《3摩擦力》教学设计(贵州省省级优课)-物理教案

课题：摩擦力课时：1课时教材：必修1物理《人民教育出版社》教学目标知识与技能1、摩擦力的产生；2、对摩擦力产生条件，方向，大小的理解；3、理解摩擦力的影响因素；4、理解动摩擦因素，了解不同接触面动摩擦因数不同。过程与方法1、通过实验演示加深对物理知识的认识；2、通过实验探究培养同学的探究能力。情感态度与价值观1、通过列举自然、生活中与摩擦力有关的例子，使学生认识到摩擦力在生活中的普遍性；2、通过实验演示和实验探究相结合，培养学生的探究兴趣与热情；培养学生主动与他人合作的精神。教学重点对摩擦力产生，条件，方向，大小，效果的理解。教学难点利用实验对滑动摩擦力与正压力的关系的探索过程；利用实验探究影响动摩擦因数的因素的探索过程。教学方法实验探究与多媒体教学。教学用具两本叠加好的物理课本、重物、细线、茶水瓶、自制摩擦力实验器（有木板，木块，砝码）、数字测力计、白纸、毛巾。教学环节教师活动学生活动教学意图引入：设置摩擦力情景引发思考通学生活动：拿两本书，逐页交叉叠加在一起，请两位同学来拉？提出问题：演示：把书斜放在手指上，书为什么没有滑落下来？让书在桌面上滑动，为什么会停下来呢？实际上，摩擦力与我们的生活是分不开的，请同学们大胆想象，在没有摩擦力的世界里，试想我们的衣、食、住、行等会受到怎样的影响？学生回答：因为有很大的摩擦力。学生回答：同学：例举。初步明确学习方向，激发学生学习的兴趣。继续提出问题引发学生对静摩擦力的思考提出问题请同学们思考，摩擦力是如何产生的？其产生需要满足哪些条件？摩擦力如何分类？提出问题静摩擦力是如何产生的？滑动摩擦力的方向如何确定？实验：用刷子放在桌面上，请同学分析，刷子相对桌面的运动趋势及刷子受到的静摩擦力的方向。如何确定静摩擦力的大小？问题：请同学们分析刷子是否受到桌面对它的摩擦力作用？提出问题请同学用0.1N，0.2N的力水平拉木块，分析木块静摩擦力的大小如何，静摩擦力的方向沿哪个方向？请同学不断增大水平拉力，静摩擦力会不会无限制的增加呢？提出问题用测力计水平拉木块，在测力计指针前轻放一小纸团，纪录指针的最大位置，用力不断增大直到拉动木块，观察拉动后指针与纸团之间是否存在距离，并分析原因。学生回答回答：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫摩擦力。回答：两个物体相互接触、挤压发生弹性形变、接触面粗糙、两个物体相对运动或具有相对运动的趋势。学生回答回答：分为静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。回答：两个相互接触的物体，当它们具有相对运动的趋势时，就会在接触面产生阻碍相对运动趋势的力，这种力叫摩擦力。回答：方向沿接触面，并与相对运动趋势的方向相反。回答：因为刷毛向后弯曲，说明刷子相对于桌面有向前运动的趋势。受到桌面对它向后的静摩擦力。学生实验一拿出实验器，水平拉测力计，用测力计测拉力。回答：分别为0.1N，0.2N，说明静摩擦力随外力的增大而增大。但有一个最大值。回答：由二力平衡，静摩擦力的方向竖直向上，与运动方向无关，与受握的松紧程度无关。学生实验二：用测力计增加拉力拉物块。回答：有距离，说明静摩擦力大于滑动摩擦力，并且静摩擦力存在最大值，一般情况下，静摩擦力在0到最大静摩擦力之间。让同学们通过实验，感知物理规律。继续提出问题引发学生对滑动摩擦力的思考提出问题滑动摩擦力是如何产生的呢？滑动摩擦力的方向如何确定？演示：刷子相对桌面发生滑动，同学分析刷子受到滑动摩擦力的方向。教师演示推胶布。给胶布一个初速度，为什么胶布会停下来？提出问题那么，滑动摩擦力的大小与什么因素有关呢？请同学用手以不同的压力在桌面上滑动，感觉滑动摩擦力如何变化？提出问题滑动摩擦力与正压力之间有什么定量关系？师生实验我们可以用实验器来进行实验，实验器的上端固定一个测力计，下端系一轻质细线，通过光滑的定滑轮后另一端系在质量为M的物体上，细线拉力方向水平，物体放在纸片上，通过拉动纸片使物体获得滑动摩擦力，结合二力平衡等知识可知，测力计的示数为及为滑动摩擦力的大小。实验时分别测出不同的正压力下的滑动摩擦力大小，从而探究滑动摩擦力与正压力的关系。用滑动摩擦力实验器进行实验如图所示。请同学们思考：实验器为什么用滑轮而不用横杆？请同学们再观察这个实验，我给这个圆形胶布一个冲力，让他在桌面上滑动，同学们滑动的距离？我再给它相同的冲力让它以相同的速度在相同桌面上滚动，观察它滑动的距离？实验时，先测量一本笔记本受到的滑动摩擦力大小，再不断叠加相同的笔记本改变正压力从而测量不同的摩擦力。通过电脑作滑动摩擦力随正压力变化的关系图象进行分析。请三位同学辅助我完成这个实验。请一位同学拉动纸片，一位同学读数，一位同学记录实验数据。通过实验得出的结论是什么？提出问题教师活动：公式为：比例系数为μ，称为动摩擦因数。学生回答：同学：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动时，就会在接触面产生阻碍相对运动的力，这种力叫滑动摩擦力。同学：方向沿接触面，并与相对运动的方向相反。同学：进行实验，滑动摩擦力随正压力的增大而增大。、回答：做图象为过原点的直线，说明滑动摩擦力的大小与正压力成正比。猜想：物体相对速度、接触面积接触面的材料，接触面的情况如粗糙程度。同学：由于胶布滚动时发生的位移较大，说明滚动摩擦小于滑动摩擦。同学：滑动摩擦力与正压力成正比。培养学生科学探究的能力。继续提出问题引发学生对动摩擦因数的思考教师活动：那么，动摩擦因数与哪些因素有关？与相对运动的速度有关？与接触面积有关？与接触面的粗糙程度有关？由可知，保持正压力不变时，通过滑动摩擦力与相对运动速度、接触面积、接触面粗糙程度的关系，从而就能得出动摩擦因素与相对速度、接触面积、粗糙程度的关系。提出问题首先探究与相对速度的关系，把物块放在纸片上，用测力计水平拉着木块，叫不同的同学用不同速度抽出木块下边的纸片，观察测力计示数是否发生变化并记录数据？其次，改变木块与纸片的接触面积后拉动纸片进行测量？再次，把纸片换成毛巾，再进行测量？学生实验三通过改变相对运动的速度，观察测力计的示数。通过数据分析动摩擦因数与相对运动速度无关。学生实验四通过改变接触面积，观察测力计的示数，通过数据分析动摩擦因数与接触面积无关。学生实验五通过改变接触面的材料，观察测力计的示数，通过数据分析动摩擦因数与材料有关。培养学生科学探究的能力