学生实验国家优质课一等奖

教学设计方案

课题名称

摩擦力

姓名

年级学科

王翠改

高一物理

工作单位

教材版本

河北无极中学

人教版

一、教学内容分析

摩擦力是三大性质力之一，是高中物理的最基础性知识，是高中力学的一个重点，也是难点。学生必须通过多次反复学习，才能逐步了解、认识、掌握及应用它。摩擦力分为滑动摩擦力和静摩擦力，学生在初中物理课中对滑动摩擦力也有了一些定性的了解，在高中除了进一步加深对它的理解外还要能用它进行定量的计算，为学习后面的共点力作用下物体平衡、牛顿运动定律、能量等知识打下牢固的基础。

学情分析：高中一年级学生目前只是在初中阶段简单的了解了一下摩擦力的性质，所以在讲述新课的时候要充分考虑学生的接受能力，要让他们在已掌握知识的基础上逐渐学习新课程，避免跨越式教学。

二、教学目标

一、教学目标：

1、知识与技能：

掌握滑动摩擦力、静摩擦力、最大静摩擦力的定义、摩擦力的产生条件及滑动摩擦力的公式，能区分滑动摩擦力与静摩擦力，会计算静摩擦力的大小，会判断摩擦力的方向。

2、过程与方法：

（1）

培养学生利用物理语言分析、思考、描述摩擦力概念和规律的能力。

（2）

学生通过设计实验并使用控制变量法对影响滑动摩擦力和静摩擦力大小的因素进行实验探究。

3、情感态度与价值观：

（1）利用演示实验和学生实验激发学生学习兴趣

（2）培养学生实践——认识（规律）——实践（解决实际问题）的思想。

三、重点与难点：

重点：滑动摩擦力的公式的得出

难点：滑动摩擦力、静摩擦力大小的计算和方向的判定

三、学习者特征分析

学情分析：高中一年级学生目前只是在初中阶段简单的了解了一下摩擦力的性质，所以在讲述新课的时候要充分考虑学生的接受能力，要让他们在已掌握知识的基础上逐渐学习新课程，避免跨越式教学。

四、教学过程

教学环节

展示图片引出问题导入教师活动

展示两组图片，引出摩擦力课题。

学生活动

1、学生认真观察图片并思考老师提出的设计说明

1、利用生活实例来激发学生的学习

课题

图片一：带花纹的轮胎和鞋子。

问题：轮胎表面和鞋子底部的花纹有什么作用？

图片二：自行车轴承滴润滑油。

问题：自行车的轴承为什么要经常滴润滑油

情景一：小红需将一个很重的箱子从A处搬到B处，小红直接搬时搬不动箱子

问题一：小红该如何去做？

情景二：在上述情景之下，发现箱子不容易推动。

问题二：小红怎样改进实验方案，能使箱子更容易推动？

情景三：撒油不环保，也很浪费。

能否有更轻松的办法？

教师对学生丰富的想象力做出肯定，并同时告诉学生解决方案中涉及的三种摩擦力分别是：静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力

问题。

2、学生获得感性认识，陶冶情操。

3、能初步明确课堂所要研究的任务

兴趣和好奇心。

2、培养学生发现问题的能力，体现从生活走向物理的教学观念。

设置情景认识不同类型的摩擦力。

请学生阐述自己的观点，并提出自己的解决方案。

回答问题一：推箱子

回答问题二：在地面撒上油

回答问题三：给箱子底部放木棒。

学生跟随老师的分析，深刻思考，总结规律。

1、通过生活中的实际问题，启发学生的想象力，增加学生的学习兴趣。

2、培养学生发散思维，考虑解决方案，引出常见三种摩擦力。

3、让学生从课堂走向生活。

4、以师生互动方式培养学生的观察能力和语言表达能力。让学生初步了解摩擦力，为下面的探究打基础。

（一）下面我们先来探究滑动摩擦力的大小和方向：

1、滑动摩擦力：一个物体在另一个物体的表面上相对于另一个物体滑动时，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这个力叫做滑动摩擦力。

2、滑动摩擦力的大小：

实验装置:

猜测：滑动摩擦力可能与接触面的粗糙程度、物体与接触面间的压力、接触面积的大小等因

素有关

实验目的：验证滑动摩擦力与正压力成正比，即FfFN

实验原理：二力平衡

实验方法：1、接触面不变，改变砝码个数，成倍改变正压力

2、正压力不变，改变接触面粗糙程度

3、砝码个数不变，接触面粗糙程度不变改变物体与木板间接触面积的大小。

实验结果：在误差允许的范围内，滑动摩擦力与正压力成正比。有些组难以得出滑动摩擦力与正压力成正比的结论。

原因：难以控制物体匀速运动，二力平衡条件不满足。

探索改进：由于实验桌边事先固定了一根立杆，希望对学生起到“润物细无声”的暗示作用，希望有部分学生会主动地将弹簧秤固定在杆上，而使下面的木板运动。如图所示，如果学生做不到，老师就启发引导学生这样做。

成功原因：这样既保证了有相对运动，又保证了物体处于平衡状态。

滑动摩擦力的方向：

物体间相对运动的几种情况

运动情况

实际运动方向

相对运动方向

滑动摩擦力方向

v 向右

向右

向左

Ff

A

v向右

向右

向左

1v2

Ff

v1

v2

vv向右

向左

向右

12

v1

Ff

v2

v向右

无相对运动

无摩擦力

1v2

v1

v2

结论：滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反

教师总结：滑动摩擦力的大小与正压力成正比，FfFN方向总是跟接触面相切，跟物体的相对运动方向相反。

是动摩擦因数，取决于接触面的性质

目前阶段求滑动摩擦力的方法：

（1）公式法：FfFN

（2）平衡法：应用二力平衡条件

（二）静摩擦力：

在学生实验探索的基础上，教师总结出

（1）静摩擦力是指不发生相对滑动时的摩擦力

（2）最大静摩擦力是指“未动将动”时的静摩擦力，是静摩擦力的最大值Ffmax

（3）静摩擦力的取值范围0FfFfmax

（4）静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反

（5）静摩擦力没有计算公式，目前求解只能应用二力平衡

（6）静摩擦力方向的判定：用“假设光滑法”

五、教学策略选择与信息技术融合的设计

演示实验

学生实验

多媒体flash动画的应用

灵活应用flash动画与学生亲自动手操作相结合

六、教学评价设计

通过三个环节的设计，我充分体现了新课标的理念，既实现了“物理是一门以实验为基础的学科”的目标，又符合高一学生对初中知识的承接，课堂生动有趣，指导学生观察，

操作，理解，归纳，认识新知．同时注重培养学生的形象思维和抽象思维．在教学过程中，我灵活应用多种方法，使学生学有兴趣，学有收获

七、教学板书

问题

相对运动、趋势的力

？

影响滑动摩擦力的因素？

方法

参照两幅图

控制变量法实验探究

结论

滑动摩擦力——

静摩擦力——

FfFN

FN是正压力（不是重力）

是动摩擦因数（取决于接触面的性质）

与相对运动方向相反

产生滑动摩擦力的条件？

讨论与交流

接触面粗糙

接触有弹力

有相对运动

如何求静摩擦力？

产生静摩擦力的条件？

实验探究

讨论与交流

0FfFfmax

接触面粗糙

接触有弹力

有相对运动趋势

八、教学反思

在讲解摩擦力这个概念时，应该先让学生分析总结摩擦力产生的原因——摩擦产生摩擦力，然后教师再出示课件，这样学生感受会更深刻。在研究摩擦力的大小与哪些因素有关时，教师应再引深一步让学生结合生活经验谈一谈、说一说。如学生说出摩擦力的大小与接触面的光滑程度有关时，教师可以问：“你是怎么知道的？”学生根据生活经验能说出在冰面上打滑和水泥地面上打滑的区别，能更好的培养学生从生活中发现科学的意识。

在讲静摩擦力的时候学生对放在水平面上的物体静止或做匀速直线运动时不受摩擦力很难理解，如果能够先让学生知道摩擦力产生的条件，即两物体接触并有压力，接触面粗糙，

两物体发生相对运动或有相对运动的趋势。这样结合起来更容易理解了。另外还应该大量列举生活中的摩擦实例，增大和减小摩擦的方法等知识以帮助学生理解摩擦力。从而体现从物理走向社会的新课标理念。

附件：

教学设计方案模板

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