高中物理-摩擦力教学设计学情分析教材分析课后反思

【学科素养与目标要求】物理观念：1.知道摩擦力的定义及分类.2.理解滑动摩擦力产生的条件、方向及影响其大小的因素，掌握计算滑动摩擦力的公式.3.理解静摩擦力产生的条件、方向，了解最大静摩擦力的概念.科学思维：会综合判定摩擦力的方向；会计算摩擦力的大小实验探究：探究滑动摩擦力的大小科学态度和责任：知道生产和生活中增大或减小摩擦力的实例，有将摩擦力知识应用于生产和生活的意识。【教学重点与难点】重点：1、滑动摩擦力的大小的计算以及方向判断。静摩擦力有无的判断以及静摩擦力的方向的判断。静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念。难点：1、静摩擦力有无的判断以及静摩擦力的方向的判断。2、静摩擦力的大小的计算。【教学方法】教师启发引导教学与探究法相结合，并辅以问题法、演示法、归纳法等。【教学准备】木块、木板、弹簧测力计、钩码、毛巾、力传感器、数据采集器、多媒体课件。【教学过程】一、新课引入播放一只狗在冰面上走动的视频，引导学生思考：为什么狗走的这么个性？设计目的：创设问题情境，激发探究动机，引导学生发现问题。接下来，学生体验活动，伸出左手，第一次把手竖直压在桌面上不移动，第二次手压桌面向前滑动，体会两种情况下收的感觉。问题：是什么导致了不同？根据初中知识，我们总结一下滑动摩擦力的定义。二、新课教学（一）滑动摩擦力1．定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。问题：请同学们根据定义分析，滑动摩擦力的产生条件有哪些？2、滑动摩擦力的产生条件相互接触，且有弹力产生；接触面粗糙（不光滑）；两物体相对运动学生动手实验：学生第一次在木板上拉动木块，分析木块所受摩擦力的方向，分析与木块运动方向的关系。学生第二次水平拉住木块不动，在水平方向上拉木板，分析木块所受摩擦力的方向。根据上述分析，总结摩擦力的方向规律，体会相对运动的含义。3、滑动摩擦力的方向滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。注意：①不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同。相对的意思和参考系类似，物体相对运动指的是物体以与它接触的物体为参考系的运动方向，例如下图物块相对木板是向左运动的，所以它受到的滑动摩擦力的方向向右。②滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反,也可能跟运动方向相同。学生伸出左手，把手用力压在桌面上滑动，然后把手轻压在桌面上滑动，两种情况下，你的手掌感觉相同吗？这说明了什么问题？请根据上述现象，猜想滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关？教学设计的目的：化抽象为形象，课堂上没有那么多实验，增加这个，更加能够体现课堂的严谨性。结论：影响摩擦力大小的因素，有弹力（压力）大小，粗糙程度和材料。教师引导：我们要研究一个物理量与多个物理量之间的关系，应该采取什么样的试验方法？可以利用现有的器材设计合理的实验么？小组讨论：1.怎样测出木块所受滑动摩擦力的大小？2.如何计算木块对木板的压力大小？3.如何改变木块对木板的压力大小？学生在木板上匀速拉动木块，在拉动的过程中，我们遇到什么困难？怎么解决这个困难？有没有更好的方法？分析此方法的优点：木块不动，弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，对木板的运动速度小组合作探究一：滑动摩擦力与压力大小的关系①控制接触面粗糙程度相同②在木块上依次放上1、2、3、4个砝码，测出对应的正压力和摩擦力③数据接触面材料木块与木板木板与木板木块与木板木块与木板滑块总重力G(N)

Mg+mgMg+2mg

Mg+3mg

Mg+4mg压力FN(N)滑动摩擦力Ff(N)

展示小组探究结果。④探究结果：接触面粗糙程度相同，压力越大，滑动摩擦力越大。滑动摩擦力与压力，F=。探究二：滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系数据：接触面材料木块与毛巾木块与木板木块与棉布滑块总重力G（N）

Mg+4mg

Mg+4mgMg+4mg滑动摩擦力Ff2(N)

结论：滑动摩擦力的大小与物体间压力成正比，比例系数与接触面的性质有关.滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟物体间的垂直作用力成正比Ff=μFNμ是动摩擦因数,没有单位，它的数值与相互接触的两个物体的材料及接触面的粗糙程度等有关.与接触面积大小无关，与物体的运动状态无关，与物体的受力情况无关。不同的物体间动摩擦因数不一样是如图所示。例题分析：在我国东北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作为运输工具。一个有钢制滑板的雪橇，连同车上木料的总质量为4.9×103kg。在水平的冰道上，马要在水平方向用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？g取10N/kg。解：（1）确定研究对象，构建模型（2）对这个物体进行受力分析：①竖直向下的重力mg；②地面对物体向上的支持力FN；③水平向在右的拉力F拉；水平向在左的摩擦力Ff。由平衡条件知识有匀速运动的时候：上边的力等于下边的力，左右两边的力也相等。这些力可以是合力也可以是分力。所以：雪橇受的重力mg=4.9×104N，查表的μ=0.02。mg=FN和F拉=Ff所以：Ff=μFN=μmg带入数据得：F=μmg=0.02×4.9×104N×10N/kg=980N小实验：相互接触的物体处于相对静止时，是否存在摩擦力？两本书之间存在摩擦力吗？请同学们总结静摩擦力的定义二、静摩擦力1．定义：相互接触的两个物体之间只有而没有，在它们的接触面上会产生物体间相对运动趋势的力，这种力叫静摩擦力。2.产生条件：①；②接触面粗糙（不光滑）；③两物体间有。3、静摩擦力的方向：实验：(1)把手用力压在桌面上，沿水平桌面向前推但没有相对桌面滑动，感受静摩擦力的方向；(2)刷子实验试总结静摩擦力的方向。沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向练习：分析两种情况下静摩擦力的方向。判断方向的方法步骤：找出接触面，找出物体相对运动趋势方向，判断静摩擦力方向4、静摩擦力的大小小实验2：(1)把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉木块。观察测力计示数的变化此过程中木板对木块的静摩擦力方向如何？大小如何变化？(2)当木块相对木板将要滑动时，弹簧测力计的示数有什么特点？滑动后摩擦力还是静摩擦力吗？如果用力传感器代替弹簧测力计做这个实验，能够在计算机屏幕上直接得到拉力随时间变化的F-t图像(图3.2-5)。通过多媒体课件动图展示：静摩擦力的大小随拉力的变化。观察动图可以看到静摩擦力的大小随着拉力的增加而增加，当大到一定的值后突然减小，这时物体开始运动的，静摩擦力变成滑动摩擦力了，且保持不变。作出拉力摩擦力图像，在相应的图线的位置标好，摩擦力的大小。教学设计说明：通过实验来剖析，滑动摩擦力与静摩擦力之间的联系有图有真相，比较好分析，也能很好的与课本照应。为学生提供具体生动的感性材料，增强感性认识的同时，使得学生发生认知冲突，萌发探索、发现新知的欲望。静摩擦力的增大有一个限度。图中木块所受静摩擦力的最大值F在数值上等于物体即将开始运动时的拉力。两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间，即：0<F≤Fmax学生体验：在木块上放砝码的个数不同，最大静摩擦力不同。这说明了什么问题？结论：压力增大时，最大静摩擦力的值增大最大静摩擦力的大小与压力接触面的粗糙程度和材料有关小结：静摩擦力的特点练习：某人用50N水平推力时，木箱没有动，水平地面的静摩擦力多大？推力增加到60N时，仍没有动，静摩擦力又多大？推力达到75.6N时，木箱恰好要开始移动，此时受什么摩擦力？数值多大课堂小结：静摩擦力滑动摩擦力定义

产生条件

方向大小作业：1、完成课本63页的习题2、完成导学案上的评测题【板书设计】3.2摩擦力一、滑动摩擦力1、定义：2、条件：3、方向4、大小：二、静摩擦力1、定义：2、条件：3、方向：4、大小：学生在初中对滑动摩擦力已经有了初步认识，知道两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面会产生阻碍相对运动的力。学生也知道摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力和接触面的粗糙程度有关.学生不难理解滑动摩擦力及其规律，在教学中要通过设计更加科学、定量的演示实验，分析处理数据，让学生总结出摩擦力与正压力的关系.静摩擦力的方向和大小对学生存在较大的困难，教学要循序渐进，从简单情境入手，通过学生实验，让学生将手放在桌面上，用力推，但手相对于桌面静止，让学生亲身体验，感受静摩擦力的存在和方向。效果分析1、从学生已有的知识和生活体验出发引入新课内容，可以降低教学的难度达到温故知新的效果。2、对于比较抽象的教学内容，演示实验和亲身体验给学生带来更直观的感性认识，通过对现象的观察分析学生更容易接受和理解教学内容，提高学习的积极性和自动，做好演示实验是本节教学的关键。3、本节课充分体现了学生的主体地位，教师的主导作用，提高了学生的探究能力等。4、时间安排较合理，基本完成了本节课的教学目标摩擦力是三种常见力之一，是高中物理的最基础性知识，学生在初中物理课中对滑动摩擦力也有了一些定性的了解，在高中除了进一步加深对它的理解外还要能用它进行定量的计算，为学习后面的物体平衡、牛顿运动定律、能量、动量等知识打下牢固的基础。本节内容是对初中摩擦力知识的延伸和拓展，教材首先回忆初中知识，说明什么是滑动摩擦力、滑动摩擦力的方向,然后通过定量实验，测量不同压力下滑动摩擦力的大小，得出滑动摩擦力的大小公式。在了解动摩擦因数之后，通过例题学会应用。其次，介绍静摩擦力及方向后，通过实验研究静摩擦力的大小.本节的教学重点是通过实验认识摩擦力的规律。这是因为摩擦力是一种常见的重要的相互作用，对解释生产或生活中的现象具有重要价值。判断摩擦力方向是本节课的难点，相对运动和相对运动趋势概念抽象，教学中要注意学生的真实体验，让学生感受摩擦力现象，概括摩擦力方向.评测练习1、下列关于摩擦力的说法，正确的是()A.

只有运动的物体才会受到滑动摩擦力B.

两个物体之间的弹力增大，摩擦力也随之增大C.

滑动摩擦力的方向总与物体的运动方向相反D.

静摩擦力的方向可以与物体的运动方向成任意角度2、如图所示,水平地面堆放着原木。关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是(

)A.M处受到的支持力竖直向上 B.N处受到的支持力竖直向上

C.M处受到的静摩擦力沿MN方向 D.N处受到的静摩擦力沿水平方向3、如图所示，在μ=0.1的水平面上向右运动的物体，质量为20kg，在运动过程中，还受到一个水平向左大小为10N的拉力作用，则物体受到滑动摩擦力为：(g=10N/kg)(

)A.

10N，向右；

B.

10N，向左；C.

20N，向右；D.

20N，向左。4、如图所示为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。现在用绳索与木板连接,用手向右水平拉绳索,使木板在桌面上滑动,下列说法中正确的是()A.木块与木板之间的摩擦力是静摩擦力B.木板必须在桌面上做匀速直线运动C.木板必须在桌面上做匀加速直线运动D.木板运动过程中,弹簧测力计的示数保持不变5、如图甲所示,一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10kg的木箱,木箱所受的摩擦力与F的关系如图乙所示,g取,下列说法正确的是()A.木箱所受的最大静摩擦力B.木箱所受的最大静摩擦力C.木箱与地面间的动摩擦因数D.木箱与地面间的动摩擦因数F2F16．如图：物体在F1=10N，F2F1的作用下处于平衡状态，现撤去F1后，物体将如何运动？7、轻质弹簧的劲度系数为20N/cm，用其拉着一个重为200N的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为4cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，求：①物体与水平面间的动摩擦因数②当弹簧的伸长量为6cm时，物体受到的水平拉力有多大？这时物体受到的摩擦力有多大？③如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能继续滑行，这时物体受到的摩擦力多大？FF一、成功之处：在每个知识点的处理上，让学生自己动手体验、合作探究，这样易于激起学生的求知欲，易于培养学生的探究能力，易于锤炼学生的思维能力。充分利用好该节教材内容，深入挖掘知识间的有机联系，进而提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。问题设计层次递进，只有把难点分散开来，贯穿到整个教学中，才能使学生层层理解和接受。二、遗憾之处：学生的学习效率感觉还是有点低效，有时感觉就是让老师牵着鼻子走。学生的积极性还没有充分的调动起来。《摩擦力》是《普通高中物理课程标准（2017年版）》必修课程必修1模块中“相互作用与运动定律”主题下的内容，要求为：认识摩擦力.知道滑动摩擦和静摩擦现象，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小.《普通高中物理课程标准(2017版)解读》对这部分的内容的解读为：关于滑动摩擦力的大小，在初中“影响滑动摩擦力的因素”知识的基础上，高中已经把滑动摩擦力跟接触面性质的关系上升为定量要求，要求知道动摩擦因数的概念，并用公式F=μFN来计算滑动摩擦力的大小，应该理解公式中的FN是接触面的正压力，属于弹力的性质.关于静摩擦现象，应该知