摩擦力教学案例.pdf

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1、摩擦力教学案例【教学思路】1.本节课利用日常生活中的具体事例来引入新课，以激发学生的学习欲望，体现“从 生活走向物理”的理念。让学生通过积极的思考自主地获取物理概念、形成物理规律。2.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时，安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程，让学生经历探讨滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程。很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神。3.通过实验得出摩擦力的有关知识后，注重引导学生运用所学的知识去分析解释生活 生产中的摩擦现象。体现了新课程“从物理走向社会”的理念。【三维目标】知识与技能 1.认识静摩擦力的规律，知道静摩

2、擦力的变化范围及其最大值；2.能根据静摩擦力的规律，能判断静摩擦力的方向；3.知道滑动摩擦力的产生条件，认识滑动摩擦力的规律；4.知道动摩擦因素与哪些因素有关，会判断滑动摩擦力的大小和方向；5.知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，滑动摩擦力比滚动摩擦力大；6.会根据物体的平衡条件简单的计算摩擦力的大小。过程与方法 1.培养学生利用物理语言分析、思考、描述摩擦力的概念和规律的能力；2.培养学生的实验探究能力，学会在实验中控制变量和实验条件；3.通过自己动手实验，培养学生分析问题、解决问题的能力；4.通过学生自己设计实验并参与比赛等形式，激发兴趣提高探究创新意识 情感、态度与价值 观 1.利用实验和

3、生活实例激发学生学习兴趣，培养学生合作的精神和求知欲。2.培养学生实践一一认识（规律）一一实践（解决实际问题）的思想。3.在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。4.认识科学技术对于社会发展和人类生活的影响。能说明生活、生产中采 用应用摩擦力的实例，发展观察能力。【教学重点与难点】重点：1.滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断 2.静摩擦力有无的判断以及静摩擦力方向的判断。3.静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念。难点：静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断。【学情分析】学生在初中初步学习过摩擦力，但没有深入分析。学生对摩擦力的方向没有真正的理 解，原因是对“相

4、对”概念不够明确。学生也还不能很好的结合物体的运动状态来分析摩 擦力的方向。因此教学中适宜结合生活实例和采用假设法来突破这个难点。【教学课时】1 课时【教学准备】教师：毛巾、毛刷、长木板、玻璃杯、米（能装满杯子）、筷子、瓶子（外表面光滑 无凸起）、洗洁精、力传感器系统、均匀的塑料棒、PPT 课件、多媒体、学生：长方体木块（每组 3 块）、小车、弹簧测力计、教室中的物体【教学方法】实验探究、分析归纳、观察提问、讨论分析、应用举例、练习巩固【教学过程】一、导入新课认识摩擦力 教师问：同学们在初中对摩擦力已经有了初步了解，能否举出一些实际生活中的例子？学生思考后回答：搓手，用手那东西，走路，课本在桌

5、面滑动，行使的车轮与地面 教师问：刚才你们举的例子中的摩擦力有没有区别？学生思考，教师结合物体形态和状态引导学生进行分类，说明摩擦的种类：滑动摩擦、滚动摩擦。教师：今天我们进一步来研究这几种摩擦力。二、静摩擦力 1.静摩擦力的概念 用实验激发学生的好奇心和求知欲，弓I发他们思考。实验 1:教师表演“筷子提米”（图 1），演示从米倒 进杯子到提起的整个过程（让学生看到把米压实压紧再插 入筷子压紧的步骤）。1 实验 2:教师请学生伸出一个手指来推桌子。教师问：为什么筷子能把米提起来？而我们没有推动 桌子呢？学生思考后回答：因为筷子和米之间、桌子和地1 面之间存在静摩擦力。I 教师追问：这些静摩擦力

6、是物体处在什么情况下发生 的？学生分析讨论后得出米和桌子要运动的时候产生了静摩擦力。教师引导学生总结：静摩擦力是相互接触的物体具有相对运动趋势时所产生的相互作 用。2.静摩擦力的产生条件 实验 3:教师把杯子里的米弄得松散一些，再插入筷子去提，米提不起来。教师问：为什么现在提不起来？学生探讨可以得出：米松散后与筷子之间的挤压力（弹 力）太小。所以要使筷子能提起米要把米压紧些。教师追问：物体间的挤压力足够就一定能产生静摩擦力吗？静摩擦、i.学生之间有不同意见。实验 4:教师请学生拿抹了洗洁精的玻璃杯（图 2）。学生体验到 玻璃杯太滑无法捏住，再用力也拿不起来。由此明确物体间产生静摩 擦力需要两个

7、物体的接触面不光滑。教师追问：放在桌面上、地面上的物体与桌面、地面间有挤压力，接触面也不光滑，这些物体受到摩擦力了吗？学生思考明确物体没有 运动的趋势的时候不会产生静摩擦力。教师引导学生归纳：静摩擦力的产生条件：两个物体相互接触挤 压、接触面不光滑并且有相对运动的趋势。3.静摩擦力的方向 教师：刚才所举的例子中静摩擦力的方向是怎样的？请同学们画出米、瓶子、桌子的受力 示意图。分析静摩擦力的方向与物体状态间的关系。学生分析受力示意图，教师点拨。引导学生得出：静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反。实验 5:教师把毛刷压在平面上并给它一个推力但没有推动（图 3）。学生通过观察明确摩 擦力的方向

8、。图3 教师追问：运动的物体会受到静摩擦力吗？学生有疑惑。教师播放传送带视频（图 4）,学生分析。通过对传送带传送物体的分析知 道运动的物体也会受到静摩擦力，明确“相对”是指产生摩擦力的物体之间，有“趋势”但产 生静摩擦力的物体是相对静止的。在此可以运用假设法来进行分析。4.静摩擦力的大小 教师问：结合受力示意图分析刚才的例子中物体受到的静摩擦力有多大？怎么得到的？学生用二力平衡可以知道米和瓶子受到的静摩擦力等于他们受到的重力，桌子受到的静摩 擦力等于推桌子的力。总结分析后得出静摩擦力的大小与使物体具有相对运动趋势的外力的大 小相等。实验 6：学生探究静摩擦力的大小，用弹簧秤水平地慢慢 拉毛近

9、上的木块，观察木快开始运动前后拉力的变化，分析 这一过程中木块受到的摩擦力的变化情况。学生通过探究得 到静摩擦力随拉力的增大而增大，但到达一定值后木块就开 始运动，运动后摩擦力减小。图2 图 5-1 实验 7:教师介绍力传感器，让学生注意观察用 力传感器拉木块（图 5-1）时拉力大小的变化，分别 观察拉力数值变化和波形变化。引导学生对产生的图 象进行分析（图 5-2）：木块运动前静摩擦力不断增 大（线条斜向上延伸），木块刚要运动时静摩擦力最 大（图线出现一个峰），木块运动后摩擦力减小（线 条从峰跌落）。教师引导学生得到：静摩擦力有一个最大值。静 摩擦力随外力的变化而变化。静摩擦力的作用效果是使

10、物体保持相对静止。最大静摩擦力的大小等于物体刚刚要开始运动时外力的大小。静摩擦力的大小：0 V F 拉力，不动 书运动 物体滑动 FO 物体不动 教师提示：控制变量法（改变其中一种因素的情况，其它因素保持不变，逐个探究）教师与学生探讨：怎样利用现有的实验器材改变这几个因素？使用弹簧秤要注意什 么？木块应该怎样运动？数据怎样记录？启发学生充分利用已有的实验器材。培养严谨的 科学态度和团结合作的精神。学生分组进行实验探究，各个组选定一个可能因素作为主要探究方向。教师注意观察,提醒学生操作规范、相互配合、多次实验、记好数据（表格如下，可引导学生自己制定表 格）。压力变化（木块个数）一块 二块 三块

11、摩擦力（N）桌面 毛巾面 接触面积 引导学生进行数据分析，画出 F-FN图象，教师用计算机把学生 的数据画成图象分析（图 7）。得出结论：滑动摩擦力的大小与正压力大小成正比 FFFN=卩（图象是过原点 直线）滑动摩擦力的大小与接触面性质有关 F/FN=卩（不同接触面上 的图线斜率不同）滑动摩擦力的大小与接触面积无关 教师引导学生总结：滑动摩擦力的大小：F=uN 教师补充：FN正压力（对物体表面垂直的作用力）卩一一动摩擦因数，无单位。（与相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关 引导学生查看 P62 表中几种不同材料间的动摩擦因素。结合实验分析滑动摩擦力与最大静摩擦力的大小关系？学生结合实

12、验分析后可得出：在相同条件下最大静摩擦力大于滑动摩擦力。四、滚动摩擦 教师问：生活中哪些地方有滚动摩擦？为什么？学生举例分析。明确：1、一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦，叫滚动摩 擦。2、滚动摩擦比滑动摩擦小得多。学生用小车和木块体验滚动摩擦的大小，并与滑动摩擦比较，明确在同样的压力和接 触面上，滚动摩擦比滑动摩擦要小。教师问：三种摩擦在大小上有什么样的关系？学生比较总结。五、小结和思考 学生自己总结摩擦力的产生条件、大小和方向。教师补充一些与摩擦力有关的知识。六、课外探究 在两伸直的食指上水平地架一根均匀的横棒（图 起初两手指分别架在棒的两端。请缓慢移动两指，指的距离缩小，直到二指

13、并拢。多做几次，并仔细观察，说出看到的现象，并解释之。【教学反思】：1.本着从生活走向物理的新课程理念，从日常生活中常见的摩擦现象引入新课。通过讨论 使学生认识相互接触的两个物体，当它们相对运动或有相对运动趋势时，接触面间就产 生摩擦力阻碍相对运动。2.要注重“相对”概念的理解。明确静摩擦力的作用效果是使物体保持相对静止，滑动摩 擦力阻碍相对运动。明确静止的物体会受到滑动摩擦力，运动的物体会受到静摩擦力。3.使用力传感器系统演示时要注意操作方法，图象可以有明显的变化。但由于仪器较为敏 感，形成的图线会有一些小幅波动，可以说明忽略次要因素后将图象理想化，注重分析 静摩擦力的变化、最大静摩擦力出现

14、和运动后摩擦力减小。4.“探究摩擦力的大小与什么因素有关”是本节的重点也是难点。由于学生已经有了一 些探究经验，教师在教学中注意动手前的引导，可以让学生按照课本提示，自己设计实 验，自己设计表格记录实验数据，自己得出实验结论等等。但教师要注意掌控时间，及 时发现有困难的学生或给予提示或组织讨论，以保证探究实验的顺利进行。指导学生明 却在研究多因素问题时必须注意“控制变量”的方法。而且要帮助学生克服怕出错怕麻 烦等思想障碍，让学生更多地体验到成功的愉悦。5.本节课的内容较为充实，教师要注意各部分内容的时间安排。【教学流程】教学方法：静摩擦力产生的条件 A 静摩擦力的方向 A 静摩擦力的大小 滑动摩擦力的产生条件和方向 滑动摩擦力的大小的相关因素 滑动摩擦力的定量关系=3 分析讨论 总结反思 实验探究 三种摩擦的定性关系 图8 8）。使两手