2022年高中物理第三章第节摩擦力教学设计新人教版必修.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 3摩擦力教材分析 本节教材是在重力、弹力的基础上学习摩擦力的相关学问；也是中学摩擦力学问基础上的延长和拓展；是本章教学的重点与难点；摩擦力也是三种常见性质力中最难的；由于摩擦力问题的复杂性,且在详细问题中又表现出“ 动中有静,静中有动”,特别静摩擦在很多情形下好像又是“ 如有如无,方向不定”,因此,对于初学者来说不易懂得；在今后学习受力分析时,也是最简洁出错的；它甚至是整个高中物理中最关键 的学问点之一,因此学好摩擦力,就为后续学问的学习奠定了坚实的基础；与旧教材相比,本节教材在处 理摩擦力的教学内容上有所调整,从静摩擦力入手,然后介绍滑动摩擦力；这样处理是从同学的认知规律 和试验现象发生的先后次序考虑,利于我们进行试验探究；在教学过程中可以依据体验猜想试验的顺 序进行学问生成；进一步熟识科学探究的方法,逐步形成科学习惯；该节学问既是力学的基础,也是组成整个高中物理学问的一块“ 基石”,所以这节内容的教学如何引领 同学自主积极地探究摩擦力产生的条件和影响因素,体验摩擦力特点规律的发生过程是本节课的重点,应 高度重视本节教学过程；由于摩擦力问题的复杂性,且在详细问题中又表现出“ 动中有静,静中有动”,尤 其静摩擦在很多情形下好像又是“ 如有如无,方向不定”,因此,对于初学者也是有肯定难度的；也正是由 于教材内容的上述特点,本节课又易于激起同学的求知欲,易于培育同学的辩证观点,易于锤炼同学的物 理素养；要充分用好该节教材内容,深化挖掘学问间的有机联系,对同学开展针对性的思维训练,进而提 高同学应用物理学问解决实际问题的才能和创新思维才能；“ 通过试验熟识滑动摩擦、静摩擦的规律,能用动摩擦因数计 高中物理课标对该学问点的要求是,算摩擦力” ；其中,对静摩擦力规律的熟识应当包括最大静摩擦力；摩擦力大小的运算和方向的判定对同学 来说是个难点,而摩擦力又是高中力学三类常见的力之一,是受力分析的基础；本节课学习的成败对以后 学习牛顿运动定律的应用、动能定理的应用以及摩擦力做功与产生热能的关系等问题都将带来影响,所以 本节课在物理教学中的位置和作用是特别重要的；学情分析 同学在中学定性地学习过摩擦,包括滑动摩擦和静摩擦等内容,并把握了增大和减小摩擦的方法,仍 通过试验的方法定性地争论了滑动摩擦力与表面状况有关；所以对于本节课中的难点懂得突破应当不是大 问题；但是由试验现象总结归纳物理规律的才能不强,所以老师要留意引导；用所学学问解决实际问题对 同学来说也有肯定的难度,要调动同学相互沟通；因此,在教学中应引导同学充分运用已知的物理学问和方法进行分析和探究,使同学在实践中亲自体 验实践出真知的重要性,形成情愿运用科学思维方法和争论方法去解决问题的科学价值观；本节课的教学 就尝试采纳试验探究、问题启示式教学法,加强自主性、探究性、合作性学习,使同学通过亲自参加探究 滑动摩擦力和静摩擦力规律的全过程,学习科学探究的方法,加深对物理学问的懂得,使他们在创新精神 和实践才能方面得到进展和提高；从而培育同学的科学探究才能、实事求是的科学态度和敢于创新的精神；设计思路 第一从体验开头比如“ 搓手” 引出“ 相对运动趋势” 静摩擦力的概念、静摩擦力的产生条件等内容；再用“ 毛刷” 试验进一步验证静摩擦力的存在；再通过演示试验过渡到最大静摩擦力的概念；观看轴承,得出滚动摩擦力；同理得出“ 相对运动”、滑动摩擦力的概念、产生条件、方向；再通过体会,提出对滑动 摩擦力的大小的猜想,进而设计试验对其猜想进行验证,在试验过程中留意掌握变量,最终对试验进行分 析,最终的得出结果；新课程课堂教学要求课堂活动应具有生活性、进展性和生命性的特点,使得课堂真正成为师生共同构 建学问、沟通互动和共同成长的和谐平台和建立情感、心灵对话的场所,树立正确的人生观和良好的价值 观；同时在课堂中使同学体验学习的苦与乐,高效地把握学问,形成才能,充实留意学习过程；要完成这 些目标,就必需摆正师生的位置,采纳多元化的鲜活教学手段来充分调动学习主体（同学）的积极性,层名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 层深化的探究,紧凑和谐的步调,恰如其分的引导,激发同学自主学习的求知欲和高度投入的激情,运用 适时的鼓励,充分激活物理课堂；以“ 问题导引,启示探究,互动沟通、精讲释疑” 为教学思路的自主型 探究式教学模式；在课堂努力做到“ 六要”：即教材要让同学读、问题要让同学提、过程要让同学说、规律 要让同学找、试验要让同学做、结论要让同学下；老师在课堂上的主要任务就是组织、指导、帮忙；只讲 同学不知道、不懂得、不清晰的疑点、盲点和难点,这样,我们的同学才有自主性,使同学学会学习、学 会探究,以帮忙他们完成由“ 学会” 到“ 会学” 到“ 好学” 的转变；从而通过高效的物理课堂教学提高学 生的科学素养、促进同学全面进展；本节就是让同学经受自主探究的过程,正确熟识摩擦力,并结合生活 中的现象让他们正确懂得摩擦力的规律以及运用学问处理生活中的问题,培育他们的科学探究才能和运用 学问解决实际问题的才能；三维目标 学问与技能1知道滑动摩擦力的产生条件,熟识滑动摩擦的规律 触面的粗糙程度有关,会判定滑动摩擦力的方向；2能运用滑动摩擦力公式来运算滑动摩擦力；. 知道动摩擦因数与相互接触的物体的材料和接3熟识静摩擦的规律,知道静摩擦力的变化范畴及其最大值；4知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力；5会依据物体的平稳条件简洁地运算静摩擦力的大小；过程与方法 1培育同学利用物理语言分析、摸索、描述摩擦力概念和规律的才能；2培育同学的试验探究才能；3让同学学会在试验中掌握变量和试验条件；4通过自己动手试验,培育同学分析问题、解决问题的才能；情感态度与价值观1利用试验和生活实例激发同学学习爱好；2培育同学实践 熟识（规律） 实践（解决实际问题）的思想；3在争论问题时,要培育突出主要冲突,忽视次要因素的思维方法；教学重点 1滑动摩擦力大小的运算以及方向的判定；2静摩擦力的有无的判定以及静摩擦力方向的判定；3静摩擦力产生的条件及规律,正确懂得最大静摩擦力的概念；教学难点 1静摩擦力有无的判定和静摩擦力方向的判定；2静摩擦力大小的简洁运算；教具预备 多媒体教学课件、长方体木块（每组 3 块）、弹簧秤、毛巾；玻璃板、毛刷（两个同学一组）；身边的 物体（例如水杯、黑板擦、钢笔、橡皮、讲桌等物体）；课时支配 3 课时 教学过程新课导入问题：行驶的汽车,关闭发动机后最终会停下来,这说明什么问题？引导回答：有阻碍它前进的力；问题：那这个力是谁给的,在什么情形下产生这个力呢？引导回答：与地面接触,且有相对滑动,才产生这个力；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【演示试验】用手握住水杯；问题：水杯为什么没有运动？由于水杯受重力和手对它的摩擦力,重力和摩擦力应当是平稳力；问题：那么摩擦力的方向又是如何呢？重力的方向竖直向下,摩擦力和重力大小相等,方向相反,所以在这个问题中摩擦力的方向应当竖直 向上；今日我们就在中学学习的基础上进一步学习摩擦力的学问；进行新课一、摩擦力 摩擦是一种常见的现象；同学们在中学已经学习过,第一看一下什么是摩擦力,大家回忆一下中学所 学的内容,表达一下摩擦力的概念；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,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力（frictional force）；二、静摩擦力【演示试验】 将两本书的书页依次交叠在一起,叠完后用力压一下书,提起其中的一本书,加一本书 不会掉下；请一男生尽其力拉两本书的书背,也不能将两本书分开；通过试验,同学感到很诧异,为学习静摩擦力埋下伏笔；提问：把一个很重的铁球放在地上,一只小蚂蚁能不能推动？同学：推不动；提问：假如地面是光滑的呢？同学：有的认为推动,有的认为推不动；老师强调：究竟推动推不动？同学甲：推动推不动,不是看铁球的重量,要看与地面的摩擦力有多大？比如一辆汽车,两三个人搬 不动,但可以推得动；老师：对,分析得太好了；在水平地面上是否推动物体,不取决于这个物体重量的大小；假如地面光 滑,重力不会影响水平方向的运动,假如地面粗糙,推力大于物体与地面间的最大静摩擦力,就推得动,下面我们来争论静摩擦力；相互接触的物体相对静止的时候,是不是也可 能产生摩擦力？如图甲, 小孩轻推箱子, 箱子有相对地面运动 的趋势, 但他没有推动, 箱子与地面仍旧保持相对 静止； 依据中学所学的二力平稳的学问,这时肯定 有一个力与推力平稳；这个力与小孩对箱子的推力大小相等、方向相反；这个力就是箱子与地面之间的摩 擦力；由于这时两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动,所以这时的摩擦力叫做静摩擦力（static frictional force）；1概念 两个相互接触的物体,当它们具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力,这种力叫做静摩擦力；发生在相对静止的两个物体之间的摩擦力,我们把这种摩擦力叫做静摩擦力；2产生条件 两物体直接接触；接触面粗糙；接触处存在压力；两物体间有相对运动的趋势；3大小名师归纳总结 在上面的问题中,小孩用更大的力推,箱子仍是不动（图乙）；同样依据二力平稳的学问,这时箱子与第 3 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 地面间的静摩擦力仍跟推力大小相等；只要箱子与地面间没有产生相对运动,静摩擦力的大小就随着推力 的增大而增大,并与推力保持大小相等；提问：那静摩擦力的大小如何确定呢？有什么规律呢？请同学们自己动手试验得出结论；【演示试验】 把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块； 在拉力 F增大到肯定值之前,木块不会运动； 在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团,它可以随指针移动,并作为指针到达最大 位置的标记（如图） ；连续用力,当拉力达到某一数值 Fmax时木块开头 移动,此时拉力会突然变小到 F0；右图是拉力变化的示意图；你能不 能看出木块是在什么时候开头移动的？假如用力的传感器代替弹簧测 力计做这个试验,能够在运算机屏幕上直接得到拉力变化的图线；结论： 最大静摩擦力 Fmax等于物体刚开头运动时所需的最小外力；由试验得到： 静摩擦力随着外力的增大而增大,它的极限值就是 最大静摩擦力 Fmax；可见,静摩擦力可以在肯定范畴内变化,变化范畴 为：0FFmax 最大静摩擦力大小与压力有关,实际静摩擦力大小与压力无直接关系；压力不变时静摩擦力大小可变,压力变化时静摩擦力大小可不变；4方向 静摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势的方向相反；静摩擦力的方向不易判定,缘由是相对运动趋势的方向不易判定；实际上相对运动趋势的方向就是假 设静摩擦力不存在时的相对运动方向,这样处理可以化“ 静” 为“ 动” ；静摩擦力方向与物体的运动方向 之间无必定联系；静摩擦力既可为动力,也可为阻力；5作用成效 阻碍两物体间相对运动的产生；如静摩擦力的作用使拿在手中的东西不会滑落,把线织成布,用布缝衣服,也是靠纱线之间的静摩擦 力的作用；【课堂训练】用手握住一个油瓶（瓶始终处于竖直方向）,以下说法正确选项（）A瓶中油越多,手必需握得越紧 B手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大 C不管手握得有多紧,油瓶受到的摩擦力总是肯定的 D以上说法都正确 答案： AC 解析：手握住油瓶,油瓶不掉落下来,说明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶受到的重力平稳 静摩擦力的大小由瓶的重力（大小）打算；油瓶变重,它受到的静摩擦力必需随之增大,手握得紧一点,相应的最大静摩擦力值也就大一些,才能保证油瓶不会掉落下来；假如手握得不够紧,正压力不够大,最大静摩擦力小于油瓶的重力,油瓶就会掉下来. 所以选项 A正确；手握得越紧,手与瓶之间的正压力越大,最大静摩擦力值也越大；但这时油瓶受到的是静摩擦力,是与油瓶重力平稳的静摩擦力,是一个定值等于油瓶的重力；可见,选项 B错误, C正确；明显 D也不正确；【摸索争论】实际静摩擦力 F 与正压力 FN之间有怎样的关系？实际静摩擦力 F与正压力 FN之间不成正比, 两者之间没有必定联系；正压力 FN变,实际静摩擦力 F可不变；【说一说】能把线织成布,把布缝成衣服,靠的是纱线之间静摩擦力的作正压力 FN不变,实际静摩擦力 F可变；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 用；拿在手中的瓶子、毛笔不会滑落,皮带运输机把货物送往高处（图）能说出日常生活和生产中利用静摩擦力的事例吗？三、滑动摩擦力 1概念,也是静摩擦力作用的结果；你仍在前面的试验中,木块在木板上开头滑动后,拉力明显减小,说明摩擦力明显减小；当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力 （ sliding frictional force ）；两个相互接触的物体,当它们发生相对运动时,就会在接触面上产生阻碍相对运动的力,这种力滑动 摩擦力；2产生条件 两物体直接接触；接触面粗糙；接触处存在压力；两物体间有相对运动；要产生滑动摩擦力必需同时具备这四个条件,缺少任何一个条件,都不能产生滑动摩擦力；3大小【演示试验】让同学用弹簧秤拉着木块在桌面上缓慢运动,保证弹簧秤的示数不变；就可以维护木块 匀速前进,这时物块和桌面的滑动摩擦力是多大？方向如何？再在木块上加一铁块,同样维护物块匀速前进；这时滑动摩擦力变了吗？说明什么道理？同学回答：滑动摩擦力变大,说明滑动摩擦力的大小跟两物体之间的正压力有关,且正压力越大,滑 动摩擦力越大；更换试验条件,把木块放在毛巾上拉动,同样维护其匀速运动,观看弹簧秤的示数,发觉比在桌面上 的要大,说明什么问题？引导同学答：说明接触面越粗糙,滑动摩擦力越大；假如用 F 试验说明： 滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟两个物体表面间的垂直作用力成正比；表示滑动摩擦力的大小,用 FN表示压力的大小,就有 F FN其中 是比例常数（它是两个力的比值,没有单位）,叫做动摩擦因数（dynamic friction factor）,它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关；材料不同,两物体间的动摩擦因数也不同；动摩擦因数仍跟 接触面的情形（如粗糙程度、干湿状况等）有关；指导同学阅读 P59的几种材料间的动摩擦因数表；滑动摩擦力的大小只与 、FN有关,而与两物体间相对运动的快慢及接触面的大小无直接关系；FN是正压力,不能与物体的重力值混淆；【摸索与争论】压力与重力相等的条件？最大静摩擦力略大于相同条件下的滑动摩擦力,有时近似认为两者相等；4方向 滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体的相对运动的方向相反；【试验】将一张报纸放在讲台上,报纸的中部放黑板擦,用力将报纸快速向外拉动,分析报纸、黑板 擦各受到的滑动摩擦力方向；报纸受到的滑动摩擦力是阻力,与报纸对讲台的运动方向相反；黑板擦受到的滑动摩擦力是动力,与 黑板擦对讲台的运动方向相同；但两者受到的滑动摩擦力方向都与两者间的相对运动方向相反；5作用成效：阻碍两物体间相对运动的进行；【课堂训练】名师归纳总结 如下列图,重为G的物体在外力 F1的作用下紧贴竖直墙壁,外力F1从零开头逐步增大,作F1第 5 页,共 7 页出物体与竖直墙壁间的摩擦力F与外力 F1间关系的图象？- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 通过此题,引导同学留意,在确定摩擦力时须第一判定是滑动摩擦力仍是静摩擦力,两种摩擦力大小的确定方法不同； 仍要留意滑动摩擦力与最大静摩擦力之间的区分；最终作出摩F maxF F1擦力 F与外力 F1间关系图象如右图；说明： 同学在初学静摩擦力时,往往认为静摩擦力与压力成正比,为订正这G 一错误,可先顺着同学的思路分析,得出当压力增大到肯定值时,在竖直方向有静摩擦力大于重力,物体将沿墙向上攀登的荒谬结论,同学在一笑之中能悟出O 其中的道理；例题 在我国东北冰冷的冬季,雪橇是常见的运输工具；一个有钢制滑板的雪橇,连同木料的总重量 为 4.9 × 10 4N；在水平的冰道上,马要在水平方向用多大的力,才能够拉着 雪橇匀速前进？F1、冰道对 分析 雪橇在水平方向受到两个力的作用：马对雪橇的拉力 雪橇的滑动摩擦力 F2；在这两个力的作用下,雪橇匀速前进；由于二力平稳,匀速前进时马的拉力 F1与摩擦阻力 F2大小相等,即 F1F2；滑动摩擦力 F2的大小可以由 F2 FN求出；其中 FN是雪橇对地面的压力,G；钢与冰之间的动摩擦因数 可在表中查出；它的大小等于雪橇的总重量 重量 G是已知的,由此可求出 F2,进而求出马的拉力 F1；解 G4.9 × 10 4N, 0.02 雪橇匀速运动,拉力与阻力相等,所以 F1 F2 F2 FN 而FNG 所以 F1 G 代入数值后,得：F10.02 × 4.9 × 10 4N980N 马要在水平方向用 980N的力,才能够拉着雪橇匀速前进；除滑动摩擦外, 仍有滚动摩擦； 滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产 生的摩擦；当压力相同时,滚动摩擦比滑动摩擦小很多；滚动轴承就是依据这一点制成 的；做一做如下列图,为自行车的滚动轴承；把滚珠沾上润滑油后放入“ 轴碗”,外面压上“ 轴挡”,中间穿上轴,就成了滚动轴承；拆卸一个自行车的滚动轴承,观看其结构,试着自己重新组装；小结摩擦力是物理教学中的难点,这节课突破难点的方法是利用我们身边顺手可见的例子和简洁的同学实 验来进行的,肯定要留意防止的是把学问点强加给同学,应当让同学自己去感受、去体会；滑动摩擦力这 个概念的难点在于滑动摩擦力的方向和物体相对运动方向相反,而不是和物体运动方向相反,滑动摩擦力 的运算等等；静摩擦力就更是一个难点集中的学问点,包括静摩擦力有无的判定、静摩擦力方向的判定、静摩擦力大小的判定等等,这些问题不行能在我们这一节课就能完全说明清晰,让同学全部明白,应当让 同学先熟识解决问题的基本方法,然后在以后的学习中逐步解决这些问题,由于静摩擦力不止一次地将会 显现在将来的学习中；布置作业名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 教材第 61 页问题与练习；看阅读材料 流体的阻力；以没有摩擦的世界为题写一篇科技小论文；板书设计 3摩擦力 一、摩擦力 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,就会在接触面上产生阻碍相对 运动的力,这种力叫做摩擦力；二、静摩擦力 1概念 两个相互接触的物体,当它们具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力,这种力叫做静摩擦力；2产生条件 两物体直接接触；接触面粗糙；接触处存在压力；两物体间有相对运动的趋势；3大小静摩擦力随着外力的增大而增大,它的极限值就是最大静摩擦力 内变化,变化范畴为：0FFmax 4方向Fmax；可见,静摩擦力可以在肯定范畴静摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势的方向相反；5作用成效 阻碍两物体间相对运动的产生；三、滑动摩擦力 1概念 两个相互接触的物体,当它们发生相对运动时,就会在接触面上产生阻碍相对运动的力,这种力滑动摩擦力；2产生条件 两物体直接接触；接触面粗糙；接触处存在压力；两物体间有相对运动；3大小：滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟两个物体表面间的垂直作用力成正比；F FN 4方向 滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体的相对运动的方向相反；5作用成效：阻碍两物体间相对运动的进行；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页