新教材高中物理 第3章 相互作用 第3节 摩擦力教学设计 粤教版必修第一册

新教材高中物理第3章相互作用第3节摩擦力教学设计粤教版必修第一册学科年级册别七年级下册教材授课类型新授课设计意图本节课旨在让学生理解摩擦力的概念、产生原因以及影响因素，并通过实验探究摩擦力的特性，培养学生观察、分析、归纳的科学探究能力。结合粤教版必修第一册物理教材，通过理论讲解与实验操作相结合的方式，帮助学生掌握摩擦力的基本知识，为后续学习打下坚实基础。核心素养目标1.培养学生运用物理知识解释日常现象的能力。

2.增强学生进行科学探究的实践操作能力。

3.提高学生分析问题、解决问题的逻辑思维能力。

4.培养学生科学态度和价值观，树立尊重自然规律的意识。教学难点与重点1.教学重点，①摩擦力的定义及其产生原因；②摩擦力的大小影响因素，包括接触面粗糙程度和接触压力。

2.教学难点，①摩擦力计算公式的理解与应用；②动摩擦因数与静摩擦因数的区分及其在实际问题中的应用；③摩擦力在复杂情境下的分析，如斜面、滚动摩擦等特殊情况的处理。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有粤教版必修第一册物理教材。

2.辅助材料：准备摩擦力相关的图片、动画、图表等，用于辅助讲解摩擦力的概念和特性。

3.实验器材：准备弹簧测力计、木块、砝码、不同粗糙度的表面等，用于演示和测量摩擦力。

4.教室布置：设置分组讨论区，确保实验操作台安全、宽敞，便于学生操作和观察。教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：播放一段生活中摩擦力作用的视频，如汽车刹车、鞋底防滑等。

2.提出问题：摩擦力在生活中无处不在，大家能否举例说明摩擦力在我们生活中的作用？

3.引导学生思考：摩擦力是如何产生的？它有哪些特性？

二、讲授新课（15分钟）

1.摩擦力的定义及产生原因：讲解摩擦力的概念，通过实例说明摩擦力的产生原因。

2.摩擦力的大小影响因素：讲解摩擦力大小与接触面粗糙程度、接触压力的关系。

3.动摩擦因数与静摩擦因数的区分：讲解动摩擦因数与静摩擦因数的概念，通过实验演示区分两者。

4.摩擦力的计算公式：讲解摩擦力的计算公式，并通过实例讲解公式的应用。

三、巩固练习（10分钟）

1.课堂练习：布置一道关于摩擦力的计算题，让学生独立完成。

2.讨论交流：组织学生讨论摩擦力在实际生活中的应用，如斜面、滚动摩擦等。

四、课堂提问（5分钟）

1.提问：摩擦力在生活中的应用有哪些？

2.学生回答：汽车刹车、鞋底防滑、斜面运输等。

3.总结：摩擦力在生活中的应用非常广泛，同学们要学会运用物理知识解释生活中的现象。

五、师生互动环节（10分钟）

1.教师提问：摩擦力在哪些情况下会增大？在哪些情况下会减小？

2.学生回答：增大摩擦力的方法有增大接触面的粗糙程度、增大接触压力等；减小摩擦力的方法有减小接触面的粗糙程度、减小接触压力、使接触面脱离等。

3.教师总结：摩擦力的大小受到多种因素的影响，同学们要学会分析问题，找到解决问题的方法。

六、核心素养拓展（5分钟）

1.教师提问：摩擦力在生活中有哪些危害？如何减小这些危害？

2.学生回答：摩擦力可能导致机器磨损、能量损失等；减小危害的方法有定期维护、使用润滑油等。

3.教师总结：摩擦力在生活中既有利也有弊，我们要学会利用摩擦力，同时也要注意减小摩擦力带来的危害。

七、课堂小结（5分钟）

1.回顾本节课所学内容：摩擦力的定义、产生原因、大小影响因素、计算公式等。

2.强调重点：摩擦力的应用、危害及减小方法。

3.布置作业：完成教材课后习题，预习下一节课内容。

教学时长：45分钟教学资源拓展1.拓展资源：

-摩擦力在工程中的应用：介绍摩擦力在机械设计、车辆工程、建筑结构等方面的应用实例，如轴承、制动系统、摩擦材料等。

-摩擦力的历史发展：简要介绍摩擦力研究的历程，从古希腊的阿基米德到现代摩擦学的发展，展示摩擦力研究的演变。

-摩擦力的理论研究：介绍摩擦力理论的基本概念，如摩擦系数、摩擦能、摩擦磨损等，以及相关的数学模型和理论框架。

-摩擦力的实验研究：介绍摩擦力实验的基本方法，如滑动摩擦实验、滚动摩擦实验、摩擦系数测量等，以及实验结果的分析和应用。

2.拓展建议：

-鼓励学生阅读相关的科普书籍或期刊文章，了解摩擦力在各个领域的应用和发展。

-组织学生参观科技馆或工业展览，实地观察摩擦力在实际设备中的应用。

-引导学生进行小型的摩擦力实验，如自制简易的摩擦系数测量装置，加深对摩擦力概念的理解。

-鼓励学生参与学校的科学俱乐部或科技创新活动，通过团队合作解决与摩擦力相关的实际问题。

-建议学生利用网络资源，如在线课程、教育视频等，自主学习摩擦力的相关知识，拓宽视野。

-鼓励学生撰写关于摩擦力的科普文章或研究报告，提高学生的写作能力和科研能力。

-组织学生进行角色扮演，模拟工程师或科学家，讨论摩擦力在工程设计和科学研究中的挑战和解决方案。

-通过小组讨论或课堂辩论，让学生就摩擦力在不同领域的应用进行深入探讨，培养批判性思维和沟通能力。课后作业1.实验题：利用弹簧测力计测量不同粗糙程度的表面上的摩擦力，并记录数据。分析数据，得出摩擦力与接触面粗糙程度的关系。

答案：通过实验，可以观察到随着接触面粗糙程度的增加，摩擦力也随之增大。

2.应用题：一个物体放在斜面上，斜面倾角为30°，物体与斜面之间的动摩擦因数为0.2。求物体在斜面上受到的摩擦力大小。

答案：摩擦力F=μmgcosθ=0.2×10×5×cos30°=8.66N

3.计算题：一个物体在水平面上受到一个水平推力，推力大小为20N，物体与水平面之间的动摩擦因数为0.3。求物体在水平面上受到的摩擦力大小。

答案：摩擦力F=μmg=0.3×10×5=15N

4.分析题：解释为什么在冰面上滑冰时，人需要穿着冰鞋？为什么在湿滑的路面行走时，人容易滑倒？

答案：冰鞋底部有细小的冰刀，与冰面接触面积小，摩擦力小，人可以顺利滑行。湿滑的路面摩擦系数小，摩擦力小，人行走时容易失去平衡，导致滑倒。

5.设计题：设计一个实验，验证摩擦力与接触面粗糙程度的关系。

答案：实验步骤：

1.准备不同粗糙程度的表面，如木板、砂纸、布等。

2.使用弹簧测力计分别测量物体在不同表面上的摩擦力。

3.记录实验数据，分析摩擦力与接触面粗糙程度的关系。板书设计1.摩擦力的概念

①摩擦力：两个相互接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力。

②摩擦力的分类：静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。

2.摩擦力的产生原因

①接触面粗糙程度：接触面越粗糙，摩擦力越大。

②接触压力：接触压力越大，摩擦力越大。

3.摩擦力的大小

①滑动摩擦力公式：F=μN，其中μ为动摩擦因数，N为正压力。

②静摩擦力：静摩擦力的大小小于或等于最大静摩擦力，最大静摩擦力Fmax=μsN，其中μs为静摩