3摩擦力教学设计案例

3　摩擦力　 高中物理       人教2003课标版

       高中物理的难点在于受力分析，受力分析的难点在于摩擦力的分析。摩擦力是力学中的三大性质力之一，正确认识摩擦力对后面知识的学习有着至关重要的作用。在摩擦力这节课中，重点是研究滑动摩擦力，要求会计算其大小和判断其方向，难点是静摩擦力，尤其是静摩擦力方向的判断。教师要尽量将学生初中学过的相关概念与本节的内容有机地溶合在一起。教学中要力图从两种摩擦力的区别与联系出发，让学生从产生的条件、影响摩擦力大小的因素、范围及其计算来理解两种摩擦力的异同。要通过具体的实验让学生充分感受后得出有关结论。有关摩擦力的教学，可以多举身边的例子，因为摩擦力无处不在，举身边的例子可以使学生很容易接受，并且学生在理解摩擦力的时候，也要求自己可以多举身边的例子进行验证，让学生进一步明白物理学实际上是来源于对生活的观察，学习物理不要脱离实际。

 一、知识与技能

       1、知道滑动摩擦力的产生条件，认识滑动摩擦的规律。知道动摩擦因数与相互接触的物体的材料和接触面的粗糙程度有关，会判断滑动摩擦力的方向。

       2、能运用滑动摩擦力公式来计算滑动摩擦力.

       3、认识静摩擦的规律，知道静摩擦力的变化范围及其最大值.

       4、知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力.

       5、会根据物体的平衡条件简单地计算静摩擦力的大小.

二、过程与方法

       1 、通过对实验的观察和描述，掌握在实验中控制变量的方法。

       2、通过自己动手实验，使学生知道实验是验证看法、想法的最好方法。

       3、通过实验和练习，掌握运用二力平衡条件和摩擦力产生条件分析、判断摩擦力的方向和大小的方法。

三、情感、态度与价值观

       1、利用实验和生活实例激发学生学习兴趣。

       2、让学生体验：实践——认识（规律）——实践（解决实际问题）的思想.

       3、通过实验和举例，让学生进一步认识物理学实际上是来源于对生活的观察，学习物理不要脱离实际。

【教学重点】               

       1、滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断.

       2、静摩擦力的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.

【教学难点】               

       1、静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断.

       2、静摩擦力大小的简单计算（根据二力平衡条件）.

       长方体木块、弹簧秤、毛巾、玻璃板、身边的物体（例如水杯、黑板擦、钢笔、橡皮、讲桌等物体）

【演示1】用黑板擦擦去黑板上的粉笔字迹。

（1）教师设问：擦黑板时手是怎么用力的？为什么会擦去黑板上的粉笔字迹？黑板擦和黑板分别受到的摩擦力的方向如何？

（2）学生思考或者讨论，然后汇报。

【演示2】用手竖直握住直尺，直尺静止不动。

（1）教师设问：直尺为什么会静止？在竖直方向上直尺受几个力的作用？摩擦力的大小和方向如何？在垂直于直尺方向上直尺受到什么力?如果这个力为零，直尺还能保持静止吗？

（2）学生思考或者讨论，然后汇报。

【演示3】用弹簧拉动（或者推动）木块做匀速运动。

（1）教师设问：木块为什么会在水平桌面上做匀速运动？在水平方向上木块受几个力的作用？摩擦力的大小和方向如何？

（2）学生思考或者讨论，然后汇报。

【演示4】用手水平推讲桌，推不动；用弹簧秤水平拉木块，拉不动。

（1）教师设问：为什么用力推桌子推不动？用力拉木块拉不动？

（2）学生思考或者讨论，然后汇报。

2、教师总结并在学生原有知识分析解答过程中导入新课。

1、摩擦力的定义：强调“相对”二字。

       两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或者具有相对运动的趋势时，在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力就叫做摩擦力。

（1）关键词解读：(先提问、讨论，后教师归纳讲解)

       “接触”——摩擦力一定发生在两个物体的相互接触面上

       “相对运动”——一定要以相互接触的那个物体为参考系来判断物体的运动方向，此时产生的摩擦力叫做滑动摩擦力。

       “相对运动的趋势”——物体受到推动力作用，但物体仍然保持静止状态。如果接触面光滑，物体将会滑动。也一定要以相互接触的那个物体为参考系来判断物体具有运动趋势的方向。

       “阻碍”——摩擦力的方向一定跟物体相对运动或者具有相对运动的趋势的方向相反。

（2）摩擦力产生的条件：

接触、接触面粗糙、有压力、有相对运动或者具有相对运动的趋势

2、摩擦力的种类（举例，并结合演示讲解）

    （1）滚动摩擦力

    （2）静摩擦力：

       ①定义：两个相互接触的物体，当它们只有相对运动趋势，而没有相对运动时，在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力，这种力就叫做静摩擦力。

       ②方向：沿接触面并指向相对运动趋势的相反方向。

       ③大小：随着外力的增大而增大（可以用二力平衡条件判断），达到最大值时就开始滑动。这个最大值叫做最大静摩擦力，用符号Fmax。最大静摩擦力Fmax在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。

静摩擦力F的范围： 0≤F≤F_max

    （3）滑动摩擦力：

       ①定义：两个相互接触的物体，当它们相对运动时，在接触面上产生阻碍相对运动的力，这种力就叫做滑动静摩擦力。

       ②方向：沿接触面并与相对运动的方向相反。

       ③大小：滑动静摩擦力小于最大静摩擦力。

【演示5】用弹簧秤分别在讲桌面、木板、毛巾上拉动木块做匀速运动，观察弹簧秤示数。设问：木块在受几个力作用？木块做匀速运动，说明这些力有什么关系？三次实验什么条件不变、什么条件变了？三次拉力不同说明什么问题？（学生讨论，回答）

【演示6】用弹簧秤拉动木块在讲桌面做匀速运动，在木块上分别加上不同数量的勾码，观察弹簧秤示数。设问：木块在受几个力作用？木块做匀速运动，说明这些力有什么关系？三次实验什么条件不变、什么条件变了？三次拉力不同说明什么问题？（学生讨论，回答）

       根据学生的回答教师总结：在接触面情况不变时，滑动摩擦力的大小跟压力成正比。

       公式：F=μN

       N——压力

       比例常数μ=F/N，叫做动摩擦因数，由接触面的情况和材料决定。

P59例题：（题目略）

（1）审题：阅读——画出受力示意图——根据题意应用二力平衡条件得出相关力的关系——查表找出动摩擦因数，应用摩擦定律求解。

（2）示范解答——规范表达（略）

3.2、摩擦力

1、摩擦力的定义：

      关键词：“接触、“相对运动、“相对运动的趋势”、“阻碍“

      摩擦力产生的条件：

2、摩擦力的种类

    （1）滚动摩擦力

    （2）静摩擦力：

       ①定义：

       ②方向：

       ③大小：       静摩擦力F的范围： 0≤F≤Fmax

（3）滑动摩擦力：

       ①定义：

       ②方向：

       ③大小：F=μN      N——压力      比例常数μ=F/N，叫做动摩擦因数，由接触面的情况和材料决定。

（1）阅读“科学漫步”

（2）p561“问题与练习”（1）（2）（3）

3　摩擦力　

3　摩擦力　

【演示1】用黑板擦擦去黑板上的粉笔字迹。

（1）教师设问：擦黑板时手是怎么用力的？为什么会擦去黑板上的粉笔字迹？黑板擦和黑板分别受到的摩擦力的方向如何？

（2）学生思考或者讨论，然后汇报。

【演示2】用手竖直握住直尺，直尺静止不动。

（1）教师设问：直尺为什么会静止？在竖直方向上直尺受几个力的作用？摩擦力的大小和方向如何？在垂直于直尺方向上直尺受到什么力?如果这个力为零，直尺还能保持静止吗？

（2）学生思考或者讨论，然后汇报。

【演示3】用弹簧拉动（或者推动）木块做匀速运动。

（1）教师设问：木块为什么会在水平桌面上做匀速运动？在水平方向上木块受几个力的作用？摩擦力的大小和方向如何？

（2）学生思考或者讨论，然后汇报。

【演示4】用手水平推讲桌，推不动；用弹簧秤水平拉木块，拉不动。

（1）教师设问：为什么用力推桌子推不动？用力拉木块拉不动？

（2）学生思考或者讨论，然后汇报。

2、教师总结并在学生原有知识分析解答过程中导入新课。

1、摩擦力的定义：强调“相对”二字。

       两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或者具有相对运动的趋势时，在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力就叫做摩擦力。

（1）关键词解读：(先提问、讨论，后教师归纳讲解)

       “接触”——摩擦力一定发生在两个物体的相互接触面上

       “相对运动”——一定要以相互接触的那个物体为参考系来判断物体的运动方向，此时产生的摩擦力叫做滑动摩擦力。

       “相对运动的趋势”——物体受到推动力作用，但物体仍然保持静止状态。如果接触面光滑，物体将会滑动。也一定要以相互接触的那个物体为参考系来判断物体具有运动趋势的方向。

       “阻碍”——摩擦力的方向一定跟物体相对运动或者具有相对运动的趋势的方向相反。

（2）摩擦力产生的条件：

接触、接触面粗糙、有压力、有相对运动或者具有相对运动的趋势

2、摩擦力的种类（举例，并结合演示讲解）

    （1）滚动摩擦力

    （2）静摩擦力：

       ①定义：两个相互接触的物体，当它们只有相对运动趋势，而没有相对运动时，在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力，这种力就叫做静摩擦力。

       ②方向：沿接触面并指向相对运动趋势的相反方向。

       ③大小：随着外力的增大而增大（可以用二力平衡条件判断），达到最大值时就开始滑动。这个最大值叫做最大静摩擦力，用符号Fmax。最大静摩擦力Fmax在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。

静摩擦力F的范围： 0≤F≤F_max

    （3）滑动摩擦力：

       ①定义：两个相互接触的物体，当它们相对运动时，在接触面上产生阻碍相对运动的力，这种力就叫做滑动静摩擦力。

       ②方向：沿接触面并与相对运动的方向相反。

       ③大小：滑动静摩擦力小于最大静摩擦力。

【演示5】用弹簧秤分别在讲桌面、木板、毛巾上拉动木块做匀速运动，观察弹簧秤示数。设问：木块在受几个力作用？木块做匀速运动，说明这些力有什么关系？三次实验什么条件不变、什么条件变了？三次拉力不同说明什么问题？（学生讨论，回答）

【演示6】用弹簧秤拉动木块在讲桌面做匀速运动，在木块上分别加上不同数量的勾码，观察弹簧秤示数。设问：木块在受几个力作用？木块做匀速运动，说明这些力有什么关系？三次实验什么条件不变、什么条件变了？三次拉力不同说明什么问题？（学生讨论，回答）

       根据学生的回答教师总结：在接触面情况不变时，滑动摩擦力的大小跟压力成正比。

       公式：F=μN

       N——压力

       比例常数μ=F/N，叫做动摩擦因数，由接触面的情况和材料决定。

P59例题：（题目略）

（1）审题：阅读——画出受力示意图——根据题意应用二力平衡条件得出相关力的关系——查表找出动摩擦因数，应用摩擦定律求解。

（2）示范解答——规范表达（略）

3.2、摩擦力

1、摩擦力的定义：

      关键词：“接触、“相对运动、“相对运动的趋势”、“阻碍“

      摩擦力产生的条件：

2、摩擦力的种类

    （1）滚动摩擦力

    （2）静摩擦力：

       ①定义：

       ②方向：

       ③大小：       静摩擦力F的范围： 0≤F≤Fmax

（3）滑动摩擦力：

       ①定义：

       ②方向：

       ③大小：F=μN      N——压力      比例常数μ=F/N，叫做动摩擦因数，由接触面的情况和材料决定。

（1）阅读“科学漫步”

（2）p561“问题与练习”（1）（2）（3）