本章小结课件配套优秀公开课教案设计

静

摩

擦

力

的

教

学

内容摘要：高中物理教学案例的分析设计是在新课程理念的指引下，

以“问题的解决为中心”方式来组织教学。本文以“静摩擦力的教学”为课题，以新课程背景下的“问题的解决”方式做出教学设计，以期从教学实践中寻找最适合学生发展的教学方式。

一．问题的产生：

一次校内关于“静摩擦力”的教学研究课，在听课中，发现学生的学习情绪比较低落，学习的效果不很理想。课后对学生进行抽样调查，许多学生反映到“静摩擦力”的概念很抽象，较难理解，对静摩擦力问题的分析觉得无所适从。

静摩擦力是力学中的一个重要的基本概念，也是教学中具有代表性的一个难点。在重力、弹力、摩擦力三种性质的力的教学中，学生最难理解和分析的力就是摩擦力了。因为它总是“静静地产生，默默地存在”，静摩擦现象虽然在生产和生活中大量存在，但却常常被其他现象所掩盖，使得初学物理的人往往对它“视而不见”，难以察觉它的存在。

二．

问题分析：

学生之所以对静摩擦力的学习觉得困难，究其原因：高一的学生所具备的力学知识很有限，而对静摩擦力的学习中，不仅要运用到运动的相对性、受力分析、物体的受力平衡，而且有时还需要牛顿运动定律，甚至还涉及到力合成和分解；其次，对静摩擦力方向的分析中，由于学生在日常生活中缺乏这方面的感性认识，难以想象两个相对静止而又有相对运动趋势的物体接触面间的情况。通常采用物体受力平衡的分析，来得到静摩擦力的方向，这种方法是纯理论的，学生难有直观感受，因而学生在静摩擦力分析中时常觉得困或。另外，静摩擦力的大小和方向还表现为不确定的特性，甚至发生突变，分析时要将物体的受力情况与物体所处的状态相结合考虑，但高一的学生还不具有这种思维能力，所以在学习中容易导致学生的思维障碍。

三．教学的设计

新课程强调“将学习重心从过分强调知识的传承和积累向获取知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神”。根据建构主义学习理论和人本主义学习理论，“静摩擦力”的教学的宜采用探究式教学方法，以摩擦力概念及其相关规律为载体，引导学生在探究过程中学习获得知识和科学探究的方法。

1．让学生感知活动构建摩擦力的概念

摩擦力概念教学的完成是高中物理中有关摩擦力教学整个过程中重要的一步，但是这一步只是摩擦力教学过程的开始。新课程要求学生体会物理概念的建立过程，而不是教师直接告诉学生。那么教师怎样引导学生建立摩擦力的概念呢？教师可以设计实验让学生动手去探究。

课堂实践：

①

把玻璃珠子放在烧杯里，请学生分别用塑料筷子和木筷子夹玻璃珠子，看谁夹的多。

②

用手掌心压紧桌面，稍微用力向前推，但保持手与桌面相对静止。

接着让学生讲述自己对摩擦力认识，然后由同学们讨论从而建立摩擦力的概念和产生的条件。

2．创设实验问题情境探究静摩擦力方向

静摩擦力概念建立以后，静摩擦力的方向是教学的重点和难点。静摩擦力的方向的教学，关

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键是要突破相对运动趋势的概念，这个概念非常的抽象，学生初学觉得难度很大。教师可创设实验问题情境来体验和观察相对运动趋势，教师可以进行如下设计：

如图所示，在平板上放一块纱布（增大摩擦），把一面有毛的木板刷放在砂布上，且使木板刷的长毛跟砂布接触，沿水平向右方向拉动木板刷，让学生观察木板刷的长毛发生了形变的情况。随后让学生回答：相对运动趋势的方向如何？你观察到了相对运动趋势吗？学生往往较难回答后一个问题。

此时老师可以这样引导学生探究：当我们需要判断某一接触面是否具有相对运动趋势时，在保持所有条件都不变的情况下，假设这个接触面变为光滑，如果仍然能保持接触面的相对静止，则原来静止时就没有相对运动趋势；如果变为光滑后，两接触面相对滑动起来，说明原来静止时具有相对运动的趋势，之所以没有相对运动，就是因为被静摩擦力给“卡”住了，也就是说，原来存在着静摩擦力。

假设接触面变为光滑后物体在接触面的运动方向，就是原来静止时的运动趋势方向，静摩擦力的方向跟这个方向相反。

然后播放演示静摩擦力方向的视频，让学生对静摩擦力方向的特征的了解更加形象、直观。

3．对静摩擦力大小的教学创新探究

先让学生体验实验：用细线水平拉滑块，在水平细线拉力作用下有向右滑动的趋势，但没有滑动。然后逐渐增大水平拉力，直到滑块滑动。

设问1：静摩擦力如何变化？

设问2：静摩擦力能不能无限制地增大呢？

对于这一问题，学生不难得出结论，但是这一限度即最大静摩擦力是多少，有什么规律，由于无法定格观察，学生对这一教学内容的理解有一定的难度。

以往是用弹簧称来研究，即在弹簧称上放一红色纸条以显示最大静摩擦力的大小在弹簧称上的读数位置，但这也无法记录静摩擦力大小变化的整个过程。因此，如果这个实验改用力传感器来研究，就可形象直观地显示出来，其实验装置原理如上图所示。

慢慢地施加力，直到抽动木块下面的木板，这一过程通过Dislab系统由计算机处理后可得到如图所示的F—t图象。

根据图像引导学生分析：滑动前，静摩擦力随外力的增大而增大，但有一个限度，即最大静摩擦力的存在；拉动以后，摩擦力变小了，即变成了滑动摩擦力；由右图还可知道，最大静摩擦力略比滑动摩擦力大。

假设最大静摩擦力为Fmax：则静摩擦力F大小在0－Fmax之间，即0＜F≤Fmax

显然，这比传统教学相比有很大的优点，因为这一过程形象直观地全部展现在了学生面前。

4．巩固摩擦力概念，运用摩擦力解决有关问题

深化巩固摩擦力概念是摩擦力知识形成的重要教学程序，它可以使摩擦力概念和规律牢牢保持在记忆里，并顺利应用摩擦力解决有关问题。可以从以下两个方面讨论：（1）应用摩擦力解释生活现象，教师指导学生列举生活实例。比如：摩擦力是阻力的生活现象，摩擦力是动力生活现象。同时引导学生说说生活增大有益摩擦和减少有害摩擦的例子。从而得出：摩擦力可以是动力也可以是阻力，有的摩擦是有益的，有的摩擦是有害的。（2）利用习题加深学生对摩

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擦力应用的理解，一个好的物理习题就是一个科学问题，新课程要求学生对物理的学习必须完成适量的习题，通过习题加深对物理概念和规律的理解，摩擦力也不例外。所以要完成摩擦力的适当习题，那么教师在习题的选择上要注意习题的基础性、灵活性、探究性，以培养学生的创新能力和科学思维能力。

四．问题的反思

在本节的摩擦力教学时要全面体现新课程的理念，注重引导学生体验摩擦力概念的建立过程，注重提高学生的科学素养，注重培养学生应用摩擦力知识解决实际问题的能力，注重培养学生科学探究的思想，使学生树立科学态度，为培养学生的创新意识和终身学习打下基础。

首先注意从实验的设计、改进和应用人手，为保证地完成教学任务提供可靠的条件．在总体上，注意紧紧围绕教学目的，循序渐进地从演示设疑、定项观察、分步研究、加深体验去安排一组顺序实验，以增强学生的感性知识为突破口，并融合讲授中的分析点拨、归纳综合等常用的教学方法，使其有力地为突破教学的重点、难点服务．注意对传统的研究静摩擦力实验装置进行改进，使演示的关键现象更直观鲜明，便于从实验现象导出结论。同时在演示实验过程中，辅之以多媒体课件，让学生更清晰的观察静摩擦力的变化范围，通过观察分析出最大静摩擦力的大小就是使物体刚好滑动时的推力或拉力．另外，静摩擦力的教学中要多关注学生，观察学生的学习状态，问题的设计层次要落在学生学习的最近发展区内，要让学生的学习思维处于顺利、流畅、活跃的氛围之中。

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