4. 摩擦力教学目标设计

《滑动摩擦力》教学设计

教学设计说明：

《滑动摩擦力》选自教科版高中物理必修一第二章第四节。滑动摩擦力是整个高中阶段很重要的一种性质力，在平时的教学过程中，我们也发现，摩擦力也是学生的一个难点，学生经常犯错；同时滑动摩擦力在生活中也应用广泛；这是我选择《滑动摩擦力》的出发点。

一、教材分析

1、教材地位和作用

《滑动摩擦力》选自教科版高中物理必修一第二章第四节。摩擦力是继重力、弹力之后又一类重要性质的力，摩擦力的学习既对学生进一步掌握力的概念起着非常重要的作用，同时又是以后学习处理力学相关问题的知识基础。

2、教材编写

本节教材，在内容上通过图文并茂的形式展现了滑动摩擦力与学生生活实际及生产实际十分紧密的联系，这样既很好的体现了新课程“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，同时也充分体现了“核心素养”的价值理念。让学生自己通过动手探究滑动摩擦力大小的定量关系，亲身体验了物理规律结论的得出过程。

3、教材处理

本节课的内容分两个课时来处理，第一课时研究滑动摩擦力，第二课时研究静摩擦力；结合与本节课有关的生活现象，在教学过程中适当的融入演示实验，使问题更加直观，帮助学生理解知识、运用知识。

二、学情分析

1.知识上：

学生在初八年级下册第七章第五节对滑动摩擦力和静摩擦力已经有了有一定的认识，知道影响滑动摩擦力的2个因素，并且学***衡；这些都为进一步研究滑动摩擦力打下基础；

2.认知上：

对滑动摩擦力有一定切身体验，但比较模糊，甚至还有错误理解；

3.心理上：

对存在滑动摩擦力的一些现象感兴趣，相比高一学生有较强求知欲。

三、教学目标

知识与技能（1）知道滑动摩擦力概念及产生条件；

（2）会判断滑动摩擦力方向；

（3）能计算滑动摩擦力大小。

过程与方法（1）通过实验探究滑动摩擦力大小、方向的过程，体验科学探究活动，培养学生猜想假设、实验设计能力

情感态度价值观：通过实验探究，培养学生实事求是的科学态度以及探索日常生活中物理学知识的意识。

四、教材重难点

教学重点：滑动摩擦力的方向与大小

教学难点：滑动摩擦力方向判断

五、教法学法

教法：采用问题驱动法、实验探究法，再辅以多媒体教学法、练习法、讲述法

学法：以探究式学法、合作学习法、归纳法为主

六、教学过程

教学过程

教师组织与引导

教师把马在草地上奔跑的视频与在冰面上不断滑倒的视频对比放在一起

提出问题：马可以在草原上奔跑，在冰面上为什么举步维艰？提示学生这是我们这节课要解决的问题；进一步引导学生回顾初中所学到过的三种摩擦力；进而直接引出滑动摩擦力。

活动：教师提示学生打开桌子上的袋子，“摸一摸，搓一搓”这些生活中常见的小物件，感受一下滑动摩擦力。接着直接给出滑动摩擦力的定义。

在给出定义时，一定要强调定义中的三个要点“接触并挤压、相对运动、阻碍相对运动”

提问：“这里的相对运动”能否换成“运动”？

抽学生回答，学生可能会回答：“不能”，再接着问：“为什么不能？”如果学生不能区分两个概念，教师引导学生举例说明两者不同。

学生活动

学生观看视频，思考马为什么会滑到？学生可能会存疑。

下面学生在老师引导下回忆初中学到过的三种摩擦力：滑动摩擦力、静摩擦力、滚动摩擦力。

设计意图

从生活中常见的现象入手，提高了学生学习滑动摩擦力兴趣。并且对比视频显得直观，实际这不光是本节课要解决内容；“马在草地上跑”也为学习静摩擦力埋下伏笔

滑动摩擦力是生活中很常见一种力，首先用日常小物件唤起学生记忆中的滑动摩擦力。让学生感到滑动摩擦力处处可有。

区分“运动”“相对运动”，一方面是对定义的进一步解释；更重要是为滑动摩擦力方向做准备。

视频引

入

滑动摩擦力概念的得

出

学生利用生活中的小物件感受滑动摩擦力，学生应该能体会到材料不同，感受到的阻碍作用就不同。

在老师引导下，区分“运动”“相对运动”两个不同概念。并能从老师例子中判断研究对象“运动方向”，相对接触面“相对运动”方向。

滑动摩擦力条件得出

通过两次搓动手掌游戏，抽生回答，第二次相比第一次感受有什么不同？引导学生得出手掌间的阻碍作用就是滑动摩擦力引起的。并由分解步骤得出产生滑动摩擦力的两个条件“接触并挤压（有弹力）”（提示有滑动摩擦力前一定有弹力）“发生相对运动”

提问：是否有这两个条件，就能感受到阻碍作用？让学生带上光滑的塑料手套，感受阻碍的作用减小很多。

进一步引导得出产生滑动摩擦力第三个条件“接触面材料粗糙程度”

在演示黑板刷刷黑板例子，提问全体学生：黑板刷是否受到滑动摩擦力？

一、滑动摩擦力方向探究

提问：滑动摩擦力方向与什么有关？

展示:牙刷在桌面上向左、右运动的两幅图，得出滑动摩擦力方向与运动方向相反的猜想？

教师引导学生利用木板和牙刷去探究（提示可以让下面的木板也运动起来）

（教师利用自己手工制作的传送带装置）

演示1：让牙刷在传送带上保持静止，搅动手柄让传送带运动起来，让学生观察毛刷弯曲方向

演示2：让牙刷和传送带均向一个方向运动，传送带比牙刷运动的快些；

以上演示过程，教师全程通过小米盒子和投屏神器实现手机与教室大屏的无线屏幕镜像，直接控制手机全程在这里不是直接生硬地通过定义得出条件，一方面学生容易接受；另一方面，学生自己学生两次，总结出条件，印象使左手保持不动，让右手更深刻

向上搓动；第二次相对第一次，两只手掌挤压的力大些。右手感受到的阻碍作用也大些。

戴上塑料手套，感受到手掌间的阻力减小

学生回答：受到滑动摩擦力（根据产生条件）

学生回答：与运动方向相反。

学生实验：牙刷相对木板动或者木板相对牙刷也可以动

观察两个演示实验中牙刷弯曲方向得出滑动摩擦力方向与研究对象相对于接触面运动方向相反

在这里之所以选择先讲滑动摩擦力方向而不是和教材同步先研究其大小，主要是考虑到后面设计测滑动摩擦力大小实验时，需判断出滑动摩擦力方向。

滑动摩擦力方向的判断一直是个难点，主要是无法直观的体现出与相对运动方向相反，在这里可以通过自己制作的传送带比较直观解决这难题。

通过小米盒子实现屏幕镜像相对传统投影更方便更清晰。也让学生感受到物理滑动摩擦力矢量性研究

适时录像

讲练结合，抽生回答书上讨论交流一题

二、滑动摩擦力大小的研究

初中已经探究得出滑动摩擦力与接触面材料粗糙程度及压力有关

提问：滑动摩擦力与什么有关？

引导学生回顾初中已经探究得出滑动摩擦力与接触面材料粗糙程度及压力有关，初中只是定性研究了，今天我们来定量研究它们之间关系）

提问：研究一个物理量与其它几个关系，用什么方法？

提问：滑动摩擦力大小怎么测量？

学生回答后提示：根据二力平衡的话，必须匀速拉动，“匀速拉”不好实现，所以改变方案，换成木块不动，拉动下面木板，无需匀速拉。

讲清楚实验注意事项以及实验步骤，并且分好组，让学生们分组实验

课处处充满高科快速练习讨论交流一题

技，与时俱进；还

有自己制作仪器，

也间接影响着学

生动手能力，提高

了学生兴趣。

对于滑动摩擦力

与什么因素有

关？这个问题在学生回答：与接触面材料初中已经明确得粗糙程度及压力有关

出结论：滑动摩擦

力和接触面材料

粗糙程度以及压

力两者有关，所以

在这里直接进行回答：控制变量法

的定量研究；在探

究时只控制接触

面材料粗糙程度

不变，探究滑动摩学生回答：弹簧测力计拉擦力与压力之间动时示数

关系；并没有探究

压力不变，滑动摩学生分为三大组分别保持擦力随接触面粗接触面不变，均探究滑动糙程度大而大，这摩擦力与压力之间关系，是因为觉得这个把所测数据汇入到excle表结论在初中已经中自动生成近似的一次函存在。进而让学生数，通过斜率得出系数k对比分析得出动大小

摩擦因数只与接

触面材料粗糙程

度有关结论

橡胶面

4

2

0

0 2 4

引导学生k就是物理中的动摩擦因数，进而得出2 塑料面

0 0 2 4

2 木板面

0 0 5

公式，

进一步提出：动摩擦因数又与什么有关？

展示常见材料动摩擦因数，提出：生活中为什么用橡胶轮胎？穿橡胶底鞋子

为什么冰面上马举步维艰？

估算冰面上马受到的滑动摩擦力大小？

学生比较三组实验，其它操作完全相同，只有接触面材料粗糙程度不同，得出的动摩擦因数不同；说明动摩擦因数仅仅与接触面材料粗糙程度有关

回答：动摩擦因数大

回答：动摩擦因数小

学生计算

通过学生分组实验的出数据，培养学生科学探究能力以及合作精神

让学生对整堂课有总体把握

小结

老师总结本节课主要知识：滑和老师一起回顾本堂课

动摩擦力概念、条件、大小、方向

一、

教学效果预测

通过本节学习，学生掌握本节知识要点，通过自主探究和合作交流以及动手操作，不仅培养学生理论联系实际的能力、合作探究的能力，还在情感上让学生喜欢物理、爱上物理，能在以后对生活中一些简单的现象产生兴趣。

主要板书

滑动摩擦力

1.定义：当一个物体在另一个物体表面上滑动的时候，

会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫滑动摩擦力。

2.条件：接触并挤压（有弹力）、发生相对运动、接触面粗糙

3.滑动摩擦力矢量性

方向：总是跟接触面相切，且跟物体的相对运动方向相反。

大小： f=μN