初中物理八年级下册“力与运动”大单元教学设计-基于核心素养的探究与建构

初中物理八年级下册“力与运动”大单元教学设计——基于核心素养的探究与建构

一、教学背景分析

（一）教材分析

本单元“力与运动”位于人教版八年级下册第八章，是经典力学的重要组成部分，起着承上启下的关键作用。承上，它建立在第一章“机械运动”（运动状态的描述）和第七章“力”（力的作用效果）的基础之上；启下，它为学生后续学习第九章“压强”、第十章“浮力”以及高中物理的牛顿运动定律奠定了坚实的思维基础和认知框架。教材从生活中的运动现象出发，通过实验探究阻力对物体运动的影响，引导学生经历理想化实验的推理过程，最终得出牛顿第一定律，并建立“惯性”这一重要概念。随后，教材通过分析平衡力与运动状态的关系，引出二力平衡条件，并将其应用于解释生活中的平衡现象，最后探讨摩擦力（特别是滑动摩擦力）的大小与方向，以及如何增大或减小摩擦。整个单元的编排遵循了从现象到本质、从定性到定量、从单一到综合的认知规律。

（二）学情分析

【基础】八年级学生经过半年的物理学习，已经具备了一定的观察、实验和归纳能力，对力的概念和力的作用效果有了初步认识。他们对于生活中常见的运动现象，如推车、踢球、刹车等，有着丰富的感性经验，但往往停留在表层，存在大量朴素但错误的“前概念”。例如，绝大多数学生根深蒂固地认为“力是维持物体运动的原因”，认为物体静止必须有力作用，而物体运动则不需要力来维持。这些前概念是学习牛顿第一定律的巨大障碍，也是本单元教学需要着力突破的关键点。此外，学生的抽象逻辑思维虽有一定发展，但对于“理想实验”这种基于可靠事实进行科学推理的思维方式尚不熟悉，需要通过精心设计的活动和引导来逐步建立。

（三）大单元设计理念

本设计打破传统单课时界限，以大概念“力是改变物体运动状态的原因”为统领，将“牛顿第一定律”、“二力平衡”、“摩擦力”整合为一个有机整体。通过“现象观察—冲突引发—实验探究—模型建构—应用解释”的路径，引导学生主动构建知识体系，实现从生活物理到科学物理的跨越，发展学生的物理观念、科学思维、科学探究能力和科学态度与责任感。

二、教学理念与整体设计思路

（一）教学理念

本教学设计全面贯彻《义务教育物理课程标准（2022年版）》的核心素养导向。秉持“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念，以学生为中心，以探究为手段，以思维发展为核心，以问题解决为纽带。通过创设真实、生动的问题情境，激发学生的认知冲突和探究欲望；通过引导学生经历科学探究的全过程，培养其模型建构、科学推理、科学论证和质疑创新的能力；通过将物理知识应用于解释生活现象和解决实际问题，增强学生的实践意识和社会责任感。

（二）整体设计思路

本单元采用“大单元、大情境、大任务”的教学模式。

1.大情境统领：以“车辆的运动与安全”作为贯穿整个单元的大情境。从车辆的启动、加速、匀速、减速、转弯、刹车到在不同路面（冰雪、干沥青）上的行驶，将单元内各个知识点有机串联。

2.大任务驱动：将单元核心问题设定为“如何全面、科学地描述和解释车辆的运动状态及其变化？”这个大任务分解为三个子任务：

1.3.子任务一：车辆为什么会运动起来？又为什么会停下来？（引出力和运动的关系，探究牛顿第一定律，建立惯性概念）

2.4.子任务二：车辆在什么情况下会做匀速直线运动？（探究平衡状态与二力平衡条件）

3.5.子任务三：车辆如何实现加速、减速和转向？路况如何影响驾驶？（探究摩擦力对运动状态改变的作用）

6.核心素养落地路径：

1.7.物理观念：通过本单元学习，帮助学生逐步形成“运动和相互作用”观念，深刻理解力与运动的关系。

2.8.科学思维：重点培养学生理想化模型（光滑表面）的建构能力、基于实验事实进行科学推理（伽利略理想实验）的能力，以及对惯性、平衡力等概念的质疑与批判性思维。

3.9.科学探究：通过“探究阻力对物体运动的影响”、“探究二力平衡的条件”、“探究影响滑动摩擦力大小的因素”三个核心探究活动，让学生经历完整的科学探究七要素：提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、分析论证、评估、交流与合作。

4.10.科学态度与责任：通过对牛顿第一定律建立过程的学习，感悟科学家不懈追求真理的科学精神；通过对惯性和交通安全、摩擦与生活生产关系的探讨，形成珍爱生命、学以致用的社会责任感。

三、教学目标设定

基于核心素养，本单元的教学目标设定如下：

（一）物理观念

1.【核心】理解牛顿第一定律的内容，知道力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。能运用惯性观念解释生活中的相关现象。

2.【重要】理解平衡状态（静止或匀速直线运动状态）的概念，掌握二力平衡的条件，能判断物体是否处于平衡状态，并能分析平衡状态下物体的受力情况。

3.【基础】知道滑动摩擦力产生的条件，理解影响滑动摩擦力大小的因素（压力和接触面粗糙程度），能运用摩擦知识解释生活中的相关现象。

（二）科学思维

4.【非常重要】能运用理想化方法，根据实验事实进行科学推理，得出物体在不受力时的运动规律，建立牛顿第一定律的模型。

5.【重要】能运用控制变量法，设计实验探究影响滑动摩擦力大小的因素和二力平衡的条件。

6.【热点】能用惯性、平衡力和摩擦力的观念分析具体的物理情境，例如汽车启动和刹车时人的状态变化、传送带上物体的运动、水平面上物体的受力分析等，培养模型建构和分析推理能力。

（三）科学探究

7.通过探究阻力对物体运动的影响的实验，学会观察、记录实验现象，分析实验数据，归纳实验结论。

8.【难点】通过探究二力平衡条件的实验，学会从物体所处状态出发，反向推演受力特点，并利用实验器材验证同体、共线、反向、等大的关系。

9.【高频考点】通过探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验，熟练掌握弹簧测力计的使用方法，理解并运用“二力平衡”原理间接测量滑动摩擦力的大小，学会设计实验方案、收集数据、分析论证并撰写简单的实验报告。

（四）科学态度与责任

10.【重要】通过了解牛顿第一定律的发现历程，学习伽利略、笛卡尔、牛顿等科学家敢于质疑、勇于探索、严谨求实的科学态度。

11.通过讨论“严禁超载、超速”、“系好安全带”、“保持车距”等交通规则背后的物理原理，增强安全意识和遵守社会公德的自觉性。

12.通过分析生活中摩擦力的利弊，形成辩证看待事物的意识，并乐于探索日常用品或新产品中的物理学原理。

四、教学重难点

（一）【非常重要】【核心枢纽】教学重点

1.牛顿第一定律的理解和应用。

2.惯性的概念及其解释现象。

3.二力平衡的条件。

4.影响滑动摩擦力大小的因素。

（二）【难点】【高频失分点】教学难点

5.【核心难点】消除“力是维持物体运动的原因”这一错误前概念，建立“力是改变物体运动状态的原因”的科学观念。牛顿第一定律的理想性及其推理过程的理解。

6.【重要难点】对惯性“不是力、没有方向、不能克服”等特性的理解，避免将其与力混淆。

7.【逻辑难点】区分平衡力和相互作用力。

8.【实验难点】在探究滑动摩擦力影响因素实验中，如何保证用弹簧测力计水平匀速拉动木块，以确保拉力等于摩擦力；实验数据的分析和归纳。

五、教学方法与准备

（一）教学方法

1.启发式教学法：通过创设问题情境，引发认知冲突，激发学生主动思考。

2.探究式教学法：以学生为主体，教师为主导，引导学生通过小组合作、实验探究的方式获取知识，提升能力。

3.小组合作学习法：将学生分为若干小组，在实验探究和问题讨论环节，进行合作、交流、互评，共同提高。

4.多媒体辅助教学法：利用视频、动画（如伽利略理想实验动画、车祸模拟动画）等，直观展示抽象过程和现象，突破时空限制。

（二）教学准备

5.教师准备：多媒体课件（PPT）、伽利略理想斜面实验动画或视频、汽车安全宣传片、牛顿第一定律建立历程资料。分组实验器材：斜面、小车（或滑块）、毛巾、棉布、木板、玻璃板、刻度尺；两端带定滑轮的长木板、细线、钩码（多个）、小卡片（轻质硬纸板）、剪刀；弹簧测力计、木块（多个）、钩码（多个）、木板、毛巾、棉布、玻璃板。

6.学生准备：预习教材，观察生活中与力与运动相关的现象，准备好课堂笔记本和随堂练习本。

六、教学实施过程

本单元共安排4课时。

第一课时：牛顿第一定律（一）——阻力对物体运动的影响

第二课时：牛顿第一定律（二）——惯性及其应用

第三课时：二力平衡

第四课时：摩擦力（一）——影响滑动摩擦力大小的因素

第一课时：牛顿第一定律（一）——阻力对物体运动的影响

（一）创设情境，激趣导入

上课伊始，教师播放一段精心剪辑的视频：视频第一部分是运动员踢球，球在草地上由快到慢最终停下；第二部分是关闭发动机的列车在平直轨道上继续前进一段距离后停下；第三部分是冰壶比赛中，冰壶在冰面上几乎匀速地滑行很长距离。视频结束后，教师提出问题串：【非常重要的启发性问题】

1.同学们，这些运动的物体最终都怎么样了？（停下了）

2.它们为什么会停下？（受到了阻力/摩擦力）如果没有阻力呢，它们会怎样？

3.在两千多年前，古希腊的大学者亚里士多德看到这些现象后，他认为“如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用。如果这个力被撤销，物体就会停止运动。”你同意他的观点吗？为什么？

此时，大部分学生会基于生活经验，对亚里士多德的观点表示赞同。这正是“力是维持运动的原因”的前概念在作祟。教师不急于给出对错判断，而是追问：“那么，请大家想象一下，如果你推着一辆小车，然后突然松手，小车是会立刻停止，还是继续向前运动一段距离？”学生回答会继续运动一段距离。教师顺势指出：“看来，撤销力后物体并没有立刻停止，亚里士多德的观点似乎有漏洞。今天，我们就一起来探究，物体运动状态的变化究竟与什么有关，力到底在运动中扮演什么角色。”由此引出课题，并板书：第一课时牛顿第一定律（一）——阻力对物体运动的影响。

（二）任务驱动，合作探究

4.【基础】明确探究问题：教师引导学生聚焦，我们刚才看到，运动的物体最终都会停下来，似乎是因为受到了阻力。那么，阻力对物体的运动究竟有怎样的影响呢？如果物体受到的阻力越小，它的运动情况又会如何？从而明确本节课的核心探究问题：阻力如何影响物体的运动？

5.【重要】设计与进行实验：

（1）提出猜想：让学生结合视频和生活经验进行猜想。学生可能会猜：阻力越小，物体运动的距离越远，速度减小得越慢。

（2）引导设计实验：如何验证我们的猜想？我们需要一个怎样的实验？教师引导学生关注控制变量法和对比实验。学生讨论后总结：我们需要让同一个物体从同一个高度由静止开始运动，保证它到达水平面时的速度相同。然后，让它在不同粗糙程度的水平面上运动（如毛巾、棉布、木板），通过观察和测量它运动的距离来判断阻力对运动的影响。

（3）介绍实验器材：斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺。

（4）【热点】学生分组实验：学生以4-6人小组为单位，分工合作进行实验。一人负责释放小车，一人负责观察并在小车停下处放置标记，一人负责用刻度尺测量距离并记录，一人负责监督操作和记录数据。教师巡视指导，提醒学生注意：每次都要从斜面的同一高度静止释放；测量距离时，视线要与刻度尺垂直，读取估读到分度值的下一位。

（5）收集数据：各小组将实验数据记录在教师预先设计好的表格中（此环节教师口述或板书表格内容，学生自行画表记录）。

表面材料阻力大小（引导学生定性感知）小车运动距离（米）小车速度变化快慢

毛巾大（短）（快）

棉布较大（中）（中）

木板小（长）（慢）

6.【核心】分析论证，初步结论：

实验结束后，各小组汇报实验数据。教师将几组有代表性的数据投影展示。引导学生分析数据：

（1）对比毛巾和木板表面，小车受到的阻力大小不同，其运动的距离有何不同？（阻力越小，运动距离越远）

（2）从速度变化的角度看，阻力越小，速度减小得越？（越慢）

（3）由此，我们可以得出什么初步结论？学生归纳：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，它运动的距离就越远，速度减小得越慢。

（三）科学推理，建构定律

7.【非常重要】【难点】引发理想化推理：

教师提出一个极具挑战性的问题：“假如有一个表面比木板还要光滑得多，比如玻璃、甚至是用润滑油润滑过的表面，小车运动的距离会怎样？（更远）那如果表面绝对光滑，没有任何阻力，想象一下，当小车从斜面上滑下来，到达水平面上后，如果水平方向不受任何力的作用，它的运动状态将会发生怎样的变化？它还会停下来吗？它还会减速吗？”此问题犹如一石激起千层浪，立刻将学生的思维从具体的实验现象引向抽象的思维实验。

8.小组讨论与交流：

学生们围绕这个问题展开热烈讨论。教师鼓励学生大胆想象，并尝试用语言描述那个“绝对光滑”世界里的运动图景。有学生可能会说：“它会一直运动下去，永远不停。”教师追问：“它的速度会变化吗？”学生答：“不会，因为它没有受到阻力。”教师引导：“那么，它将做什么运动？”学生答：“匀速直线运动。”

9.多媒体辅助，呈现科学史：

教师播放伽利略理想斜面实验的动画。动画演示：小球从一个斜面的某一高度静止释放，如果另一个斜面倾角减小，小球要到达同样的高度，运动的距离就会变长。推想当另一个斜面变成水平面且无限长时，小球为了到达原来的高度，将永远运动下去，且速度保持不变。教师结合动画，讲解伽利略的“理想实验”方法：这是一种在可靠事实基础上，忽略次要因素，进行抽象推理的科学研究方法。它得出的结论虽然不能用实验直接验证，但却是正确的。这是物理学中一种极其重要的思想。

10.【核心枢纽】得出牛顿第一定律：

在伽利略等人研究的基础上，英国科学家牛顿总结概括出一条重要的物理规律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

教师带领学生逐字逐句剖析定律的内涵：

（1）“一切物体”：表明这条定律适用于所有物体，具有普遍性。

（2）“没有受到力的作用”：这是定律成立的条件，是一种理想情况。在现实生活中，物体不可能完全不受力，它指的是物体在某个方向上不受力，或者受到的合力为零的情况。

（3）“总”：表明这是必然的规律，没有例外。

（4）“或”：表明物体在不受力时，原来静止的就保持静止，原来运动的就保持匀速直线运动。物体的运动状态取决于它原来的状态。这就深刻揭示了：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。

最后，教师引导学生对比亚里士多德和牛顿的观点，在认知冲突中完成对错误前概念的彻底修正，实现对物理观念的重塑。

（四）巩固练习，初步应用

11.教师出示两道练习题：

（1）根据牛顿第一定律，如果运动的物体不受任何外力作用，它将__________________。

（2）下列说法正确的是（）

A.物体运动需要力来维持B.物体不受力，一定保持静止

C.物体受力越大，运动越快D.力是改变物体运动状态的原因

12.学生独立思考后回答，教师点评，强调牛顿第一定律的核心是“运动不需要力来维持”。

第二课时：牛顿第一定律（二）——惯性及其应用

（一）复习旧知，导入新课

教师提问：上节课我们学习了牛顿第一定律，它的内容是什么？它揭示了力和运动之间存在怎样的关系？学生回顾回答。教师继续引导：根据牛顿第一定律，一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。我们把物体这种保持原来运动状态不变的性质，叫做什么？由此引出本节课的主题——惯性。

（二）【重要概念】理解惯性

1.建立惯性概念：

教师板书：一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。所以，牛顿第一定律也叫做惯性定律。

2.【非常重要】【高频考点】惯性的理解与辨析：

（1）惯性是属性，不是力：教师通过一系列问题引导学生辨析。问题1：正在运动的物体有惯性吗？问题2：静止的物体有惯性吗？问题3：物体在受到力的时候还有惯性吗？问题4：惯性有大小吗？方向吗？学生讨论后，教师总结：惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下（无论静止、运动、受力、不受力）都具有惯性。惯性不是力，只能说“物体具有惯性”，不能说“物体受到惯性”或“惯性力”。

（2）惯性大小的唯一量度是质量：教师提问：如果一个乒乓球和一列火车，都保持原来的运动状态不变，谁更容易？谁更难？学生回答火车更难。教师引导：这说明惯性的大小不一样，有的大，有的小。那么，惯性的大小跟什么有关呢？跟速度有关吗？通过播放两段视频：一辆高速行驶的轿车和一辆满载货物缓慢行驶的卡车刹车难易程度的对比。引导学生讨论发现，满载货物的卡车虽然速度慢，但更难停下来，说明它的运动状态更难以改变。从而得出结论：惯性是物体抵抗运动状态变化的“本领”，这个本领的大小只与物体的质量有关。质量越大，惯性越大，运动状态越难改变。而速度只是影响物体动能的大小，不是影响惯性。

（3）【热点】生活中的惯性现象：教师演示“跳棋子实验”或“鸡蛋和硬纸片实验”，让学生亲身体验静止物体的惯性。随后让学生列举生活中的惯性现象：汽车启动时人向后仰，刹车时人向前倾；用拍打法除去衣服上的灰尘；体育比赛中的跳远助跑等等。鼓励学生用惯性的知识尝试解释这些现象。

（三）【生活热点】惯性现象的解释与应用

3.教师示范解释惯性现象的“四步法”：

以汽车刹车时人向前倾为例，进行规范解释：

第一步（说明原状态）：人和车原来都处于向前运动的状态。

第二步（分析哪部分受力改变状态）：当刹车时，人的脚和下半身由于受到座椅的摩擦力，随车一起减速。

第三步（分析哪部分保持原状态）：人的上半身由于具有惯性，仍然要保持原来向前运动的状态。

第四步（得出结论）：所以，人的上半身会向前倾。

4.学生分组练习：运用“四步法”，小组内互相解释“汽车启动时人向后仰”、“用拍子拍打衣服，灰尘脱落”等现象。教师请几组代表上台展示讲解，并进行点评和纠正。

5.【社会责任】惯性的利与弊：

组织学生进行小型辩论会或讨论。将学生分为两组，一组讨论惯性的“利”，一组讨论惯性的“弊”。

利：跳远助跑、投掷铅球、拍打灰尘、紧固螺丝时锤柄撞击地面、洗衣机脱水等。

弊：交通事故（追尾、撞车）、绊倒、泼水时可能泼到自己身上等。

通过讨论，引导学生认识到任何事物都有两面性，要学会趋利避害。

重点引导学生关注交通安全：展示一些因超速、超载、不系安全带导致的交通事故图片或视频。提问：为什么严禁超速、超载？为什么必须系安全带？为什么要求保持车距？引导学生从惯性的角度进行分析。超载使质量变大，惯性变大，刹车距离变长；超速使车辆动能变大，发生事故时破坏力大，同时也使从刹车到停止的距离变长；系安全带和安全气囊可以在发生碰撞时，利用对人体的缓冲，防止人因为惯性向前撞击方向盘或挡风玻璃；保持车距是为了给后车留出足够的反应和刹车距离，避免追尾。从而将物理知识与安全教育、社会责任紧密结合起来。

第三课时：二力平衡

（一）观察现象，引入平衡概念

1.创设对比情境：

教师展示两幅图片或两个短视频。视频一：静止在桌面上的物理课本。视频二：在平直轨道上匀速行驶的列车。提问：这两个物体都处于什么运动状态？（静止和匀速直线运动）。它们的运动状态改变了吗？（没有）。再回顾上节课学习的牛顿第一定律，物体不受力时，会保持静止或匀速直线运动状态。但是，这两个物体真的不受力吗？引导学生分析：课本受到重力和支持力；列车受到牵引力和阻力。它们受到了力，却依然保持静止或匀速直线运动。这是为什么？

2.引出概念：

学生讨论后，教师总结：当一个物体受到几个力的作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡，物体处于平衡状态。这就是我们今天要学习的“二力平衡”。板书课题：第三课时二力平衡

（二）【核心枢纽】【高频考点】探究二力平衡的条件

3.【重要】提出问题与猜想：

教师展示一辆静止在水平桌面的小车，它受到两个力的作用（拉力和摩擦力吗？不，这里为了简化，先排除摩擦，用光滑桌面或轻质小车演示）。或者用两端系有细线，跨过定滑轮，下方挂有钩码的小车模型（经典实验）。引导学生思考：当物体在两个力的作用下处于平衡状态时，这两个力需要满足什么条件？鼓励学生大胆猜想：可能大小相等？方向相反？在同一直线上？作用在同一物体上？

4.设计实验：

教师介绍实验器材：光滑水平木板、小车（最好用轻质硬纸板代替小车，以忽略自身重力对实验的干扰，如用一张轻质硬卡片，两端系线，跨过滑轮挂上钩码）、定滑轮两个、细线、钩码（多个）、剪刀。

教师引导学生讨论如何验证每一个猜想：

（1）验证大小关系：如何改变两个力的大小？（增减两侧钩码数量）观察什么现象？（小车是否静止）

（2）验证方向关系：两个力的方向应该怎样？（相反）

（3）验证共线关系：如何改变力的方向使它们不共线？（将小车扭转一个角度，然后松手，观察小车是否还能保持静止）

（4）验证同体关系：如何让两个力作用在不同物体上？（用剪刀将硬卡片从中间剪开）

5.学生分组进行实验探究：

学生以小组为单位，按照设计好的方案进行实验，认真观察、记录现象。教师巡回指导，尤其关注实验操作的规范性和对现象的观察描述。

6.分析论证，得出结论：

实验结束后，各小组汇报实验现象和初步结论。教师引导学生归纳总结出二力平衡的条件：【非常重要】作用在同一物体上的两个力，必须大小相等、方向相反、并且作用在同一直线上。简记为“同体、等大、反向、共线”。这四个条件缺一不可。

（三）【难点】平衡力与相互作用力的辨析

7.教师提出问题：同学们，我们来分析一个情境。静止在水平桌面上的课本，受到的重力和支持力是一对平衡力。那么，课本对桌子的压力与桌子对课本的支持力，是什么关系？（相互作用力）它们有什么区别呢？

8.引导学生列表对比分析（此环节教师不列表，而是通过对比描述，引导学生理解）：

（1）作用点不同：平衡力必须作用在同一个物体上；相互作用力分别作用在两个不同的物体上。

（2）力的性质：平衡力不一定是同种性质的力（如重力和支持力）；相互作用力一定是同种性质的力（如压力和支持力都是弹力）。

（3）同时性：平衡力之间没有必然的同时产生、同时消失的关系；相互作用力一定是同时产生、同时变化、同时消失。

（4）效果不同：平衡力是使物体保持平衡状态，其合力为零；相互作用力对两个物体分别产生作用效果，不能求合力。

9.举例辨析：让学生对更多实例进行分析判断，如人推墙，墙对人；马拉车，车对马等，加深对这两个易混淆概念的理解。

（四）【高频考点】二力平衡条件的应用

10.求力的大小和方向：

例题：起重机吊着质量为2t的货物，在下列几种情况下，钢绳对货物的拉力各是多大？方向如何？（g取10N/kg）

（1）货物静止在空中；（2）货物以1m/s的速度匀速上升；（3）货物以2m/s的速度匀速下降。

学生分析讨论，教师引导：货物在竖直方向上受到重力和拉力的作用。在这三种情况下，货物都处于平衡状态（静止或匀速直线运动），因此重力和拉力是一对平衡力，必定大小相等、方向相反。所以拉力F=G=mg=2000kg×10N/kg=20000N，方向都是竖直向上。通过此题，让学生深刻理解，只要物体处于平衡状态，其所受的力一定平衡，与运动方向或速度大小无关。

11.判断物体的运动状态：

教师展示一个物体在两个力作用下的图示（如两个力大小不等、方向不共线等），让学生判断物体是否处于平衡状态，以及它的运动状态可能会发生怎样的变化。从而进一步巩固力与运动的关系：受平衡力，运动状态不变；受非平衡力，运动状态改变。

第四课时：摩擦力（一）——影响滑动摩擦力大小的因素

（一）游戏引入，感知摩擦

教师邀请两位学生上台进行“拔书比赛”：将两本书的书页一页一页地交错叠在一起，然后请两位同学分别抓住两本书的书脊用力往外拉。结果两位同学费了九牛二虎之力也拉不开。教师提问：是什么力量让这两本书如此“难舍难分”？学生回答：摩擦力。由此引入本节课的主题——摩擦力。

（二）【基础】认识摩擦力

1.定义和产生条件：

教师引导学生通过手在桌面上滑动、搓手等动作，感受摩擦力的存在。并引导学生总结出滑动摩擦力的定义：一个物体在另一个物体表面上滑动时，会受到阻碍它相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。

产生条件：（1）两物体相互接触并挤压；（2）接触面粗糙；（3）有相对运动或相对运动的趋势。

2.摩擦力的方向：

教师提问：当你的手在桌面上向前滑动时，摩擦力是向哪个方向的？学生感受到是向后。教师总结：滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。这里的关键词是“相对运动”，即相对于它接触的那个物体表面的运动方向。

（三）【核心实验】【高频考点】探究影响滑动摩擦力大小的因素

3.提出问题：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？

4.【重要】猜想与假设：

引导学生结合生活经验进行猜想：比如推动一个空箱子和一个装满书的箱子，感觉不同（可能与压力有关）；在水泥地上推箱子和在冰面上推箱子，感觉不同（可能与接触面粗糙程度有关）；箱子滑着推和滚着推，感觉也不同（可能与接触面积大小有关，也可能与运动速度有关）。教师引导学生聚焦于主要因素，提出科学猜想：滑动摩擦力的大小可能与压力大小、接触面的粗糙程度有关。

5.【难点】设计实验：

（1）测量原理：如何测量滑动摩擦力的大小？引导学生回顾二力平衡的知识。当用弹簧测力计水平匀速拉动水平桌面上的木块时，木块处于平衡状态，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力，所以拉力等于摩擦力。因此，我们只要读出拉力的大小，就知道摩擦力的大小。这是本实验的关键方法。

（2）控制变量法：

*探究压力对摩擦力的影响：控制接触面粗糙程度不变，通过在木块上加砝码来改变压力，分别测量摩擦力的大小。

*探究接触面粗糙程度对摩擦力的影响：控制压力不变（木块上不加砝码），分别让木块在木板、毛巾、棉布等不同表面上运动，测量摩擦力的大小。

（3）实验器材：弹簧测力计、带钩的长方体木块（多个）、钩码、木板、毛巾、棉布、玻璃板。

6.学生分组实验：

学生按照设计的方案进行实验。教师重点指导：如何保证用弹簧测力计水平匀速拉动木块？这需要学生反复练习，体会“匀速”的感觉。同时提醒学生读数时视线要与刻度板垂直。

7.分析论证，得出结论：

实验结束后，各小组展示数据。教师引导学生分析数据，得出结论：

（1）【核心结论】在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。

（2）【核心结论】在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

教师进一步追问：实验中我们还可能探究了接触面积和速度的影响，你们有什么发现？引导学生得出：在实验误差范围内，滑动摩擦力的大小与接触面积大小、相对运动速度无关（可以提及匀速直线运动中，摩擦力大小确实与速度无关，只要速度不是太大或太小）。

（四）【生活应用】摩擦的利用与防止

8.教师引导学生列举生活中增大有益摩擦和减小有害摩擦的实例。

增大有益摩擦：鞋底花纹、轮胎花纹、刹车时用力捏闸、体操运动员上器械前在手上涂镁粉、冬天在结冰路面上撒煤渣等。

减小有害摩擦：给机器加润滑油、用滚动代替滑动（滚珠轴承）、在接触面加装滚柱或滚珠、使接触面脱离（气垫船、磁悬浮列车）等。

9.教师播放一些科技前沿的图片或视频，如磁悬浮列车的原理、太空中的特殊润滑等，拓宽学生视野，激发学生探索科学奥秘的兴趣。

（五）课堂总结与延伸

教师带领学生对本节课内容进行简短回顾。并留下思考题：拔河比赛的胜负，究竟取决于什么？是力气大的一方就一定赢吗？引导学生将今天学到的压力、粗糙程度、摩擦力等知识综合起来思考，为下一课时学习摩擦力的综合应用和单元复习做铺垫。

七、板书设计

第一课时：牛顿第一定律（一）

一、阻力对物体运动的影响

表面越光滑，阻力越小，小车运动距离越远，速度减小越慢。

二、牛顿第一定律（惯性定律）

一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

三、力与运动的关系

力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。

第二课时：牛顿第一定律（二）——惯性

一、惯性：物体保持原来运动状态不变的性质。

一切物体在任何情况下都具有惯性。

二、惯性的大小：只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。

三、惯性现象的解释（四步法）：

1.原状态

2.哪部分受力改变

3.哪部分保持原状态

4.得出结论

四、惯性的利与弊、交通安全

第三课时：二力平衡

一、平衡状态：静止或匀速直线运动状态

二、二力平衡的条件（同体、等大、反向、共线）

1.作用在同一物体上

2.大小相等

3.方向相反

4.作用在同一直线上

三、平衡力与相互作用力的区别

四、二力平衡条件的