

4、难度合适，学生会怎样回答，是否能达到激励、启发、引导的目的等等, 并做好问题调整的准备。否则在课堂实施过程中，由于学生的不适应或不能提高学生学习的 自觉性、主动性，就会出现“冷场”的情况。探究的动力来自于对问题的好奇、敏感，来自于不同观点的撞击和争辩。好的情境创设 能激发学生学习的主动性，让学生自己发现和提出问题。这节课首先设计让学生用自己的手 在桌面上推拉，来直接体验与认识“静摩擦力”、“滑动摩擦力”，积累感性材料并激起疑问, 使学生头脑中形成“究竟为什么”、“怎么会这样”的探究念头。教师在介绍仪器的同时，要鼓励学生积极探索、大胆想象，设计出探究实验方案。在学 生独立地进行实验操作时，教师要

5、注意巡视，对实验中的注意事项加以指导，并要注意培养 学生严谨、求实的作风，培养一丝不苟、尊重事实、勇于修正错误的科学精神。学生实验完成后，教师要进行有效启发，为学生搭建起一个彼此沟通与交流的平台，鼓励学生勇于发表 自己的意见，善于吸收别人的思想，使学生相互启发，从而促进思维，产生灵感的火花。教 师要设法激活学生已有的知识，适时地加以引导和点拨，也可以站在学生的思维层次上发出 问题，帮助学生在思考的十字路口有效地选择思考方向，使学生敢于想，善于想，主动去解 决问题。【教学过程】引入新课今天我们学习摩擦力，首先用我们的手来感受一下摩擦力。1、让学生张开手，把右手掌压在桌面上，并顺着桌面拉或推右手掌

6、。（亲自体验轻推未 动和在桌面上推过时，手的感觉）。2、让学生用牙刷压着左手掌进行拉或推动作，之后牙刷不动左手掌来回动。（进一步积 累摩擦力方向的感性材料）。新课教学木块 木板 Ft教师指导学生按下图所示装置动手操作，用手拉木板，但木块保持静止。G请同学们思考放在木板上的木块受到哪些力的作用？并画出示意图。总结分析：重力、桌面的支持力、绳子的拉力。除了这三个力以外木块能不能静止一 不能。说明木块和桌面之间还存在着另外一个力。这个就是摩擦力。也就是说在物体与物体 接触的时候在接触面上除了产生弹力以外还可能会产生摩擦力。再请同学们来考虑一下上面的问题。物体静止的时候弹簧秤有读数，说明细线有拉力。问

7、题：可以看出来，物块并没有相对木板动动起来。但物块想不想动？一一想动。问题：想向哪边运动？一一向右问题：动了没有？一一没有动问题：是什么原因使物块想动但有动不了呢？一一就是桌面对物块的摩擦力。问题：摩擦力的方向向哪里？向左问题：摩擦力的大小为多少？你是怎么知道的？根据二力平衡可以知道，摩擦力的大小就是弹簧秤的读数。我们把物块这种想要相对运动，但却动不了的现象用物理语言表示出来就是物块有运动 趋势。可以知道这个物块的运动趋势向右。摩擦力的方向与物块的相对运动趋势的方向相反, 我们可以说物体所受的摩擦力阻碍物体的相对运动的趋势。我们把这种在两个接触的物体发 生相对运动的趋势时，在接触面上产生的阻碍

8、相对运动趋势的力叫做静摩擦力。这是我们今 天要研究的问题。一、静摩擦力1、定义：两个相互接触的物体，当他们具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻 碍相对运动趋势的力，这种力叫做静摩擦力。知道了什么是静摩擦力，接下来我们先来研究一下静摩擦力产生的条件。问题：产生静摩擦力的条件是什么？先请同学们思考、讨论、发言。2、静摩擦力产生的条件：两相对静止的物体直接接触，在接触面间存在着弹力演示：一个可乐瓶，我用手拿着它静止。可乐瓶有一种向下运动的趋势，手对它有一个 竖直向上的摩擦力。问题：如果我逐渐减小手对可乐瓶的压力，会怎么样呢？可乐瓶会掉下来当我的手对可乐瓶没有压力的时候可乐瓶就做自由落体运动了。说

9、明：只有接触而没有弹力是不可能产生摩擦力的两物体间有相对运动的趋势除了这两个条件是否就一定会产生静摩擦力了呢？下面我们来做一个实验：请两个通学生来比较用筷子将两个钩码夹到盒子里去。看谁夹 的快。（其中男同学用塑料筷子，女同学用竹筷）结果：力气大的男同学怎么也夹不进去，原因他用的是非常光滑的塑料筷。说明：静摩擦力的产生必须是在粗糙的接触面上。接触面粗糙接下去我们再来看一下静摩擦力的大小和方向有什么特点。我们还是来看前面的实验。我们说这个物体保持静止，但它有一个向右运动的趋势，而物体受到的静摩擦力的方向 向左，大小就等于弹簧秤的读数，这一点我们可以根据初中里学过的二力平衡得出来。再比如：有一物体我

10、把他如果就这么放在黑板上它会怎么样？一一会掉下来演示：将一个小磁铁吸在黑板上问题：这个小磁铁为什么没有掉下来呢？一一磁铁受到了黑板对它的竖直向上的静摩擦 力问题：小磁铁相对黑板的运动趋势向哪里？一一向下可以得出小磁铁受到的静摩擦力的方向与磁铁相对黑板的相对运动趋势的方向相反。3、静摩擦力的方向：沿着接触面，与物体的相对运动的趋势方向相反那么静摩擦力的大小呢？还是来看这个实验。我们知道现在这个木块受到的静摩擦力的大小为木块现在继续缓缓地拉木板时，请同学们思考：弹簧秤的读数发生变化意味着什么？（产生 相对运动趋势的细线拉力增大了）。而物体仍然是相对静止的（两个三角形记号的相对位置 却没有变化）。根

11、据二力平衡知道现在木块受到的静摩擦力应该是弹簧秤此时的读数可以知道：4、静摩擦力的大小：是变化的一一随使物体产生相对运动趋势的外力的变化而变化静摩擦力的大小随使物体产生相对运动趋势的外力的增大而增大，但能不能无限制的 增大。我们再来看一下上面的实验。继续增大产生相对运动趋势的外力，到一定程度可以看 出物块被拉动了（看到两个三角形记号相对位置发生变化）。也就是说静摩擦力的大小是有 范围的。有范围OWFfWFm静摩擦力的最大值我们叫做最大静摩擦力。课堂练习1、如图所示，用50N的作用力F将重10N的物体压在竖直墙壁上，问物体受到的摩擦力多 大？方向如何？第二课时问题：物体在相对滑动过程中是否还受到

12、摩擦力呢？一一受到木板对它的摩擦力。这种 摩擦力叫做滑动摩擦力。这就是我们接下来要讲的问题一一滑动摩擦力二、滑动摩擦力1、定义：当一个物体在另一个物体的表面上滑动时，会受到另一个物体阻碍它滑动的 力，这种力叫做滑动摩擦力。接下去先请同学们考虑一下滑动摩擦力的产生条件是什么？（请 学生思考、讨论、回答）2、滑动摩擦力的产生条件：两接触面间存在着弹力接触面粗糙两物体间发生相对滑动请同学们再考虑一下滑动摩擦力的方向怎么样？滑动摩擦力的方向一定与运动的方向 相反吗？（请学生思考、讨论、回答）3、滑动摩擦力的方向一一与物体的相对运动方向相反那么滑动摩擦力的大小与什么因数有关呢？先请同学们思考、讨论。请同

13、学们进行猜想：决定滑动摩擦力的因数可能有：接触面间的弹力接触面的粗糙程度运动速度的快慢物体的材料接触面的面积问题：如何去研究滑动摩擦力与这些因数之间的关系呢？问题：利用什么手段？一一实验问题：利用什么方法？一一控制变量法。在物理学中研究多个物理量之间的关系的时候，通 常是先规定其他几个物理量不变，再研究这两个量之间的关系，这种方法叫做控制变量法。接下来我们利用实验来进行研究。 其它不变，看滑动摩擦力与接触面之间的弹力（正压力）的关系。 保持方木块与接触面的情况不变，在滑块上面放不同钩码，作对比实验。 观察重点：弹簧秤读数，方木块（含钩码）对木板的压力大小。实验记录：1234木块与钩码的重量正压

14、力弹簧秤拉力摩擦力摩擦力/正压力针对上述实验方案，操作前教师先指导学生思考：如何及时准确的记录实验数据？ 因为物体放在水平面上，所以接触面之间的弹力的大小等于物体的重力，所以接触面之间的弹力可以利用改变物体的重力来改变。滑动摩擦力的大小利用弹簧秤来测量。完成实验 操作后，教师要鼓励学生，对观察到的现象和得出的实验结果积极发表自己的收获和看法。可每组派一个同学发言，教师在此基础上归纳实验结论，并板书在黑板上。从以上实验可以看出来滑动摩擦力的大小随着接触面间的弹力的增大而增大。而且是成 正比的关系。即:滑动摩擦力与接触面之间的弹力的关系：FocFn其它不变，看滑动摩擦力与接触面之间的粗糙程度的关系

15、。改变物体的接触面可以看出接触面越粗糙，滑动摩擦力越大其它不变，看滑动摩擦力与物体运动快慢的关系。改变物体运动的速度以看出滑动摩擦力是不变的，可以知道滑动摩擦力的大小与物体运 动的速度是没有关系的。其它不变，看滑动摩擦力与接触面之间的材料的关系。其实在第二步离我们已经做了，接触面原来是木材料的改为泡沫塑料片，物体所受的滑 动摩擦力的大小发生了变化，也就是说滑动摩擦力的大小与物体的材料是有关系的。其它不变，看滑动摩擦力与接触面的面积之间的关系改变面积进行实验，可以得出滑动摩擦力的大小与接触面的面积大小无关。我们可以将接触面的材料及粗糙程度通称为接触面的性质，那么我们可以说滑动摩擦力 的大小与接触

16、面间的弹力以及接触物体材料有关，而且滑动摩擦力与接触面之间的弹力的关系：FfFt总和起来可以写成% = jnFn4、滑动摩擦力的大小：Ff = piFn其中U是动摩擦因素，与接触物体的材料、接触面的粗糙程度有关，反应了接触面的性 质。书本上列出了一些物体间的动摩擦因数。Fn是垂直接触面间的弹力与接触面的面积大小，相对运动速度大小无关。知道了滑动摩擦力接下去先请同学们考虑一个问题问题：滑动摩擦力与最大静摩擦力谁大？探究方法1:记忆弹簧秤：在弹簧秤的指针里夹上一片小纸片，记录最大静摩擦力的大 小。探究方法2：利用动态力传感器进行研究。利用传感器显示其图像可以得出：最大静摩擦力略大于滑动摩擦力例题：

17、在我国东北寒冷的冬季，雪橇是常用的运输工具。一个有钢制滑板的雪橇，连同 车上木料的总重量为4.9X10%。在水平的冰道上，马要在水平方向用多大的力，才能拉着 雪橇匀速前进？（设钢与冰面之间的动摩擦因数为0.02）摩擦力在生活生产时刻伴随我们。问题：请同学们举一些生活生产中一些有害的摩擦力？对于这些我们要想办法减小。 录像：气垫船、磁悬浮列车、机器在润滑时加润滑油、利用圆木滚动搬运大石等摩擦力一定是有害的吗？问题：举一些现实生活中利用摩擦力的例子录像：车胎、鞋底、把手、旋钮上的花纹、拉弦乐器上的松香、传送带上皮带打蜡，加固螺 栓防止松动等等知识小结1、摩擦力产生的条件（1）、接触面粗糙。（2）、

18、在接触面上存在着弹力（3）、有相对运动或者有相对运动趋势2 .静摩擦力（1）、变力 0VF 静WFmax（2）、方向：静摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反3 .滑动摩擦力（1）、大小：F =4（2）、方向：滑动摩擦力的方向总是与接触面相切，且与相对运动方向相反课堂练习I、观察自行车上哪些地方存在摩擦，其中那些是有益的，那些是有害的，你能想出哪些办 法来增大和减小它们？2、分析物体A所受摩擦力方向。（V表示物体A的运动方向） VAV引导学生分析得出：“相 对”是指相对接触的物体, 而不能相对别的物体。3、下列说法正确的是:A.摩擦力存在于静止的物体之间B.因为摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，所以摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 C.滚动摩擦力总是小于滑动摩擦力D.摩擦力既可以是阻力，也可以是动力【教学体会】总体来说，提高课堂有效性的关键是如何激发学生的内在潜能和学习热情，让学生能自 己发现问题、提出问题，积极参与问题的研究，并能围绕问题投入到活动中去，成为真正的 学习主体。通过一系列探究过程的亲身经历，学生真正成为知识的发现者，从而体验到科学 探索的无穷乐趣。