高一物理摩擦力教學(xué)設(shè)計

　　摩擦力分為靜摩擦力、滾動摩擦、滑動摩擦三種。是高一物理的一個?？贾R點，下面學(xué)習(xí)啦小編為你整理了高一物理摩擦力教學(xué)設(shè)計，希望對你有幫助。

　　物理摩擦力教學(xué)設(shè)計【整體設(shè)計】

　　摩擦力是力學(xué)中的三大性質(zhì)力之一，正確認(rèn)識摩擦力對后面知識的學(xué)習(xí)有著至關(guān)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(xué)過程中要將學(xué)生在初中所學(xué)過的相關(guān)概念與本節(jié)內(nèi)容相結(jié)合，與生活中的實例相結(jié)合，逐步引導(dǎo)、循循善誘，對兩種摩擦力的大小和方向判定有個清晰的認(rèn)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(yùn)動的過程中認(rèn)識靜摩擦力和滑動摩擦力大小變化情況，使學(xué)生的認(rèn)識從感性到理性發(fā)生質(zhì)的變化.對于動摩擦因數(shù)的教學(xué)最好通過實驗讓學(xué)生探究得出.由于本節(jié)課的特點，在整個教學(xué)過程中要充分體現(xiàn)新課標(biāo)的探究精神，讓學(xué)生多用所學(xué)知識揭示生活中的相關(guān)現(xiàn)象本質(zhì).

　　物理摩擦力教學(xué)設(shè)計【教學(xué)重難點】

教學(xué) 重點

　　1.滑動摩擦力的大小及方向的判斷.

　　2.靜摩擦力的有無及方向的判斷.

　　3.靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律.

　　教學(xué)難點

　　1.靜摩擦力有無的判斷和方向的判斷.

　　2.靜摩擦力大小的計算.

　　物理摩擦力教學(xué)設(shè)計【三維目標(biāo)】

　　知識與技能

　　1.知道什么是靜摩擦力、最大靜摩擦力、滑動摩擦力.

　　2.能計算靜摩擦力、滑動摩擦力的大小并會判斷它們的方向.

　　過程與方法

　　1.學(xué)生通過設(shè)計實驗，并使用控制變量法對影響滑動摩擦力和靜摩擦力大小的因素進(jìn)行實驗探究.

　　2.培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,培養(yǎng)學(xué)生利用知識解決實際問題的能力.

　　情感態(tài)度與價值觀

　　通過靜摩擦力的探究過程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思想方法.

　　課前準(zhǔn)備

　　教具準(zhǔn)備:木塊、彈簧秤、木板、毛巾、紙、鋼板、砂紙、水等.

　　知識準(zhǔn)備:搜集有關(guān)的摩擦力信息.

　　物理摩擦力教學(xué)設(shè)計【教學(xué)過程】

　　導(dǎo)入新課

　　活動導(dǎo)入

　　準(zhǔn)備兩只碗，分別放入數(shù)量較多的玻璃小球，一只碗內(nèi)是光滑干凈的，另一只碗內(nèi)是粘有灰塵的.請兩個同學(xué)把玻璃球從碗中用筷子夾出來，比賽看誰夾得快.然后讓兩位同學(xué)分別說出自己的感想,從而引出摩擦力的問題.

　　情景導(dǎo)入

　　(課件展示)播放運(yùn)動員滑雪的錄像,如圖3-3-1,讓學(xué)生說出滑雪要求的環(huán)境條件，然后導(dǎo)出摩擦力的概念.

　　問題導(dǎo)入

　　粉筆在黑板上可以寫出字來,在玻璃上寫得出來嗎?試試看.想想若在外面的柏油路面上用粉筆寫字又會有何不同?為什么?你認(rèn)為摩擦力是一種什么樣的力?讓學(xué)生用自己的語言敘述摩擦力.

　　推進(jìn)新課

　　學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過摩擦力，通過直接提問使學(xué)生回憶并敘述摩擦力的概念.

　　概念：兩個相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對運(yùn)動或具有相對運(yùn)動的趨勢時，就會在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的力，這種力叫做摩擦力.本節(jié)課就來深入研究摩擦力.

　　請學(xué)生做個小實驗：要求學(xué)生用逐漸增大的水平力推動在教室中放置的桌子，直到推動一段距離.(設(shè)計意圖:讓學(xué)生體會并分析出桌子受到推力和摩擦力的作用，使學(xué)生產(chǎn)生對靜摩擦力和滑動摩擦力的感性認(rèn)識)

　　學(xué)生活動:學(xué)生按老師要求推桌子，并感受推力大小變化.

　　問題：為什么用力推桌子而桌子不一定運(yùn)動?為什么想讓桌子繼續(xù)運(yùn)動還要繼續(xù)推?

　　初步引出對靜摩擦力和滑動摩擦力的感性認(rèn)識.

　　一、靜摩擦力

　　由用力推桌子而不動，師生討論引導(dǎo)出靜摩擦力的概念：兩個相互接觸的物體之間有相對運(yùn)動趨勢而又保持相對靜止時,在接觸面間所產(chǎn)生的阻礙相對運(yùn)動趨勢的力叫靜摩擦力.

　　問題：靜摩擦力是一恒定的力嗎?怎樣求靜摩擦力的大小?怎樣判斷靜摩擦力的方向?

　　【實驗探究】 在水平桌面上放一木塊，用彈簧測力計沿水平方向用較小的力拉木塊但保持木塊不動，并不斷緩慢地增大拉力.注意提示學(xué)生觀察彈簧秤的示數(shù)變化.

　　實驗現(xiàn)象：我們可以看到隨著拉力的增大，彈簧秤的示數(shù)不斷增大.

　　結(jié)論：由二力平衡的知識可以知道，木塊受到的靜摩擦力大小等于彈簧秤的拉力，方向和拉力的方向相反.所以靜摩擦力不是一固定值，它隨外力的變化而變化，總是和外力大小相等、方向相反.

　　繼續(xù)試驗：在彈簧測力計指針下輕塞一個小紙團(tuán)，它可以隨指針移動，并作為指針到達(dá)最大位置的標(biāo)志.在剛才實驗的基礎(chǔ)上繼續(xù)用力，當(dāng)拉力達(dá)到一定的值時木塊開始移動，此時拉力會突然變小.要求學(xué)生記下剛才的最大值.

　　結(jié)論：靜摩擦力的增大有一個限度，這個限度就是最大靜摩擦力Fmax，其值等于物體剛剛開始運(yùn)動時的拉力.兩物體間實際發(fā)生的靜摩擦力F在0與最大靜摩擦力Fmax之間.

　　問題：最大靜摩擦力的大小和什么因素有關(guān)呢?(教師提出問題，由學(xué)生自主設(shè)計實驗驗證最大靜摩擦力大小的決定因素)

　　學(xué)生活動:學(xué)生設(shè)計實驗并探究，整理分析實驗數(shù)據(jù).

　　參考設(shè)計：

　　1.裝置如上面的實驗，在木塊上面增加砝碼，驗證在不同的壓力作用下的最大靜摩擦力的大小;保持壓力不變，分別在桌面上、棉布面上、毛巾面上驗證最大靜摩擦力的值.

　　2.用手握一油瓶，手的握力恰好使得油瓶不下落，此時最大靜摩擦力等于瓶的重力.不斷增加瓶中的油，要想瓶恰不滑落，應(yīng)該增加手的握力即壓力,由此判斷最大靜摩擦力和壓力的關(guān)系.換用不同粗糙程度的瓶子做實驗，驗證最大靜摩擦力和接觸面的粗糙程度的關(guān)系.

　　活動:學(xué)生交流討論并得出結(jié)論:

　　1.靜摩擦力大小值并不唯一;

　　2.最大靜摩擦力與壓力和接觸面有關(guān)系.

　　引導(dǎo)學(xué)生說一下生活中和生產(chǎn)中利用靜摩擦力的事例.

　　1.有關(guān)靜摩擦力的說法中正確的是( )

　　A.只有靜止的物體才受靜摩擦力 B.靜摩擦力與壓力成正比

　　C.靜摩擦力可能與運(yùn)動方向垂直 D.靜摩擦力的方向與物體運(yùn)動方向一定相反

　　解析：受靜摩擦力作用的物體不一定靜止，故A錯.靜摩擦力的大小與壓力無關(guān)，而與物體的運(yùn)動狀態(tài)及所受其他力的情況有關(guān)，故B錯.靜摩擦力的方向可與運(yùn)動方向成任意角度，故C正確.靜摩擦力的方向與運(yùn)動方向無關(guān)，但一定與相對運(yùn)動方向相反，故D錯.

　　答案：C

　　2.如圖3-3-4所示，用外力F水平壓在質(zhì)量為m的物體上(設(shè)受力F的面絕對光滑)，恰好使物體靜止，此時物體與墻之間的摩擦力為______;如果F增大為3F，物體與墻之間的摩擦力為______.

　　解析：物體受向下的重力為mg，由二力平衡條件知靜摩擦力大小也為mg，方向向上，當(dāng)推力增為3F時，物體重力不變，則靜摩擦力也不變.

　　答案：mg mg

　　二、滑動摩擦力

　　概念：當(dāng)一個物體在另一個物體表面上滑動的時候，會受到另一個物體阻礙它滑動的力，這種力叫做滑動摩擦力.滑動摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體的相對運(yùn)動方向相反.(可以通過復(fù)習(xí)回憶得出，或者通過演示實驗總結(jié)得出，也可以直接給出)

　　(提出要求)利用教材演示實驗儀器設(shè)計實驗，定量研究影響滑動摩擦力大小的因素.(設(shè)計意圖：使學(xué)生意識到應(yīng)采用控制變量法進(jìn)行多變量的研究;使學(xué)生體會摩擦力的大小的影響因素)

　　1.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗原理的探究.

　　(學(xué)生活動:思考并交流討論得出利用二力平衡定量測量滑動摩擦力的大小)

　　2.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗方法的探究

　　(學(xué)生活動:思考并交流討論得出控制變量法)

　　3.組織學(xué)生利用已有器材進(jìn)行實驗探究

　　(學(xué)生活動:學(xué)生進(jìn)行分組實驗探究)

　　4.要求學(xué)生設(shè)計表格記錄數(shù)據(jù)，并通過對數(shù)據(jù)的分析初步得出自己的結(jié)論.

　　(學(xué)生活動:展示自己的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最終定量得出壓力與滑動摩擦力的關(guān)系，對動摩擦因數(shù)有定性的認(rèn)識)(設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生實驗數(shù)據(jù)的分析處理能力)

　　小結(jié)：滑動摩擦力的計算公式f=μN.(設(shè)計意圖：訓(xùn)練學(xué)生語言表達(dá)及邏輯推理能力)

　　介紹動摩擦因數(shù)的物理意義及常見材料間的動摩擦因數(shù).

　　物理摩擦力教學(xué)設(shè)計【課件展示】

　　幾種材料間的動摩擦因數(shù)

　　材料 動摩擦因數(shù) 材料 動摩擦因數(shù)

　　鋼—鋼 0.25 鋼—冰 0.02

　　木—木 0.30 木頭—冰 0.03

　　木—金屬 0.20 橡膠輪胎—路面(干) 0.71

　　皮革—鑄鐵 0.28

　　例題.滑雪是北方地區(qū)人們喜愛的一種運(yùn)動.有的地方人們用鹿拉滑雪板進(jìn)行滑雪比賽.已知滑雪板與冰面間的動摩擦因數(shù)為0.02，滑雪板和人的總質(zhì)量為180 kg.如果鹿拉著滑雪板做勻速直線運(yùn)動，求鹿的拉力大小.

　　解析：由于滑雪板做勻速直線運(yùn)動，可知鹿的拉力F與滑動摩擦力的大小相等，即F=f.同時，滑雪板與冰面的壓力N與滑雪板和人的重力相等，即N=G.

　　由滑動摩擦力公式，可求出鹿的拉力大小為

　　F=f=μN=μMg=0.02×180×9.8 N=35.3 N.

　　答案:35.3 N

　　物理摩擦力教學(xué)設(shè)計【課堂訓(xùn)練】

　　質(zhì)量為2 kg的物體，靜止在水平面上.物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等.給物體一水平拉力.

　　(1)當(dāng)拉力大小變?yōu)? N時，地面對物體的摩擦力是多大?

　　(2)當(dāng)拉力大小變?yōu)?2 N時，地面對物體的摩擦力是多大?

　　(3)此后若將拉力又減小為5 N(物體仍在滑動)，地面對物體的摩擦力是多大?

　　(4)若撤去拉力，在物體繼續(xù)滑動的過程中，地面對物體的摩擦力是多大?(取g=10 N/kg)

　　解析：(1)當(dāng)拉力F=5 N時，F(xiàn)

　　(2)當(dāng)拉力F=12 N時，F(xiàn)>fmax,物體滑動起來，地面對物體的摩擦力為滑動摩擦力F滑=μN=μmg=0.5×2×10 N=10 N;

　　(3)當(dāng)拉力又減小為5 N時，由于物體仍在地面上滑動，所以物體受到地面的摩擦力仍是滑動摩擦力，所以仍是10 N;

　　(4)當(dāng)拉力撤去后，由于物體繼續(xù)在地面上滑動，物體受到地面的摩擦力仍是滑動摩擦力，所以仍為10 N.

　　答案：(1)5 N (2)10 N (3)10 N (4)10 N