测量滑动摩擦力

滑动摩擦力的教学设计 作者： 白沙农中 闫建文一、教学内容分析内容分析：滑动摩擦力是人教版物理必修一第三章第三节第2课时的内容。该内容是学习了重力与弹力的基础上，以及上节课讲的静摩擦力的基础上，继续学习摩擦力。其主要特点是实验探究学习“滑动摩擦力”，培养学生动手能力、科学的思维方法和强化学生分析和论证的能力；强调滑动摩擦力的在生产与生活中的应用，为以后学习动力学的知识打下坚实的基础。二、教学目标知识与技能目标： 1 、知道摩擦力以及滑动摩擦、滚动摩擦现象。2 、知道滑动摩擦力和接触面的粗糙程度、接触面之间压力大小的关系。3 、能举例说出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法。过程与方法目标： 1 、通过生活实例了解摩擦现象的普遍存在，并初步培养学生的观察能力和 提出问题的能力。 2 、通过实验探究影响滑动摩擦力大小的因素，初步体会科学研究的方法，培养学生收集和处理实验数据的能力。3 、通过实验探究生活中的摩擦现象培养学生的信息交流能力。 情感态度与价值观：让学生体会物理知识的应用价值，培养学生热爱科学的态度与价值观。三、学习者特征分析自然状态：学生为高（1）一个普通班，学生的基础年级中等水平，但班级中有一部分学生思维较活跃；知识基础：初中时学生对摩擦力的知识有一些了解，这为摩擦力的进一步学习打下了比较好的基础；技能基础：本节课是在教师的引导下通过学生亲身经历探究活动和过程，通过具体事例了解影响滑动 摩擦力的因素，将知识应用于生活和生产实际，所以授课过程学生应该接受得了。 四、教学策略选择与设计对于摩擦现象学生已有一定的感性认识，根据这一认知实际教师采用“提出问题-引导学生大胆猜想-设计实验验证猜想归纳得出结论”的思维过程，引导学生亲身经历探究活动的过程，运用控制变量法，探究影响滑动摩擦力大小的因素，让学生主动获取知识，培养学生实验能力、收集和处理实验数据的能力；并通过讨论增大和减小摩擦的方法，让学生体会物理知识的应用价值，培养学生热爱科学的态度与价值观。五、教学重点及难点重点：探究影响摩擦力大小的因素； 难点： 摩擦力方向的判断、探究影响摩擦力大小的因素。六、教学过程教学活动学生活动设计意图（一）创设情境，提出问题 1 、生活情境：请两组同学到讲台上分别用缠了细线和没缠细线的筷子夹弹子看谁夹的快。2 、问题情境：利用课件出示问题电动车关闭发动机后为什么还能前进？最后为什么又会停下来？3、提出问题“什么是摩擦力呢？”让学生观察同学们的演示实验学生观察课件，思考教师的提问。学生运用已有经验信息去分析问题，提出解释。依据“从生活走向物理”的理念，从学生实验和生活经验出发，利用课件展示关闭发动机的电动车的运动情景让学生分析问题，提出解释。引出摩擦现象，激起研究摩擦力的兴趣。（二）摩擦力概念的理解 1、根据摩擦力产生的不同机理，摩擦力可分为：静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。上一节课已经学习了静摩擦力，今天我们一起来学习滑动摩擦力。 课件出示：物体放在水平面上静止不动；物体放在光滑的水平面上运动； 物体在粗糙的水平面上运动。 2 、 组织学生讨论下列问题：（1）滑动摩擦力概念 （2）产生滑动摩擦力的条件是什么？ （3）滑动摩擦力向什么方向？ （4）滑动摩擦力的作用是什么？ （引导学生与静摩擦力相关知识进行对比）观察教师展示的课件 。 小组讨论，讨论后得出滑动摩擦力的概念：当一个物体在另一个物体表面滑动时会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫滑动摩擦力。a)条件：相互挤压且有弹力；有相对运动；接触面粗糙.b)方向：沿接触面与相对运动方向相反；c) 作用：总是阻碍相互接触的两个物体间的相对运动。 组织学生分析爬杆、拿啤酒瓶、走路、汽车行驶等情景时摩擦力方向 , 并且会画力的示意图。 引导学生分析怎样测量摩擦力的大小？（1）培养学生通过实例归纳结论的能力。 （2）以师生互动形式培养学生的观察能力、分析理解物理概念的能力和动手作图的能力。（3）引导学生利用转换的方法测量不能直接测量的物理量。（三） 滑动摩擦力大小的探究 1 ）影响摩擦力的大小的因素猜想（通过课件和课本插图以及游戏：让一名同学分别拉一个坐在油布上，和坐在地毯上的同学比较拉力的大小，（创设情境引导学生提出要探究的问题并在黑板上展示）。 2 ）滑动摩擦力的大小与什么因素有关，提出自己的猜想 。 3 ）根据猜想，学生分组设计探究方案、探究影响滑动摩擦力的因素、搜集证据。 4 ）当有多种变量时，应该怎么处理？用什么方法？教师说明：控制变量法。器材：弹簧称、木块 、砝码、毛巾、白纸、玻璃、木板等。 实验探究活动中，教师要作好学生自主探究的引导者和组织者。第一组同学选择材料：弹簧测力计、砝码（2-3个）、木块、木板。弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，改变砝码的个数，观察读数并记录表格。第二组同学选择材料：弹簧测力计、木块、白纸、玻璃、毛巾。在木板上垫上不同的材料，弹簧测力计拉着木块在不同材料上做匀速直线运动，观察读数并记录表格。结论：两个物体间的滑动摩擦力的大小跟这两个物体间的压力大小成正比。计算公式f=N，介绍动摩擦因数的物理意义及常见材料间的动摩擦因数。滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，而不一定与物体的运动方向相反。学生猜想：摩擦力的大小与接触面所受的压力、接触面的粗糙程度、接触面的大小、物体运动速度的大小等等有关。由于变量较多，实验要逐个进行研究且保持其他量不变。 分组实验一组同学研究压力与滑动摩擦力的关系：压力N滑动摩擦力f另一组研究接触面与滑动摩擦力的关系：材料白纸玻璃毛巾滑动摩擦力f实验后全班同学思考滑动摩擦力的大小是否与物体运动速度大小及接触面的大小有关思考后交流分享探究成果：压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，而滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小及接触面的大小无关（看表：几种材料间的摩擦因数，了解动摩擦因数的特点。）设计意图：1）创设物理情景、引导学生提出问题、进行猜想；锻炼学生通过简单的实验现象发现物理规律的能力。2） 能通过实验数据总结归纳物理规律 。3）学习控制变量法的使用，能在探究过程中理解规范操作的重要性；培养学生的实验能力、探索精神和思维能力。4）通过小组合作交流分享合作的乐趣，明白集体的智慧慧大于个人的力量。 （四）摩擦力的判断与计算例1：感受摩擦力，手压着桌面向前移动，会明显地感觉到有阻力阻碍手的移动。手对桌面的压力越大，阻力越大。请学生试一试并说明道理。例2：教材p59； 思考：若水平面换成斜面，压力小于重力，摩擦力会如何改变？例3：一物体重200N，放置在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数是0.36，它与地面间的最大静摩擦力是78N。求：（1） 分别用30 N、52 N，70 N的力水平拉力拉物体，问是哪种摩擦力？各是多大？（2） 至少用多大的水平推力才能把物体推动？此时是何种摩擦力？（3） 物体运动起来后，若保持匀速直线运动，应在水平方向加多大的力？（4） 物体在运动过程中，若把水平拉力增大为80 N，地面对物体的摩擦力为多大？是何种摩擦力？（5） 若把推力减小到52 N，直到静止，静止前和静止后物体所受的摩擦力是哪种摩擦力，各为多大？（要求学生独立完成并鼓励质疑）例1、学生交流感受，并用摩擦力的知识解释原因；例2、引导学生阅读教材分析题意，规范解答；例3、学生独立完成后交流讨论，教师有针对性地释疑，并对结果进行点评。设计意图：例1让学生亲身体验滑动摩擦力与压力的关系，感受滑动摩擦力对物体间相对运动的阻碍作用。例2、例3进一步加深学生对静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力的综合理解和判断，尤其是对计算滑动摩擦力大小的公式f=N中每个物理量的理解和确定。同时例2所加的“思考”，训练学生的灵活应变能力； 例3后三问还可应证“滑动摩擦力的大小与速度大小无关”的结论。（五） 滚动摩擦力滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。当压力相同时滚动摩擦比滑动摩擦小得多。滚动轴承就是根据这一原理制成的（简单介绍）。观察轴承的结构，课后动手拆卸自行车的滚动轴承。列举生活中滚动摩擦的事例。设计意图：加强对周围事物的理解；让学生知道用滚动代替滑动可减小摩擦。（六） 摩擦力的增大与减小 1 ）问题的提出：通过“冬天在结冰的路面上行走的人为什么容易摔倒、有什么办法可以使人在冰面上行走而不摔跤”等问题和观察如何将粉笔横放与竖放在倾斜的物理课本上等现象，创设情境引导学生自主学习“科学世界”。 2）提出问题：摩擦好不好？如何增大有益摩擦和减小有害摩擦？3）播放视频“摩擦就在我们身边”。 学生自主学习“科学世界” 学生观看“摩擦就在我们身边”的视频材料。 讨论摩擦好不好。 学生总结增大和减小摩擦力的方法。设计意图：摩擦在生产和生活中都有重要的意义，“科学世界”中“摩擦与我们”是很好的“从物理走向社会”的素材，是进行 STS 教育的重要内容。学生通过争论“摩擦好不好”，使学生了解生活、生产中利用有益摩擦和防止有害摩擦的实例以及增大和减小摩擦的途径，养成用所学知识联系生产生活问题的习惯。（七） 课堂小结 讨论交流本节课的收获与感受。 1）摩擦力的分类、产生的条件、方向。2 ）滑动摩擦力大小的决定因素。 3 ）增大与减小摩擦力的方法。 4）摩擦力的研究方法。 学生小组归纳总结， 讨论交流。 教师鼓励小组代表发言 教师注意倾听评价学生设计意图：从知识层面上帮助学生及时回顾学习中的收获与感受；从方法层面帮助学生理清知识脉络，整合所学内容；从情感方面培养学生的自信心和口头表达能力，也为教师改进教学、因材施教提供重要依据。七、板书设计1）滑动摩擦力：当一个物体在另一个物体表面滑动时会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫滑动摩擦力，其作用总是阻碍相对运动的产生。2）滑动摩擦力产生的条件：相互挤压且有弹力；有相对运动；接触面粗糙.3）影响滑动摩擦力大小的因素：作用在物体表面的压力；接触面的动摩擦因数。滑动摩擦力大小的计算公式f=N 4）滑动摩擦力的方向及作用； 5）课堂练习：例1 例2 例36）增大有益摩擦和减小有害摩擦的办法：（略） 7）课后作业：（略）八教学评价与反思“滑动摩擦力”是高中物理力与物体间相互作用一章中的一个重点，同时也是一个难点。对于这一知识点，教材安排3课时，本课是在学习了静摩擦力后以探究滑动摩擦力与哪些因素有关为主线，安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程，让学生经历探讨滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程，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。这节教学的内容与学生的生活实际及生产实际联系十分密切，教学过程突出了这一点。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。本节的重点是探究摩擦力的大小与哪些因素有关。学生经历探究的整个过程，通过“猜想”学习科学猜想；通过“设计实验”学习控制变量法，学习设计实验表格；通过分析数据学习分析论证，学习交流、合作和评估。 对于摩擦现象学生已有一定的感性认识，根据这一认知实际在教师的引导下，通过具体事例将知识应用于生活和生产实际，让学生体会物理知识的应用价值，培养学生热爱科学的态度与价值观。以前由于考虑到学生为高（一）一个普通班，学生的基础水平一般再加上日常的教学受传统教学的影响太多而不敢充