《摩擦力》教学设计

《摩擦力》教学设计

作为一名专为他人授业解惑的人民教师，通常会被要求编写教学设计，借助教学设计可以让教学工作更加有效地进行。如何把教学设计做到重点突出呢？以下是小编精心整理的《摩擦力》教学设计，欢迎大家分享。

一、设计思想

本节课打破以往的教学结构，将摩擦力作为一个整体来逐步研究，而不是分别研究静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件、方向和大小，使得学生更全面的从本质上掌握摩擦力的特点。

本节课的教学有三大特点：

1、采用“学习即研究”的理念展开教学，让学生通过自己的观察和感受来提出所要研究的问题，并围绕提出的问题，设计实验方案，来解决问题。让学习的过程转变为研究的过程，从而实现物理学习的本质。

2、采用体验式的学习方法，通过就地取材的物品来进行小实验，看似简单易操作，但却能带给学生最真实的体验，让学生有最直接的感受。

3、采用知识教育和科学方法教育融于一体，通过实践找规律，让学生通过观察与类比、猜想与假设、实验与归纳、控制变量法、描点作图法等探究物理问题的基本方法，归纳出摩擦力的特点。

本节内容是学生已具有一定初中知识背景下，进一步来理解摩擦力的产生条件，摩擦力方向的判断以及影响摩擦力大小的因素。

二、学情分析和教材解读的深入

（一）学情分析

1．学生初中已经学习了力的概念并可应用二力平衡进行计算静摩擦力的大小；

2．在初中阶段对摩擦力有定性了解，但不够深入高中阶段加以细化；

3．在初中学习电阻时用到过控制变量法归纳出摩擦力的特点。

（二）教材分析

本节课选自人教版普通高中物理必修1第三章第三节P57-P61，本节内容是在初中摩擦力知识基础上的延伸。是本章教学的重点，难点，也是高中物理中对物体进行受力分析的重点和难点。大家在初中已接触过摩擦力的学习，高中应从更深的一个层面来认识摩擦力，静摩擦力的问题很复杂，具体表现出“动中有静，静中有动”，有时似乎又是“若有若无，方向不定”。本节课，我力求使学生们可以正确认识静摩擦力。

三、教学目标

（一）知识与技能

1、知道什么是静摩擦力；可以根据二力平衡的知识判断静摩擦力的大小和方向。

2、可以列举说明静摩擦力在生活中的应用，明白最大静摩擦力的决定因素有哪些。

（二）过程与方法

1、通过演示及动手体验，培养学生的观察和操作能力。

2、通过对静摩擦力的教学，可以使学生形成在生活中认识“力”的科学素养。

（三）情感态度与价值观

1、通过对最大静摩擦力进行的实验探究及数据分析，使学生感受到实践是检验真理的唯一标准，更好的培养学生尊重事实和实事求是的科学态度。

2、通过分析静摩擦力的应用，进一步体现出物理源于生活并服务于生活的道理。

四、重点难点

（一）重点

1、研究静摩擦力大小的范围。

2、研究静摩擦力的方向。

（二）难点：如何对静摩擦力进行方向的判断。

五、教学策略与手段

讲授法、实验法、讨论法相结合的实验探究模式

实验和多媒体教学：

（1）教师演示用：玻璃杯，大米，筷子，气球，玻璃球，两本交叠在一起的书，一端带有定滑轮的长木板，红墨水，细线，木块，矿泉水瓶，PPT课件。

（2）学生用实验器材2人一组：弹簧秤、毛巾；玻璃板，毛刷。

六、教学过程

（一）复习提问，导入新课

1、趣味实验演示

向压实的整杯米中插进一根筷子，用筷子将米杯提起，将气球放进玻璃杯内，向气球内充气，用气球将玻璃杯提起。

发问设疑：将整杯米和玻璃杯提起的神奇力量是什么呢？

2、深入分析：

对整杯米进行受力分析，受到竖直向下的重力作用，还有筷子对整杯米的向上的作用力，向学生提出疑问，这个作用力可能是什么性质的力，进而给出在物理学中像这样产生于两个相对静止的物体间的摩擦力叫做静摩擦力。

(二)新课教学

1、静摩擦力的产生条件

①两物体接触且相互挤压

通过回顾课前气球提杯子的小实验，向学生发问，为什么干瘪的气球不能够提起杯子？

对比分析，当气球充满气时，气球可以提起杯子，此时气球与杯子接触且存在挤压，当气球内气体放出时，气球与杯子不接触且不存在相互挤压，气球也不能提起杯子，进而得出静摩擦力的产生条件之一是两物体接触并存在挤压。

②两物体存在相对运动趋势

仍然由气球提杯子的小实验入手，当气球与杯子都放在桌面上，且相对桌面静止时，气球和杯子之间不产生静摩擦力。当气球提起杯子时，气球和杯子之间就产生了静摩擦力，这是由于当气球提起玻璃杯时，玻璃杯会“想”相对气球向下运动，我们将其称为玻璃杯有相对气球向下的运动趋势，进而自然得出静摩擦力的又一个产生条件是两物体存在相对运动趋势。

③两物体接触面粗糙

夹玻璃球竞赛：

竞赛规则：谁能在十秒钟之内，用筷子夹起的玻璃球多谁就获胜。

十秒钟过去，我们会发现，一位同学夹起了几个玻璃球，而另一位同学几乎没有夹起玻璃球。引发学生的好奇心，进而追问，为什么比赛结果会如此悬殊？

教师解密，这是由于老师给“获胜”的同学所用的筷子提前穿上了一层“橡胶外衣”，进而使筷子与玻璃球接触的表面变得粗糙，才使得“获胜”同学顺利夹起玻璃球。

由此自然得出静摩擦力产生的第三个条件是两物体接触面粗糙。

2、静摩擦力概念

通过得出了静摩擦力产生的三个条件，可进一步概括得出静摩擦力的具体概念，即：两个相互挤压且相对静止的物体，由于存在相对运动趋势而在接触面上产生阻碍物体相对运动的力叫做静摩擦力。

给出定义后，教师提出一个将两本交叠在一起的书分开的小游戏，让学生亲身体会静摩擦力“巨大”力量，进而对静摩擦力有一个更直观的感受。

3、静摩擦力的三要素

①、作用点

引导学生通过定义直接得出，静摩擦力的作用点在两物体接触面上。

②方向

①用刷毛弯曲方向表示刷子所受静摩擦力的方向，在引导学生分析静止在斜面上的刷子的相对运动趋势方向，引导学生运用假设法分析得出刷子所受静摩擦力的方向与刷子的相对运动趋势方向相反这一结论。[来源:学科网ZXXK]

②对被气球提起的杯子进行受力分析，引导学生利用已学过的二力平衡的知识逆向思考，分析静摩擦力的方向。

③大小

实验探究静摩擦力的大小变化：

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通过演示实验，用弹簧秤拉木块，从零开始不断增大弹簧秤的拉力

要求学生观察拉力的变化（保持木块的静止）。引导学生用二力平

衡

知识可以得到：小木块受到的静摩擦力也是从零开始不断增大。

继续实验，要求学生观察木块的运动情况，可以得到：物体刚开始运

动时所受到的静摩擦力就是最大静摩擦力。

结论：0＜F≤Fm ，Fm为最大静摩擦力。

2．滑动摩擦力的大小

要求学生猜一猜，滑动摩擦力的大小和哪些因素有关？

学生实验：让学生自己动手拿出尺子夹在书中合上课本，体会用手抽出尺子时的用力；然后在合上的课本用另外一只手对课本施加一个压力，再一次体会用手抽出尺子时的用力。

实验结论:通过其它因素不变情况下只改变压力，得到摩擦力与压力有关。

结论：滑动摩擦力的大小跟压力成正比，F＝μFN，μ是比例常数，没有

单位，叫动摩擦因数，μ的大小跟两接触物体的材料及接触面的情况

3．滑动摩擦力公式的应用

通过让学生做一些相关练习，巩固学生对滑动摩擦力公式的应用

4 . 课堂小结

（一）教学目的

1。理解滑动摩擦，知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。

2。理解摩擦力的应用，知道增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法。

（二）教具

弹簧秤、木块、木板、重物、毛巾、轴承。

（三）教学过程

一、复习提问

1。什么是力？力有哪些效果？

2。物体在平衡力的作用下运动状态如何？

3。二力平衡的条件是什么？

二、引入新课

教师：力的效果之一是改变物体的运动状态。我们用比较小的力推桌子，桌子并没有开始运动，这是为什么？

（学生回答）

桌子和地面之间有摩擦力，它的作用效果跟推力相抵消。我们用比较大的力推桌子，桌子开始运动起来，这时推力的大小超过了摩擦力。

当桌子运动起来后，我们必须继续施加推力才能使它保持匀速直线运动。如果不用力，桌子会停下来，这时的推力用来平衡摩擦力。

二、摩擦力

1。什么情况下产生摩擦力

教师：当我们推桌子时，桌子没有动，这时有摩擦力。桌子和地面接触，当桌子要运动时，产生了阻碍相对运动的力，这就是摩擦力。正是由于有摩擦力，导致桌子要发生相对运动，但是没有动起来。

当桌子运动起来后，我们不再用力推它，桌子很快停下来。其原因是桌子受摩擦力。可见，桌子和地面接触，桌子在地面上已经发生相对运动，这时也有摩擦力。

综上所述，摩擦力是一种常见的力。两个互相接触的物体，当一个物体要发生相对运动或已经发生相对运动时，就会产生一种阻碍相对运动的力，这个力就是摩擦力。

2。摩擦力产生的原因

摩擦力产生的原因目前在科学上还没有定论。一般认为，摩擦力的产生，是因为物体的表面不光滑。甲、乙两个物体接触时，由于挤压，两个物体的凹凸部分相咬合，甲物体要发生运动或已经发生相对运动时，乙物体对甲物体的相对运动有一种阻碍作用，这就是摩擦力。

3。摩擦力的大小

（1）摩擦力大小的测量

教师：要研究摩擦力的大小，首先应该测量摩擦力的大小。

我们拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，此时，木块在水平方向上受到拉力和摩擦力，当物体做匀速直线运动时，拉力和摩擦力是平衡力。根据二力平衡的条件可知，摩擦力和拉力大小相等、方向相反。所以，只要用弹簧秤测出拉力的大小，就知道了摩擦力的大小。

（2）学生实验（课本图9≈#0;12）

教师：将木块放在水平木板上，用弹簧秤拉着木块在木板上做匀速直线运动，测出拉力的大小，就可知摩擦力的大小。

（学生操作）

（3）学生实验

教师：在木块上放一个铅笔盒，这时，木块对木板的压力增大，再测摩擦力的大小。

（学生操作）

（4）学生实验

教师：将毛巾铺在木板上，把木块放在毛巾上，测量木块在毛巾表面上运动时受到的摩擦力的大小。

（学生操作）

（5）教师总结

通过以上实验可知，摩擦力的大小跟压力大小有关。压力越大，摩擦力越大。摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力越大。

4。摩擦力的方向

教师：摩擦力对物体的相对运动起阻碍作用，所以摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动。

三、增大有益摩擦

教师：摩擦力是普遍存在的。在很多场合，摩擦力是有益的。请人家说说摩擦力的有益之处。

（学生回答）

人走路时不打滑多亏了摩擦力。我们拿起一个茶杯，靠的就是手和杯子之间的摩擦力。缝纫机的大轮带动小轮转动，那是皮带和轮子之间有摩擦力的缘故。很难想象，生活中一旦失去了摩擦力会变成什么样子。

凡是摩擦有益的场合，我们应该设法增大摩擦，根据摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关的道理，请大家举例说明在什么场合用什么方法增大有益摩擦。

（学生举例，教师讲评）

四、减小有害摩擦

教师：摩擦力并不是都有好处，在有些场合是有害的，必须设法减小它。

机器的各个部件之间的摩擦不仅浪费动力，而且造成机件的摩损，影响机器的寿命。

大家想想，减小有害摩擦的方法有哪些？

（学生回答）

教师：由于摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关，要减小有害摩擦，应该使物体表面更光滑。但是，利用这种方法还不能使摩擦力减小到令人满意的程度。现在，我们再做一个实验。在木块和木板之间放一排圆铅笔，使木块做匀速直线运动，测出拉力的大小。

（学生操作）

可见，利用滚动代替滑动可以减小摩擦，这就是所有的车辆都安上轮子的道理。机器的转动部分安装滚动轴承，轴承内圈和外圈之间装有很多光滑的钢球或钢柱（展示轴承），这样，转动时的滚动摩擦非常小。

还有一种减小摩擦的方法是使两个互相接触的摩擦面彼此离开。加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜，运动部件只在油膜上滑动，减小了摩擦。利用压缩气体在摩擦面之间形成一层气垫，使摩擦面脱离接触，可以使摩擦变得更小。气垫轴承、气垫船就是利用气垫来减小摩擦的。

五、总结

1。两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，在接触面上产生一种阻碍物体间相对运动的力，叫摩擦力。

2。摩擦力的大小跟压力大小有关，跟物体的接触面的粗糙程度有关。

3。常用增大压力和使接触面更粗糙的方法增大有益摩擦。减小有害摩擦的方法有使摩擦面光滑，用滚动代替滑动，使摩擦面脱离接触（加润滑油、气垫）这三种方法。

六、作业

1。复习课文。

2。章后习题7、8。