《摩擦力》教学设计 一等奖

一、教学基本信息年级：初中二年级学科：物理课题：摩擦力课时：1课时（45分钟）课型：新授课二、教学理念与目标（一）教学理念本课以学生发展为本，遵循“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。通过创设真实情境，引导学生经历科学探究过程，主动建构物理概念，培养学生的科学素养和实践能力。注重启发式教学与合作学习相结合，鼓励学生大胆猜想、积极动手、乐于表达，让物理学习成为一个生动活泼、主动且富有个性的过程。（二）教学目标1.知识与技能知道摩擦力的存在，能说出摩擦力产生的条件。能举例说明生活中的静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。通过实验探究，了解影响滑动摩擦力大小的因素（压力大小和接触面的粗糙程度）。能运用摩擦力知识解释生活中的一些现象，了解增大和减小摩擦的方法。2.过程与方法经历“提出问题—猜想假设—设计实验—进行实验—分析论证—交流评估”的科学探究过程，体验控制变量法在物理研究中的应用。通过观察、体验、讨论等方式，培养初步的观察能力、动手操作能力和信息收集处理能力。3.情感态度与价值观感受物理知识与生活的密切联系，激发学习物理的兴趣。在探究活动中体验合作与交流的乐趣，培养实事求是的科学态度和勇于探索的精神。认识科学技术对社会发展的影响，体会物理知识的应用价值。三、教学重难点教学重点：摩擦力的概念；滑动摩擦力产生的条件；影响滑动摩擦力大小的因素；增大和减小摩擦的方法。教学难点：静摩擦力的理解；探究影响滑动摩擦力大小因素的实验设计与分析；摩擦力方向的判断（初步感知）。四、教学准备教师：多媒体课件（PPT）、实物投影仪、弹簧测力计（若干）、木块（带挂钩，若干）、木板、毛巾、棉布、砝码（若干）、圆珠笔（或易拉罐）、筷子、米、玻璃杯、砂纸、轴承模型（可选）。学生：预习课本相关内容；每组准备弹簧测力计、木块、木板、毛巾、砝码（2-3个）、记录单。五、教学过程（一）创设情境，引入新课（约5分钟）1.趣味体验：教师提问：“同学们，请看老师手中的这本书，我想把它放在桌面上并推动它，大家觉得会怎样？”（学生回答：“可以推动。”）教师演示：将书放在桌面上，用手推动书使其运动。再提问：“如果我在书和桌面之间垫几支圆铅笔，再推动它，感觉会有什么不同？”（邀请一位学生上台体验，并描述感受：“更轻松了/省力了。”）2.设问激趣：“为什么垫上铅笔后推动书本会更省力呢？这里面蕴含着什么物理奥秘？”“日常生活中，我们走路时脚与地面之间、握笔时手与笔之间、擦黑板时板擦与黑板之间，都存在着类似的相互作用。这种作用就是我们今天要学习的——摩擦力。”（板书课题：§摩擦力）*设计意图：通过简单直观的体验活动，创设认知冲突，激发学生的好奇心和求知欲，自然引入课题。*（二）新知探究，建构概念（约20分钟）1.认识摩擦力体验与感知：引导学生做两个小实验：①手平放在桌面上，用力向前推（或向后拉），感受手受到的阻碍作用。②将手掌用力压在桌面上并相对桌面滑动，体会阻力的变化。提问：“当我们的手在桌面上滑动时，感受到了什么？这种阻碍作用是如何产生的？”归纳概念：师生共同总结：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或有相对运动的趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。（板书：一、摩擦力（f）1.定义：阻碍相对运动或相对运动趋势的力）强调关键词：“相互接触”、“相对运动”、“相对运动趋势”、“阻碍”。摩擦力的方向（初步感知）：“摩擦力的方向与物体相对运动（或相对运动趋势）的方向相反。”（可结合手在桌面滑动的例子简单说明，不做过高要求）。2.摩擦力的分类滑动摩擦力：提问：“刚才我们推动书本、手在桌面上滑动时产生的摩擦力，物体间是怎样运动的？”（相对滑动）小结：两个相互接触的物体，当它们发生相对滑动时，在接触面上产生的摩擦力，叫做滑动摩擦力。（板书：2.分类：a.滑动摩擦力：相对滑动时）举例：擦黑板、滑冰、拖动桌子。滚动摩擦力：回顾引入时的实验：“书本下垫铅笔后推动更省力，此时书本与铅笔之间、铅笔与桌面之间的摩擦有何不同？”小结：一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力，叫做滚动摩擦力。（板书：b.滚动摩擦力：相对滚动时）举例：车轮滚动、圆珠笔写字。指出滚动摩擦通常比滑动摩擦小得多。静摩擦力：实验演示1：用手轻轻推桌子，桌子没动。提问：“桌子没动，它受到摩擦力了吗？如果没有，我推它，它为什么不动呢？”引导学生思考“相对运动趋势”。实验演示2（或学生体验）：将一本厚重的书压在桌面上，用逐渐增大的力去推，但保持书不动。让学生体会手感受到的“反抗”力。小结：两个相互接触的物体，当它们有相对运动趋势但尚未发生相对运动时，在接触面上产生的摩擦力，叫做静摩擦力。（板书：c.静摩擦力：有相对运动趋势时）举例：静止在斜面上的物体、手中握住的瓶子、人走路时鞋底与地面之间的摩擦（走路时，脚向后蹬地，有向后的运动趋势，地面给脚向前的静摩擦力，这是人前进的动力）。强调静摩擦力的“被动”性和“适应性”（在一定范围内，随外力增大而增大）。2.探究：影响滑动摩擦力大小的因素（重点与难点）提出问题：“滑动摩擦力在生活中普遍存在，那么滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢？”猜想与假设：引导学生根据生活经验进行猜想。例如：*“可能与物体的重量有关，越重的物体越难推动。”（即与压力有关）*“可能与接触面的光滑程度有关，越光滑的表面，摩擦力越小。”（即与接触面粗糙程度有关）*（学生可能还会提出与接触面积、运动速度等有关，教师可记录下来，在后续实验中引导分析或留待课后探究）教师将学生的主要猜想板书在黑板上：猜想1：压力大小；猜想2：接触面粗糙程度。设计实验：提问：“我们要验证这些猜想，应该采用什么研究方法？”（引导学生回答：控制变量法）以“探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系”为例，引导学生思考：*如何改变压力大小？（在木块上添加砝码）*如何保持其他因素不变？（保持接触面粗糙程度、接触面积等不变）*如何测量滑动摩擦力的大小？（引导学生回忆二力平衡知识：当用弹簧测力计水平匀速拉动木块时，木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以拉力大小等于滑动摩擦力大小。）同理，引导学生设计“探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”的实验方案：保持压力不变，改变接触面的粗糙程度（如木板面、棉布面、毛巾面）。展示实验器材，明确实验步骤和注意事项（测力计调零、水平匀速拉动、读数方法、多次测量求平均值等）。进行实验与收集证据：学生分组实验，教师巡视指导，及时帮助学生解决实验中遇到的问题（如如何保证“匀速拉动”、测力计示数不稳定等）。学生将实验数据记录在设计好的记录单上。实验次数接触面材料压力情况（木块+砝码）弹簧测力计示数F/N（拉力）滑动摩擦力f/N:-------:---------:--------------------:-------------------------:-------------1木块与木板木块本身2木块与木板木块+1个砝码3木块与棉布木块本身4木块与毛巾木块本身分析与论证：各组汇报实验数据。引导学生分析数据：*比较实验1和2：接触面粗糙程度相同，压力越大，滑动摩擦力越（大）。*比较实验1、3和4：压力相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越（大）。得出结论：滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力大小和接触面的粗糙程度有关。压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力就越大。（板书：3.滑动摩擦力大小的影响因素：a.压力大小：压力越大，f越大；b.接触面粗糙程度：越粗糙，f越大）交流与评估：“实验中，大家遇到了哪些困难？是如何解决的？”“我们的实验结论可靠吗？有没有需要改进的地方？”简要提及：关于“接触面积是否影响滑动摩擦力大小”，可引导学生思考如何设计实验（如将木块平放与侧放，在压力和接触面粗糙程度相同的情况下测量f），课后可自行探究。*设计意图：通过系列体验活动和探究实验，引导学生从感性认识上升到理性认识，主动建构摩擦力的概念，理解影响滑动摩擦力大小的因素，体验科学探究的全过程，培养实验操作能力和分析归纳能力。*（三）概念辨析，巩固应用（约10分钟）1.摩擦力的“功过”与利用讨论与举例：提问：“摩擦力是不是总是阻碍物体运动，对我们有害无益呢？”引导学生讨论，举例说明生活中哪些摩擦是有益的，需要增大；哪些摩擦是有害的，需要减小。有益摩擦的例子：走路、骑车（轮胎花纹）、握笔、刹车、传送带。有害摩擦的例子：机器零件间的摩擦（磨损、耗能）、推动重物时的摩擦。2.增大和减小摩擦的方法引导学生根据影响滑动摩擦力的因素，思考如何增大和减小摩擦：增大有益摩擦的方法：*增大压力：如用力捏闸刹车、用力握住瓶子。*增大接触面的粗糙程度：如鞋底、轮胎上的花纹，运动员手上涂镁粉，黑板用毛玻璃。减小有害摩擦的方法：*减小压力：如给机器部件间加润滑油（形成油膜，相当于减小了接触面的压力或粗糙程度，主要是使接触面分离）。*减小接触面的粗糙程度：如机器零件打磨光滑。*变滑动为滚动：如滚动轴承、车轴加滚珠、推箱子时垫圆木。*使接触面彼此分离：如加润滑油、气垫船、磁悬浮列车。趣味演示：“筷子提米”实验。提问：“为什么筷子能把一杯米提起来？是什么力的作用？”（静摩擦力。米被压实，筷子与米之间、米与杯壁之间存在较大的静摩擦力。）图片或视频展示：生活中增大和减小摩擦的实例（如滑雪板、冰刀鞋、砂纸、轴承等），加深理解。*设计意图：通过讨论和实例分析，使学生认识到摩擦力的两面性，理解增大和减小摩擦的具体方法，体现物理知识在生活中的应用，培养运用所学知识解决实际问题的能力。*（四）课堂小结，深化理解（约5分钟）1.学生回顾：“通过本节课的学习，你学到了关于摩擦力的哪些知识？有什么收获和体会？”（引导学生从概念、分类、影响因素、应用等方面进行总结）2.教师梳理：结合板书，简要回顾本节课的重点内容，强调控制变量法在科学探究中的应用。3.知识拓展：“关于摩擦力，还有很多有趣的知识等待我们去探索，比如静摩擦力的大小究竟与什么有关？流体（液体和气体）中是否也存在摩擦力？它们又有什么特点？希望同学们课后能继续思考和查阅资料。”*设计意图：引导学生主动梳理知识脉络，巩固学习成果，培养总结概括能力，并激发后续学习的兴趣。*（五）布置作业，拓展延伸（约5分钟）1.基础作业：完成课后练习中与摩擦力相关的习题。2.拓展作业：观察并记录生活中10个与摩擦力有关的现象，分析它们是哪种摩擦，是有益摩擦还是有害摩擦，并说明理由。设计一个小实验，证明“滚动摩擦比滑动摩擦小”。查阅资料，了解磁悬浮列车是如何减小摩擦的，以及它的优缺点。3.实践思考：自行车是我们常用的交通工具，它的哪些部位存在摩擦？分别是有益摩擦还是有害摩擦？人们是如何增大有益摩擦和减小有害摩擦的？（可作为下节课的讨论素材）*设计意图：分层作业设计，兼顾基础巩固与能力提升，鼓励学生将物理学习延伸到课外，关注生活，培养实践能力和探究精神。*六、板书设计§摩擦力1.定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或有相对运动趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。（符号：f）2.分类：*滑动摩擦力：相对滑动时*滚动摩擦力：相对滚动时（通常比滑动摩擦小）*静摩擦力：有相对运动趋势时3.滑动摩擦力大小的影响因素：*压力大小：压力越大，f越大*接触面粗糙程度：越粗糙，f越大*（实验探究：控制变量法）4.增大和减小摩擦的方法：*增大有益摩擦：增大压力、增大接触面粗糙程度*减小有害摩擦：减小压力、减小接触面粗糙程度、变滑动为滚动、使接触面分离（加润滑油、气垫）*设计意图：板书力求简洁明了，重点突出，条理清晰，帮助学生构建知识框架，便于理解和记忆。*七、教学反思与评价本节课以学生为主体，通过情境创设、实验探究、讨论交流等多种教学方式，引导学生主动参与知识的构建过程。重点突出了对滑动摩擦力影响因素的探究，让学生在“做中学”，体验了科学探究的乐趣和方法。成功之处：导入环节能有效激发学生兴趣；实验探究设计合理，学生参与度高，能较好地掌握控制变量法；结合生活实例分析增大和减小摩擦的方法，体现了物理与生活的联系。不足与改进：对静摩擦力的处理可能仍显抽象，部分学生理解可能不到位，可考虑