摩擦力教学设计（全国物理教学大赛）

初中物理苏科版八年级下册摩擦力教学设计（第1课时）江苏省淮安外国语学校 杨秀华【教学设计思路】苏科版义务教育物理教科书将摩擦力知识，安排在第八章力的第三节。学生学习的知识基础是力的概念、弹力、力的测量、重力和力的示意图。课程标准有关摩擦力的学习要求是：通过常见的事例或实验，了解摩擦力，认识摩擦力的作用效果。能用示意图描述摩擦力。会用弹簧测力计测量摩擦力的大小。教材依据课程标准的要求，首先通过列举常见的事例，说明摩擦力的存在；其次采用细绳拉木块的实验，帮助学生建立滑动摩擦力的概念；接着引领学生设计实验，探究影响滑动摩擦力大小的因素（有关用弹簧测力计测量摩擦力的方法，教材是利用“信息快递”直接告诉学生）；然后通过实际事例说明日常生活中，增大或减小摩擦力的方法。通过实验说明将滑动变为滚动，能减小接触面间的摩擦。课堂教学以学生为主体，学习过程以学生的个体学习和小组合作学习为主要形式，教师注重学习过程，并有效组织学生组内的合作、讨论，组间的交流、展示；要依据学情适时对学生进行引导、点拨、拓展。首先通过课件展示生活中与摩擦力有关的三幅图片，引导学生讨论三幅图中物体受力的共同点，即摩擦力总是发生在两个物体的接触面间；其次引导学生体验摩擦力的存在及其阻碍作用，即学生将手掌紧压在桌面上滑动，继而指出摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力；在学生活动和体验的基础上，认识和理解滑动摩擦力的概念；接着指导学生依据自己卫生值日时用扫帚扫地的体验，分析摩擦力的方向，通过阅读“信息快递”了解测量滑动摩擦力大小的方法，对影响滑动摩擦力大小的因素进生猜想，设计实验方案进行探究。本节课学习的重点是探究影响滑动摩擦力大小的因素。在“学生将手掌紧压在桌面上滑动”这一活动体验的基础上，引导学生提出猜想（允许学生猜想更多的影响因素），简要说明猜想的依据。探究实验进行之前，帮助学生分析控制变量法在本实验中的应用，讨论实验过程中怎样进行多次实验，怎样收集数据并对实验数据进行分析，怎样总结实验结论。学生实验和展示过程中存在的问题，教师要适时进行点拨、释疑。在猜想环节中，学生若提出摩擦力大小还可能与接触面积大小、速度大小等有关，老师不应回避。如果学生没有提出此类猜想，老师也不要主动说出来，可以在当堂检测的习题中设置相关问题，引导学生发现新问题，进行新的探究，培养学生的思维能力。【教学目标】1.通过常见的事例，认识有关摩擦、摩擦力的现象，准确说出什么是滑动摩擦力。2.经历探究实验过程，确认影响滑动摩擦力大小的因素，准确表述滑动摩擦力的作用效果；通过探究过程，提高设计实验方案和解决具体问题的能力。3.通过实验操作，学会用弹簧测力计测量滑动摩擦力的大小。【教学重点】探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度、压力大小的关系。【教学难点】会用科学探究的思维方法，设计“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验方案。【教学资源】教学资源：苏科版物理八年级下课本、自主设计的PPT课件、多媒体计算机、实物展台等。实验器材：弹簧测力计、木块、钩码、毛巾、棉布、木板等6组。实例研讨发现接触面间存在摩擦力实验体验摩擦力的阻碍作用操作训练测量滑动摩擦力探究影响滑动摩擦力大小的因素（重点）课堂检测、总结归纳【教学流程图】【教学过程】教学环节教师活动学生活动说明新课引入1.PPT展示存在摩擦现象的三幅图片。2.提问：三幅图片描述的物理现象的共同点是什么？1.观察图片，说出每幅图片呈现的物理现象。车轮与地面（刹车片与彀）、弓毛和琴弦、手与杯。2.讨论交流，找出物理现象的共同点。1.由常见的事例入手，将物理学习建立在直观事实基础之上。2.师生互动，确立现象的共同点：接触面、力 学习研究发生于接触面间的一种力 摩擦力。教学环节教师活动学生活动说明认识滑动摩擦力1.要求学生将手掌紧压在桌面上滑动。2.指导学生确认有阻碍手滑动的力的存在，并用物理语言进行表述。3.告诉学生：摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力（板书）。4.PPT展示摩擦力的概念：一个物体在另一个物体表面上滑动时，会受到阻碍它运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。（板书：滑动、阻碍运动）5.要求学生阅读课本，圈画滑动摩擦力定义，找出关键字词，思考其含义。6.引导学生列举生活中与滑动摩擦力有关的现象。1.动手做，感受手滑动过程中所受到的阻碍。2.确认手滑动时，受到桌面的阻碍。说出手是受力物体，桌面是施力物体。3.说出阻碍手滑动的力是滑动摩擦力。4.尝试理解滑动摩擦力的概念。5.阅读课本，勾画圈点关键的字词。6.思考归纳，说出生活中的摩擦力现象。黑板擦擦黑板、滑滑梯、小刀削铅笔等（关注接触面）。1.动手操作，体验滑动时受到阻碍的情况，为认识滑动摩擦力的概念奠定基础。2.给学生阅读、思考的时间，搭建由经验到理论的思维阶梯。3.适时将所学的知识与日常生活联系起来，养成联系生活学物理、运用物理知识解释生活中物理现象的意识。滑动摩擦力的方向1.提出问题：力是有方向的，摩擦力的方向如何呢？2.PPT展示扫帚扫地图片。扫帚毛受到地面摩擦力的方向指向哪里呢？思考、观察图片，确定扫帚的运动方向；根据摩擦力阻碍运动的特性，指出扫帚受到的摩擦力的方向。1.由学生的知识水平出发，不挑明，不加深，只是说明摩擦力阻碍物体的运动。2.分析：扫帚头向与运动相反的方向弯曲形变，是由受到地面施加的滑动摩擦力引起的，它在阻碍着扫帚向簸箕方向滑动。滑动摩擦力的测量方法1.提出问题：摩擦力是有大小的。用什么工具来测量滑动摩擦力的大小？2.如何使用弹簧测力计测量滑动摩擦力的大小呢？3.指导学生阅读“信息快递”，圈点关键的字词。4.指导学生动手做。依据课本的说法，尝试测量滑动摩擦力的大小。1.迁移知识：弹簧测力计是测量力的大小的工具，摩擦力的大小应用弹簧测力计来测量。2.阅读课本“信息快递”，圈点关键的字词。3.与同伴交流：水平桌面、沿水平方向、匀速直线运动概念的含义。4.动手做，尝试着用弹簧测力计测量木块与桌面间的摩擦力。把握用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动及读数的技巧。1.给出的问题要适合学生的思维水平，有利于学生迁移所学的知识。2.指导学生读书、思考，勾画圈点，养成好的读书习惯。3.用弹簧测力计准确的测量滑动摩擦力大小的技巧性很强，需要有一定量的训练。教学环节教师活动学生活动说明探究影响滑动摩擦力大小的因素1.指导学生再次将手掌紧压在桌面上并滑动 - 分别用大小不同的力体验手所受到的阻碍情况。2.指导学生用同样大的力分别在不同接触面上（桌面和毛巾面）滑动，体验手所受到的阻碍情况。3.猜想影响滑动摩擦力大小的因素有哪些？4.指导学生制定计划与设计实验方案。（1）影响滑动摩擦力大小的因素有多个，如何处理？（2）论证其中的一个因素对滑动摩擦大小的影响时，仅获得一组数据能否说明问题？5.PPT展示预习的实验方案及学生设计的记录数据的表格。表一：探究接触面间压力大小对滑动摩擦力大小的影响钩码个数123摩擦力/N表二：探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响接触面木板棉布毛巾摩擦力/N6.借助展台展示学生的实验数据，对有问题的数据进行再次实验或分析原因。1.用大小不同的力压桌面，滑动手掌，体验手掌所受到的阻碍情况，确立压力的大小可能是影响滑动摩擦力大小的因素。2.用同样大小的力分别压在桌面和毛巾面上，滑动手掌，体验手掌所受到的阻碍情况，确立接触面的粗糙程度可能是影响滑动摩擦力大小的因素。3.根据教师的指导设计实验方案。（1）设计实验的思想：控制变量、收集到三组或以上的数据。（2）探究滑动摩擦力大小与压力关系时，选取的器材有：弹簧测力计、木块、钩码（多个），控制接触面粗糙程度不变，通过加钩码个数改变接触面的压力大小，用弹簧测力计水平拉着同一个木块在同一个水平表面匀速直线运动，测出滑动摩擦力大小。（3）探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度关系时，选取的器材有：弹簧测力计、木块、钩码、毛巾、棉布、木板，控制接触面压力大小不变，改变接触面的粗糙程度，用弹簧测力计水平拉着同一个木块在粗糙程度不同的木板、毛巾、棉布水平表面匀速直线滑动，测出滑动摩擦力大小。4.进行实验操作，收集数据。分析实验数据，得出结论。5.注意学习实验数据分析技巧，言语表述规范、到位。1.探究影响滑动摩擦力大小的因素是本课时的学习重点。“测量水平运动物体所受的滑动摩擦力”是课程标准要求的学生必做的实验。2.探究实验设计方案前要引导学生对所探究的问题进行猜想，猜想不是胡思乱想，不是瞎猜。猜想要以所学的知识、经验或实验现象为依据。3.实验方法点拨：在木块上放置3个钩码，实验效果更明显。4.学生实验过程中，教师来回巡视，注意指导学生正确实验，解决实验中的问题。5.师生互动，归纳总结实验结论：压力相同时，接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大；接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。教学环节教师活动学生活动说明课堂检测PPT展示问题。1.如图所示，是探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验示意图。（1）甲、丙两图探究的问题是什么？（2）甲、乙两图得到的结论是什么？2.探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中。（1）在水平桌面上，用弹簧测力计水平向左拉动木块，使其作匀速直线运动，弹簧测力计示数如图所示，则木块所受的滑动摩擦力为 _ N，施力物体是 _ ，方向是 _ 。（2）将木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。探究过程中存在的问题是 _ ，解决方案是 _ 。阅读思考，回答问题。1.（1）接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响/滑动摩擦力与接触面粗糙程度是否有关。（2）接触面粗糙程度相同时，压力的大小对滑动摩擦力大小有影响，压力越大滑动摩擦力越大。2.（1）2.8N桌面沿水平桌面向右/与木块的运动方向相反。接触面积变化的同时，压力的大小同时发生变化。要探究滑动摩擦力的大小是否与接触面积的大小有关，要控制压力的大小、接触面的粗糙程度均不变，改变接触面积的大小，测量摩擦力的大小是否发生变化。将截下的木块叠放到另一半的上面，控制压力和接触面的粗糙程度相同。1.预设学生实验过程中或解答问题2接触面积大小对滑动摩擦力的影响时提出新问题。2.合作小组讨论交流进行方案设计。应该控制好压力、接触面粗糙程度相同，改变接触面积大小进行实验。用弹簧测力计水平拉着一个长方体木块在粗糙程度相同的水平木板表面匀速滑动，将木块分别侧放、平放、立放（贴纸），测出滑动摩擦力大小进行比较。合作小组进行实验操作，收集实验数据。根据实验现象和数据得出实验结论：滑动摩擦力的大小与