三、摩擦力教案公开课一等奖

《摩擦力》教学设计

汉寿县崔家桥镇中学

李忠春

一、教学目标

1．知识与技能：

（1）根据生活体验认识摩擦力。

（2）根据二力平衡条件，用弹簧测力计粗略测量水平运动物体所受滑动摩擦力大小。

（3）理解、表述滑动摩擦力的大小跟接触面所受压力大小和接触面的粗糙程度的关系。

（4）认识摩擦在生产和生活中的利用与防止，正确说出增大或减小摩擦力的方法。

2．过程与方法：

（1）经历探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验探究过程。

（2）强化控制变量法的科学探究思想。

3．情感、态度与价值观：

通过对摩擦的分析，激发用基础知识解决实际问题的热情，养成用所学知识联系生活、生产问题的习惯。

二、教学重难点

1．教学重点：测量水平运动物体所受的滑动摩擦力大小。

2．教学难点：探究影响滑动摩擦力大小的因素。

三、设计思路

本节设计的思路是用一把“牙刷”贯穿全课，让学生经历感知、描述、测量、分析等认识摩擦力的过程。本堂课以“刷牙”这一生活中每天经历的、再熟悉不过的亲切场景引入，创设轻松愉悦的课堂教学氛围，让学生从生活走向物理，思考生活现象中蕴含的物理知识。随后利用牙刷作为实验器材，通过观察刷毛在运动中的弯曲方向，分析得出滑动摩擦力对相对运动的阻碍和方向。然后结合二力平衡的原理，用弹簧测力计测量滑动摩擦力的大小，并在实验中对测量方法加以优化改进。而后要求学生通过回忆刷牙体验，科学猜想出影响滑动摩擦力大小的因素，并经历实验探究过程，得出正确的结论。最终通过对刷牙过程的分析，总结出增大或减小摩擦的方法，实现从物理走向社会的教育理念。“刷牙”过程前后呼应，一气呵成，体现出本节课堂教学的完整性。

四、教学准备

大木刷、牙刷、弹簧测力计、木块、长木板、砂纸、毛巾、棉布、玻璃板、铁架台、砝码、NB物理虚拟实验软件等。

五、教学过程

教学环教师活动

节

通过情境创新

课

引

入

视频：刷牙广告

设疑：为什么牙刷可以迅速去除牙齿上的污垢，使牙齿亮白如新呢？

板书：第八章第三节

摩擦力

思索，渴求知识

学生的思考和兴趣，引导学生主动关注生活。

滑

展示生活中摩擦力利用的图片、视频：拧认识生活中的从生活现象动

新

摩

课

擦

教

力

瓶盖、写字、擦黑板、扫地等，引导学生摩擦现象，思引发思考，认识生活中的摩擦现象，观察思考摩擦力考摩擦力的定引导学生思的定义和产生条件。

让学生实验体验：

将手掌压在桌面上向前滑动，感受桌面对知：

学

定

手掌前进的阻碍作用。

桌面对手掌前义

让学生谈自己的感受体验。

进的阻碍作通过引导交流，保持学对摩擦产生感性认识。

义和产生条考生活。

件。

通过实验体实验体验感验，使学生设引入本节观看，回忆。

课题，激发学生活动

设计意图

用。

及

让学生思考总结得出滑动摩擦力的定义。

产

板书：滑动摩擦力定义

生

两个相互接触的物体，当它们相对滑动条

件

交流体验感受。

生学习的兴趣，培养学生的语言表时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动思考总结归达能力，并的力，这种力叫做滑动摩擦力。

纳：

使其从感性认识升华为理性认识。

进一步理解滑动摩擦力（1）相互接触；

（2）相对运动；

（3）物体间有正压力。

滑动摩擦力产并深入分生条件。

析，明确其产生条件，形成更深层次的思考。

让学生依据体验和定义，讨论归纳滑动摩滑动摩擦力的擦力的产生条件。

板书：滑动摩擦力产生条件

定义。

交流讨论：

滑

让学生思考：滑动摩擦力的三要素之方思考

向。

动

让学生实验体验：

摩

擦

力向前推动牙刷，观察刷毛弯曲的方向与刷毛弯曲的方力

牙刷运动的方向有什么关系。

向。

实验体验

1．牙刷在课本通过思考，初步建立理性认识。

情境创设：通过实验体验、对比思考，培养学1．将牙刷的刷毛竖立在课本的表面，用上运动，观察

方

2．将牙刷的刷毛竖立固定在课本的表面，2．牙刷固定，向

用力向后拉动课本，观察刷毛弯曲的方向拉动课本，观与牙刷相对于课本运动的方向有什么关察刷毛弯曲的系。

方向。

生的理性思维能力和思变的精神。

进一步强化理解摩擦力方向：与“相让学生对比两次实验现象，思考讨论滑动交流讨论：

摩擦力的方向和作用效果。

板书：滑动摩擦力的方向：

──与相对运动方向相反。

滑动摩擦力作用效果：

──阻碍相对运动。

让学生思考：滑动摩擦力的三要素之大测

小。

量

让学生先独立思考再交流讨论：

滑

1．如何测量滑动摩擦力大小？

动

2．使用什么测量器材？

摩

3．依据什么实验原理？

擦

对学生进行设疑启发，层层递进：

再相互讨论，交流思考结果。

量的依据。

滑动摩擦力的对”运动方方向：与相对向相反，而运动方向相非“运动方反；作用效果：向”相反。

阻碍相对运动。

用问题领跑思维。通过逐层设疑，启发学生思考，提升学生的独立思考能力、科学严谨的治学态度和坚先独立思考如何测量滑动摩擦力大小，测量的器材和测

力

1．弹簧测力计能直接测到滑动摩擦力根据提示问大

小

吗？ 2．弹簧测力计直接测到的是什么力？

题，逐层深入持不懈的科学探究精神

思考，最终得深入理解，出滑动摩擦力测量滑动摩3．这个力和滑动摩擦力有怎样的关系？

的测量方法和擦力时，对4．在什么条件下这个关系才能够成立？

依据：弹簧测“匀速直线力计匀速直线拉动”的要5．这个条件对我们测量滑动摩擦力的实拉动，二力平求。

验提出了怎样的要求？

板书：测量滑动摩擦力

用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动。根据二力平衡知识可知，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到衡原理。

拓展学生的体验测量滑动发散思维，摩擦力，发现让学生在实实验不妥之验中提升其处。

发现问题、解决问题的能力。

的滑动摩擦力大小相等。这样，我们读出联想刷毛方向弹簧测力计所示的拉力，就可以得到木块实验2，得出测与长木板之间的滑动摩擦力大小。

让学生实践测量木块与长木板之间的滑动摩擦力大小，思考实验的不妥之处。

启发引导学生联想之前刷毛方向实验２，结合对相对运动的理解，找到解决测力计量滑动摩擦力的改进方法。

示数不稳定的改进方法──将弹簧测力计固定于铁架台上静止不动，木块挂在测力计的挂钩上，不拉木块，改为拉动木板，使长木板与木块相对滑动。此时弹簧测力计的示数也即是木块与长木板之间滑动摩擦力的大小。

让学生回忆刷牙的经历，思考摩擦力的应用。

影响滑动摩擦力大小的因素

1．压力大小──用力刷牙；

2．接触面粗糙程度——齿状刷毛不平整，磨砂牙膏；

结合刷牙体验，启发学生思考影响摩擦力影响滑动摩擦育理念，从大小的因素，要求学生提出科学猜想和依力大小的因生活走向物据。

板书：影响滑动摩擦力大小的因素：

素：

1．压力大小──用力刷牙；

理。培养学生观察生活的慧眼，追问求实的精2．主要是什么力起了作用？

科学猜想，并1．为什么牙刷能去除牙齿上的污垢？

回忆生活体验，根据原有经验和知识，合理推测提出侧重于科学猜想和设计实验，这两个科学探究的要素。

3．为了使牙齿刷得更加干净，可以用哪努力说出猜想创设情境：些方法增大摩擦力呢？

依据。

贯穿STS教2．粗糙程度─神。

─齿状刷毛，提升学生独

3．接触面积大小──刷面大小；

4．相对运动速度──刷牙速度；

……

磨砂牙膏；

3．接触面积──刷面大小；

立思考、设计实验方案的理论水平。

4．运动速度─让学生思考讨论设计：研究影响滑动摩擦─刷牙速度。

力大小因素的实验。

1．实验方法；

2．实验器材：

（1）测量器材； （2）研究对象；

（3）改变压力大小；

（4）改变粗糙程度；

（5）改变接触面积；

（6）改变运动速度……

3．实验步骤；4、实验表格。

让学生将思考填入实验报告单，而后通过展示平台交流，和学生一起讨论巩固强化“控制变量独立思考并填法”的物理写实验报告单实验思想。

设计实验方案。

针对学生在实验器材的交流展示讨论选择环节可实验设计方能遇到的问案，并修改完题，通过问善实验报告单题导思的方设计。

1．实验方法：控制变量法。

2．实验器材：

通过有效地（1）测量器组织实验教材：弹簧测力法，逐步引导学生思考完善实验器材的选择。

总结得出本实验的实验报告单具体设计方案。

板书（标题、重点）：

1．实验方法：控制变量法。

2．实验器材：

（1）测量器材：弹簧测力计；

计；

（2）研究对象：带钩长方体木块；

学，进一步巩固控制变量法的思想，提升学生动手实（3）改变压力验、数据分大小：砝码；

析、结论总（4）改变粗糙结等能力；同时进一步培养学生小组合作的精神和团队协作的意识。

（5）改变接触在学生尝试设计单一变量的实验表（2）研究对象：带钩长方体木块；

（3）改变压力大小：砝码；

（4）改变粗糙程度：砂纸、毛巾、棉布、长木板、玻璃板；

（5）改变接触面积：正放、侧放、竖放；

（6）改变运动速度：以不同速度拉动长木板使其做匀速直线运动。

3．实验步骤：

将弹簧测力计固定于铁架台上静止不动，木块挂在测力计的挂钩上，拉动程度：砂纸、毛巾、棉布、长木板、玻璃板；

面积：正放、侧放、竖放；

（6）改变运动格，摸索表速度：以不同格设计方法速度拉动长木的基础上，板使其做匀速初步教给学直线运动。

生设计实验

木板，使长木板与木块相对滑动。此时弹簧测力计的示数即是木块与长木板之间滑动摩擦力的大小。

（1）探究滑动摩擦力大小和压力大小的关系：逐渐增加放在木块上的砝码，从而改变木块对长木板的压力大小，测出不同压力下木块与长木板之间的滑动摩擦力的大小。

（2）探究滑动摩擦力大小和粗糙程度的关系：保持木块上的砝码数量不变，在长木板上依次铺上砂纸、毛巾、棉布、玻璃板等物体，改变接触面的粗糙程度，测出不同粗糙程度情况下木块与长木板间滑动摩擦力的大小。

3．实验步骤：

表格的一般方法，同时（1）探究滑动通过讲解多摩擦力大小和变量表格的压力大小的关设计方法，系：通过改变进一步提升木块上的砝学生表格设码，从而改变计能力。

木块对长木板的压力大小；

及时记录、指导、点评、（2）探究滑动解决学生实摩擦力大小和验中出现的粗糙程度的关问题。

系：通过改变长木板上铺设通过交流讨论，进一步提升学生的（3）探究滑动摩擦力大小和接触面积的关系：保持压力大小和接触面粗糙程度不变，将长方体木块分别正放、侧放、竖放在长木板上，测出不同接触面积下木块与长木板间滑动摩擦力的物体改变接触面的粗糙程语言表达能度；

力和归纳概（3）探究滑动括能力，同摩擦力大小和时再次强化的大小。

接触面积的关控制变量法

（4）探究滑动摩擦力大小和相对运动速度的关系：保持压力大小、接触面粗糙程度和接触面积大小不变，分别用不同的速度拉动长木板使其做匀速直线运动，测出不同速度下木块与长木板间滑动摩擦力的大小。

4．实验表格

系：通过正放、的思想。

侧放、竖放等不同放置方法改变接触面积大小；

（4）探究滑动摩擦力大小和相对运动速度结合学生设计的单变量实验表格，通过启发引导教给学生设计实验表格的一般方法：设计表格应从实验步骤入手，根据实验中所需测量的物理量和需要计算的数据来确定表格的数量及所需填写的内容，一般按实验步骤排序，并注明实验次数、物理量符号、单位等细节。

实验条件

实验次数

大小

程度

面积

速度

F/N 的关系：改变匀速拉动木块的速度。

依照设计方案，分组进行实验探究，填写实验表格，得出实验结论，交流讨论。

粗压力

糙

接触

运动

摩擦力大小

1

2

3

4

5

…

…

巡视指导学生进行实验，拍摄学生分组实验视频，收集实验表格数据，引导学生分析得出实验结论。

板书：5．实验结论：

（1）滑动摩擦力的大小跟接触面积和相对运动速度无关。

（2）滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力大小有关：当接触面粗糙程度相同时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。

（3）滑动摩擦力大小还跟接触面的粗糙程度有关：当接触面受到的压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

让学生再次回忆刷牙的经历，思考增大有回忆生活经利摩擦的方法。

板书：增大有利摩擦的方法：

1．用力刷牙——增大压力大小；

历，思考总结增大有利摩擦方法。

1．增大压力大创设情境：再次融入STS教育理念，实现从2．增大接触面生活走向物让学生类比回忆拧瓶盖的经历，强化增大的粗糙程度。

理，并最终有利摩擦的方法。

利

1．瓶盖花纹；

用

2．用力拧；

与

3．毛巾包裹拧。

防

止

回忆生活经回忆生活经从物理走向历，强化增大社会的教育有利摩擦的方宗旨。

法。

进一步培养学生观察生摩

2．齿状刷毛不平整，磨砂牙膏——增大小

擦

的

接触面粗糙程度。

举例生活中有害的摩擦，如机器工作时，历，思考总结活、思考知运动部件间的摩擦，不但会白白消耗动减小有害摩擦识、服务社力，而且使机器磨损。让学生思考减小有方法。

害摩擦的方法。

1．减小压力

板书：减小有害摩擦的方法：

2．减小接触面1．减小压力大小。

的粗糙程度；

会的情感态度价值观。

2．减小接触面的粗糙程度。

3．用滚动摩擦代替滑动——安装滚动轴承。

插播伊利奶粉广告视频。

4．使两个互相接触的表面隔开——加润滑剂形成油膜。

让学生思考：我学到了什么。

1．滑动摩擦力的定义。

2．滑动摩擦力的产生条件。

复

习

巩

固

3．滑动摩擦力的测量。

4．滑动摩擦力大小的影响因素。

（1）压力大小；

（2）粗糙程度。

5．摩擦的利用与防止。

让学生分析以下改变摩擦的方法。

3．用滚动摩擦代替滑动摩擦；

4．使接触面隔开

思考本节知识要点，归纳总结知识提纲。

检验学生学习效果，提独立思考改变摩擦的方法。

1．增大粗糙程度

习效果，引2．变滑为滚

3．增大粗糙程度

4．减小粗糙程学生学以致用的能力。

导学生关注生活，增强升学生归纳总结能力。

检验学生学1．轮胎、鞋底花纹。

度

2．行李箱下的滚轮。

3．体操运动员手上涂镁粉。

4．冰壶运动中擦地面。

5．气垫船喷气。

5．使接触面隔开

课后独立思考， 课

后

作

业

拓

展

让学生思考并完成如下作业：

设计并进行实1．设计实验验证：用滚动代替滑动可以验验证用滚动减小摩擦，并提出实验设计方案。

2．自行车在生活中随处可见，有的设计是为了增大摩擦，有的设计是为了减小摩代替滑动以减增强学生实践体验，感受滚动与滑动的差异。

小摩擦的方进一步培养法。

从生活走向擦。举例说明自行车上用什么方法增大或观察自行车的物理，从物减小摩擦。

结构设计，体理走向社会会增大或减小的STS理念

摩擦的方法。