摩擦力教学设计

1 滑动摩擦力滑动摩擦力 教学设计教学设计 户县第八中学户县第八中学 任婵娟任婵娟 教材分析教材分析 摩擦力是高中力学重要的性质力之一 正确认识摩擦力有助于后面的受力分析 牛顿运动定律及动能 定理等知识的学习 而且摩擦力在生活中有着广泛的应用 本节内容是在初中摩擦力知识基础上的延伸和拓展 也是本章教学的重点和难点 由于摩擦力的不可 观察性 在许多情形下似乎是方向不定使学生对其有一定分析困难 教材将这节内容安排在重力和弹力之 后 教材以生活事例展开 以实验探究摩擦力的规律为主线 安排了学生猜想 设计实验 实验探究 合 作交流等教学过程 很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成 发展过程中 主动获取知识的精神 很好地体现了新课程 从生活走向物理 从物理走向社会 的理念 教学目标教学目标 1 知识与技能 能归纳出滑动摩擦力产生的条件 会判断滑动摩擦力的方向 通过实验探究能发现决定滑动摩擦力大小的因素 压力与接触面性质 能知道动摩擦因数 与哪些因素有关 会利用公式 F FN 计算滑动摩擦力的大小 2 过程与方法 进一步熟悉实验探究的一般程序和方法 注重实验探究方案设计的思考与改善 通过参与实验探究能进一步熟悉控制变量法 3 情感态度与价值观 1 培养学生对科学的求知欲 乐于参与观察 敢于实验 体会实验在探索物理规律中的作用和方法 2 培养学生实事求是 尊重客观规律的科学态度 养成严谨 细致 耐心的实验修养 教学重点和难点教学重点和难点 重点与难点 重点 滑动摩擦力产生的条件 通过实验探究得出 F FN 难点 滑动摩擦力方向判断 教学方法教学方法 综合应用实验 讲授 谈话和讨论等多种方法 把教学过程设计成 探究式教学法和实验教学法贯穿 于整个教学过程之中 学法指导学法指导 在学法指导上 引导学生重视实验 让学生尝试自己观察 描述实验现象 思考 分析原因 自行构 建知识体系 使学生在获取知识过程中 领会物理学的研究方法 同时得到科学思维方法的训练 教具教具 教师用具 多媒体课件 学生用具 4 人一组 系着细绳的小木块 弹簧秤 钩砝一盒 粗糙不同木板各一块 玻璃板一块 洗洁精 教学过程教学过程 2 教学过程 教师活动学生活动设计意图 引 入 看录像导入摩擦力 1 两个视频对比 1 马在冰面上打滑 寸步难行 2 花样滑冰 现在请一位同学上来 也飞翔起来 为什么飞不起来 因为地面太粗糙 摩擦力太大 2 学生举出很多摩擦力 根据摩擦力产生的不同机理 由学生 将摩擦力分成滑动摩擦 滚动摩擦和静摩擦不同类型 从而引入本节 的课题 滑动摩擦力 学生对摩擦力有 感性认识 说出是因 为摩擦力不同造成的 这种现象 明确课堂 所要研究的任务 让学生了解 摩擦力与我们的 生活息息相关 激发他们学习摩 擦力的兴趣和好 奇心 体现物理来 源与生活并能应 用于生活教学理 念 感 受 滑 动 摩 擦 力 探究一 滑动摩擦力产生条件及方向 1 由老师指导学生做如下实验或由师生共同做如下实验 小木块从倾斜的木板上滑下后在水平方向上运动一段距离后静 止 将一纸条夹入书中向外拉 将手平放在桌面上向前推 在部分学生手上涂洗洁精 开始在互动中思考摩擦 2 通过感受滑动摩擦力 学生思考 学生动手操作 从中感受物体所受摩 擦力的存在 与初中 的知识进行比较 归 纳出两种不同类型的 摩擦力 让学生主动 参与 成为学习 主体 在体验中 激发学生学习兴 趣 并在这种动 手中开始思考摩 擦现象 为下面 的探究打基础 探 究 摩 擦 力 问题 以上实验中 相互接触的物体间产生了摩擦力 这几种现 象中产生的摩擦力有什么共同特点 通过感受滑动摩擦力 引导学生得出滑动摩擦力的定义 板书 一 滑动摩擦力的定义 两个相互接触的物体 当它们发生相对运动时 就会在接触面产生 一个阻碍相对运动的力 这个力就是摩擦力 问题一 通过以上实验结合滑动摩擦力定义总结归纳出产生滑动 摩擦力的条件 老师引导学生回答 1 还要有相对运动 2 两个接触面还要不光滑 学生通过互相讨论总结得出滑动摩擦力产生条件 相互接触的两 非光滑物体有相对运动 板书 二 产生滑动摩擦力的条件 1 物体与物体之间有弹力 2 物体与物体之间有相对运动 3 两个接触面粗糙 三 滑动摩滑动摩擦力方向如何判断 学生再重做上述实验并相互讨论 学生根据刚才的 操作 归纳得出滑动 摩擦力的定义 根据层层启发学 生能得出摩擦力的条 件 使学生学会 例子中找寻它们 所共有的特征 并会用自己的语 言表述 会根据具体 的情况判断摩擦 力的条件存在情 况 1 2 手握住瓶子 匀速竖直往上运动 摩擦力方向 手握住瓶子 匀速水平运动 摩擦力方向 3 手握住瓶子 匀速且跟水平面成一夹角运动 摩擦力方向 6 老师引导学生回答 滑动摩擦力是阻碍物体相对运动 所以滑动摩擦力的方向总跟接 触面相切 跟物体的相对运动的方向相反 问题二 滑动摩擦力方向跟物体的相对运动方向相反 把 相对 两字去掉可以吗 试举例说明 不可以 去掉 相对 两字 滑动摩擦力方向就是跟物体的运动 方向相反 这样应该是错的 如用力 F 把放在木板上的木块水平向右 拉动 但木板不动 这时木块水平向右运动 木块相对木板也水平向 右运动 所以木块受到的滑动摩擦力方向水平向左 根据作用力和反 作用力可知 现木板受到的滑动摩擦力方向是水平向右 但木板处于 静止 所以说去掉 相对 两字是不行的 当然现在木板相对木块是 向左运动的 所以受到滑动摩擦力方向是水平向右 来源 Zxxk Com 如把一个木块轻放在水平向右匀速运动的传送带上时 木块也会 向右运动 通过受力分析可知木块在水平方向除了摩擦力外没有其它 力 可见摩擦力方向也向右 跟木块运动方向相同 但木块相对传送 带是向左运动的 所以说跟木块相对传送带的运动方向相反 通过以上两个同学的举例再引导学生分析得出 相对 是指相对 接触的物体 而不能相对别的物体 板书 滑动摩擦力的方向总跟接触面相切 跟物体的相对运动的 方向相反 探究二 影响滑动摩擦力的因素 二 滑动摩擦力大小 实验探究 实验过程提出问题 1 提出问题 滑动摩擦力的大小跟哪些因数有关呢 小组内可以相互讨论 2 猜想与假设 3 制定计划与设计实验 学生通过讨论制定计划并确定实验方法 控制变量法 转换法 并在初中学习的基础上设计实验方案如下 设计器材 木板 木块 弹簧测力计 砝码 实验原理 二力平衡 4 进行实验 收集数据 每 4 人为一组操作实验 合作学习 自主探究 以下实验过程 由学生完成 教师巡视教室 参与指导 接触面积 接触面性质 接触面间的压力一定的条件下 研究 由师生共同讨论 滑动摩擦力产生条件 及方向 并在教学过 程中采用了实验 观 察 推理 分析 归 纳等科学方法 学生根据已有的 科学知识 经验 通 过思考相互讨论 派 代表发言 做出猜想 有的同学认为滑动摩 擦力大小可能与物体 运动的快慢有关 有 学生会用身 边的实验感受摩 擦力的存在和方 向 加深理解和 记忆 通过实验探 究来实现的思想 明确物理是一门 以实验为主的学 科的真实含义 培养学生设 计实验的能力 动手操作能力 尊重实验结果 7 滑动摩擦力与物体运动速度的关系 物体匀速 运动速度 摩擦力 F N 结论 快 中 慢 滑动摩擦力与物体运动速 度无关 在物体运动速度 接触面性质 接触面间的压力一定的条件下 研究滑动摩擦力与接触面积关系 木块放置 接 触面积 摩擦力 F N结论 平放 侧放 滑动摩擦力与接触 面积无关 在物体接触面积 物体运动速度 接触面性质一定的条件下 研究滑动摩擦力与接触面间的压力关系 接触面间压力 FN N 加钩码数 摩擦力 F N结论 2 0 只有小木块 无钩码 3 0 小木块上加 2 个钩码 4 0 小木块上加 4 个钩码 滑动摩擦力跟接 触面间的压力成正比 在物体接触面积 物体运动速度 接触面间压力一定的条件下 研究滑动摩擦力与接触面间性质 如材料 接触面粗糙程度 关系 5 数据处理 得出结论 每个小组对实验数据进行分析处理 尝试根据数据得出结论 方法一 比值法 方法二 图像法 多媒体展示学生探究的结果 不同组同学展示他们的比值并不 相同 找出三组同学到前面的展示台学生展示数据 问题三 通过上述实验 同学们能得出什么规律 接触面性质摩擦力 F N结论 木块 涂洗洁 精木板 木块 较粗糙 木板 木块 玻璃 滑动摩擦力跟接 触面性质有关 的同学认为可能与物 体接触面积的大小有 关 有的同学认为可 能与物体接触面的性 质有 如粗糙程度 材料 有关 有的同 学认为可能与物体的 压力大小有关 学生会收集并处 理实验数据 尝试处 理数据的方法 学生把在探究活 动中发现新的问题反 馈 如学生在拉木块 时不是匀速运动 弹 簧秤的读数难读 并 能吸取经验教训 改 进探究方案或采取其 它措施 如多次测量 取平均值减小误差 学生动脑动手 在初中学习的基础上 更进一步学习得到滑 动摩擦力与正压力的 关系 交流与合作 完成实验后要求 每小组将自己的探究 过程 注意事项 成 果及存在问题写成实 验报告 再叫几个小 组代表报告实验的有 关情况 进行交流 讨论 听取其他同学 的提问并做出正确的 解答 尊重实验事实 最后解释比值到底是 由什么决定的 展示 几种不同的材料 扩展学生的视野 要求每小组 将自己的探究过 程 注意事项 成果及存在问题 写成实验报告并 向全班汇报 目 的有二 一是设 计 的实验方案一 定要是科学的 二是通过相互交 流 发现其它小 组设计的优点和 缺点 可强化学 生的发散思维 这是创新思维和 创新能力培养的 前提 7 得出结论 滑动摩擦力与压力成正比 师生共同讨论得出公式 F FN F 为滑动摩擦力 FN 为压力 对物体表面的垂直作用力 为 动摩擦因数 问题四 动摩擦因数 与什么有关 通过实验 可知动摩擦因数 的数值与相互接触的材料 接触 面的粗糙程度有关 可课件给出几种材料间的动摩擦因数 几种材料间的动摩擦因数 冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰 0 710 71冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰 冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰 0 030 03 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 0 020 02 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 0 280 28冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰 冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰 0 200 20 冰 冰 冰 冰 冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰 0 300 30 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 0 250 25 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 课后延伸 加深理解 冰刀就是钢材料 它与冰之间摩擦因数小 气垫船 磁悬浮列车简单介绍 课后扩展 关于摩擦力的本质两种说法 1 凹凸啮合说 认为摩擦力是由于相互接触的物体表面粗糙不 平产生的 两个物体接触挤压时 接触面上很多凹凸部分就会相互啮 合 如果一个物体沿接触面滑动 两个接触面的凸起部分会互相碰撞 产生断裂 磨损 就形成了对运动的阻碍 2 黏附说 这是继凹凸啮合说之后的一种关于摩擦本质的理论 认为两个表面抛得很光的金属 摩擦会增大 可以用两个物体的表面 充分接触时他们的分子引力将增大来解释 而且会进一步激发学 生的兴趣 老师有针对 性的整理网络上 的相关资料 不 仅可以扩展学生 的视野而且会进 一步激发学生的 兴趣 想将来有 一天找出摩擦力 的本质 培养 学生热爱科学 勇于探求的精神 7 20 世纪以来 随着对摩擦的研究诞生了新的黏附论 人们通过 不断的实验和分析计算 发现上述两种理论都能产生摩擦 其中的黏 附论提出的机理比啮合理论更普遍 但不同的材料上 两种机理的表 现有所偏向 对金属材料 产生的摩擦以黏附作用为主 而对木材 产生的摩擦以啮合作用为主 实际上 关于摩擦力的本质 目前尚没 有定论 仍在深入讨论中 小 结 1 请学生谈谈本节课的收获 2 滑动摩擦力定义 产生条件及方向 摩擦力大小的影响因素 1 学生自己总结 2 了解一些判别 方法 及时复习巩 固 让知识系统 化 布 置 作 业 课后练习 1 2 3 板 书 设 计 第 3 节 滑动摩擦力 1 滑动摩擦力的定义 2 产生条件 3 方向 4 大小 Ff FN 教 学 反 思 本堂课是一堂设有探究实验的新课 学生对探究的对象 摩擦力并不陌生 能举出很多生活中的例子 但 他们对探究的内容 滑动摩擦力与什么因素有关的认识还停留在一个仅只有一定猜想的层面上 并没有很深的 了解 这样的情况对课堂