3.2.1摩擦力之滑动摩擦力 教学设计-高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

3.2.1摩擦力之滑动摩擦力教学设计-高一上学期物理人教版（2019）必修第一册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析1.本节课的主要教学内容：摩擦力之滑动摩擦力，包括滑动摩擦力的概念、计算公式、影响因素等。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课与课本“摩擦力”章节相关，学生已学习过静摩擦力的概念和计算，为本节课的学习奠定了基础。核心素养目标培养学生科学探究精神，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力；增强学生的科学思维，发展学生定量分析、实验探究和模型建构的能力；培养学生科学态度与价值观，认识到摩擦力在日常生活和科技中的应用价值。学习者分析1.学生已经掌握的相关知识：学生在初中阶段已经学习了力的基本概念和作用效果，对力的三要素（大小、方向、作用点）有一定的了解。此外，他们还接触过摩擦力的初步概念，包括静摩擦力和动摩擦力的区别。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高一学生对物理学科普遍抱有好奇心和兴趣，尤其是对生活中的物理现象。他们的学习能力较强，能够通过观察、实验和推理来学习新知识。学习风格上，部分学生偏好通过实验操作来理解物理概念，而另一部分学生则更倾向于通过数学推导和理论分析来掌握知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生对滑动摩擦力的概念理解可能存在困难，尤其是在区分滑动摩擦力和静摩擦力时。此外，计算滑动摩擦力的大小需要学生掌握牛顿第二定律和摩擦系数的概念，这可能对学生来说是一个挑战。同时，学生在进行实验时可能会遇到摩擦系数不易测量、实验数据不准确等问题。教学资源-软硬件资源：物理实验器材（如弹簧测力计、木块、斜面、砝码等），多媒体教学设备（如投影仪、电脑等）。

-课程平台：学校内部教学平台，用于发布教学资料和在线测试。

-信息化资源：摩擦力相关的教学视频、动画演示、实验数据等。

-教学手段：实物展示、黑板板书、PPT演示、小组讨论、实验操作。教学流程1.导入新课（用时5分钟）

-利用生活中的摩擦现象（如鞋子与地面的摩擦、汽车刹车等）引出摩擦力的概念。

-提问：摩擦力是什么？它在我们的生活中有哪些作用？

-引导学生回顾已知的摩擦力知识，如静摩擦力和动摩擦力的区别。

-简要介绍本节课的学习目标和主要内容。

2.新课讲授（用时15分钟）

-第一条：讲解滑动摩擦力的定义和产生原因，结合生活实例说明滑动摩擦力的作用。

-第二条：推导滑动摩擦力的计算公式，展示公式推导过程，强调公式的适用条件和适用范围。

-第三条：分析影响滑动摩擦力大小的因素，如接触面的粗糙程度、压力大小等，并通过实验验证。

3.实践活动（用时15分钟）

-第一条：学生分组进行实验，测量不同粗糙程度的接触面间的滑动摩擦力，记录实验数据。

-第二条：学生根据实验数据，分析影响滑动摩擦力大小的因素，并得出结论。

-第三条：学生讨论如何减小或增大滑动摩擦力，提出实际应用中的解决方案。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

-第一方面：讨论滑动摩擦力的计算公式在生活中的应用，例如汽车刹车距离的计算。

-第二方面：讨论如何通过改变接触面粗糙程度或压力大小来调整滑动摩擦力。

-第三方面：讨论滑动摩擦力在工程设计和科技发展中的作用，例如轴承的设计。

5.总结回顾（用时5分钟）

-回顾本节课所学内容，强调滑动摩擦力的概念、计算公式和影响因素。

-总结本节课的重难点，如滑动摩擦力的计算和影响因素分析。

-布置课后作业，要求学生完成以下任务：

-独立完成一道关于滑动摩擦力计算的应用题。

-设计一个实验方案，探究压力大小对滑动摩擦力的影响。

-搜集生活中关于摩擦力的应用案例，并进行分析。

注意：以上教学流程为示例，具体实施时可根据学生实际情况和教学资源进行调整。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握：通过本节课的学习，学生能够理解滑动摩擦力的概念，掌握滑动摩擦力的计算公式及其应用。学生能够区分滑动摩擦力和静摩擦力，了解它们在生活中的不同作用。

2.实验技能：学生在实践活动中的实验操作能力得到提升，能够正确使用实验器材，记录实验数据，并分析实验结果。这有助于培养学生的实验设计、操作和数据处理能力。

3.科学思维：学生在学习过程中，通过观察、实验、推理等方法，培养了科学探究精神。他们能够运用科学思维分析问题，提出合理的假设，并通过实验验证假设。

4.解决问题能力：学生能够将滑动摩擦力的知识应用于实际生活，解决实际问题。例如，他们能够根据实际情况选择合适的材料和设计，以减小或增大摩擦力。

5.团队合作：在小组讨论和实验活动中，学生学会了与他人合作，共同完成任务。他们能够倾听他人的意见，积极参与讨论，并共同解决问题。

6.学习兴趣：通过本节课的学习，学生对物理学科产生了更浓厚的兴趣，尤其是对摩擦力这一与日常生活密切相关的物理现象。这种兴趣有助于激发学生进一步探索物理世界的热情。

7.创新能力：在实践活动和小组讨论中，学生提出了许多创新性的解决方案，如利用滚动摩擦代替滑动摩擦来减小摩擦力。这有助于培养学生的创新思维和解决问题的能力。

8.价值观培养：通过学习摩擦力在科技发展中的作用，学生认识到科学技术对人类生活的重要性。这有助于培养学生的社会责任感和科技意识。课后作业1.作业题目：一辆汽车以10m/s的速度在水平路面上行驶，路面与轮胎之间的动摩擦因数为0.2，汽车刹车后至少需要多少米才能停下来？

答案：汽车停下来的距离可以通过以下公式计算：

\(s=\frac{v^2}{2\mug}\)

其中，\(v\)是初始速度，\(\mu\)是动摩擦因数，\(g\)是重力加速度（约9.8m/s²）。

\(s=\frac{10^2}{2\times0.2\times9.8}\approx25.51\)米。

2.作业题目：一个重10N的物体放在粗糙水平面上，已知物体与水平面的摩擦系数为0.3，当物体受到一个5N的水平推力时，物体将如何运动？

答案：物体受到的摩擦力为\(F_f=\muF_N=0.3\times10N=3N\)。由于推力小于最大静摩擦力（最大静摩擦力\(F_{sm}=\muF_N=3N\)），物体将保持静止。

3.作业题目：一木块在水平面上以5m/s的速度匀速运动，当木块与水平面之间的动摩擦因数为0.5时，木块每秒克服的摩擦力做功是多少？

答案：木块每秒克服的摩擦力做功为\(W=F_f\timesv=\muF_N\timesv=0.5\times10N\times5m/s=25J\)。

4.作业题目：一个物体在粗糙斜面上以3m/s²的加速度匀加速下滑，斜面的倾角为30°，物体与斜面之间的动摩擦因数为0.4，求物体下滑时的加速度。

答案：沿斜面方向的力有重力的分力\(F_g\sin\theta\)和摩擦力\(F_f=\muF_N\)。根据牛顿第二定律：

\(m\timesa=F_g\sin\theta-F_f\)

\(a=g\sin\theta-\mug\cos\theta\)

\(a=9.8\times\sin30°-0.4\times9.8\times\cos30°\)

\(a\approx4.9-3.4=1.5\)m/s²。

5.作业题目：一辆汽车在水平弯道上以20m/s的速度转弯，转弯半径为100m，轮胎与路面之间的摩擦系数为0.8，求汽车转弯时所需的向心力。

答案：向心力由摩擦力提供，\(F_c=\frac{mv^2}{r}\)，其中\(m\)是汽车质量，\(v\)是速度，\(r\)是转弯半径。

\(F_c=\mumg\times\frac{v^2}{r}\)

\(F_c=0.8\timesm\times9.8\times\frac{20^2}{100}\)

\(F_c=0.8\timesm\times9.8\times4\)

\(F_c=31.36m\)（牛顿），其中\(m\)为汽车的质量。课堂1.课堂评价：

-提问：通过课堂提问，检验学生对滑动摩擦力概念、计算公式的理解和应用能力。例如，询问学生如何计算滑动摩擦力，以及影响滑动摩擦力大小的因素有哪些。

-观察：观察学生在实验和实践活动中的操作是否规范，是否能正确使用实验器材，是否能积极参与讨论。

-测试：在课堂结束前进行简短的小测验，评估学生对本节课内容的掌握程度，包括选择题、填空题和简答题。

2.教学反馈：

-及时反馈：在课堂教学中，教师应针对学生的回答和表现给予及时的反馈，鼓励正确的观点，纠正错误的理解。

-学生自评：引导学生进行自我评价，反思自己在课堂上的表现，包括参与度、提问的质量和解决问题的能力。

3.学生互评：

-小组合作：鼓励学生在小组内相互评价，促进同伴间的学习。例如，小组内可以互相检查实验数据，评价实验报告的撰写质量。

4.作业评价：

-作业批改：对学生的课后作业进行认真批改，关注作业的正确率和完成质量。

-作业点评：在作业批改后，给予学生具体的点评和建议，指出错误的原因，并提供改进的方法。

-及时反馈：通过作业反馈，及时了解学生的学习情况，对存在困难的学生提供个别辅导。

5.成绩记录：

-记录学生在课堂参与、实验操作、作业完成等方面的成绩，作为学生综合评价的一部分。

-定期总结：定期对学生的学习情况进行总结，与学生和家长沟通