物理第3节 摩擦力导学案

这是一份物理第3节 摩擦力导学案，共18页。学案主要包含了指导思想与理论依据，教学背景分析，教学目标，重难点分析，教学过程等内容，欢迎下载使用。

教 学 设 计
科 目： 高一物理
设计题目： ?§3.3摩擦力?
第一课时： 滑动摩擦力
一、指导思想与理论依据
新课改课堂教学要求课堂成为师生共同建构知识、交流互动、和共同成长的和谐平台，使得课堂具有生活性、开展性和生命性的特征。这不仅要使学生高效的掌握知识，还要让学生体验教学过程，注重培养学生的科素养和正确的价值观。要达成这些目标，教师应做好一个引导者的角色，采用多元化的教学手段调动学生主动探索的积极性。本节课教师恰如其分的引导，使学生进入层层深入的探索，让学生知道滑动摩擦力的产生条件和方向。通过师生合作，完成演示实验，使得学生经历自主探究的过程，从而得出滑动摩擦力的定量表达式。下面是主要设计思路：
1.利用问题连接驱动，结合最简单的生活实例，引发学生进行思考。趣味拔河活动，激发学生探究兴趣，触觉体会滑动摩擦力作用的方向，以问题链的形式引导学生思维探究，总结出滑动摩擦力的产生条件和方向。
2.利用DIS传感器，课堂演示实验，渗透数据处理和图像分析技巧，充分利用数据资源excel绘制图像，提高课堂效率。在此过程中，渗透实验方法，帮助学生完善根本经历，掌握实验技能。让学生在初中物理的根底上经历完整的探究定量实验的过程，激发学生的学习兴趣，培养学生自主探究的能力。
3.利用 同频软件，突破了展示局限。
4.巧设应用练习，检测学习成果，利用随堂拍照，纠正学生习题出现的问题。提高课堂效率。
5.设计思路
二、教学背景分析
〔一〕教材分析
本节课是沪科版高中物理必修一第三章第三节的教学内容，是初中摩擦力根底上的延伸和拓展。摩擦力与弹力的地位等同，本节知识是本章教学的重点，同时也是教学的难点。通过这一节内容的学习，使学生对力的认识会更上一层，对后续学习力的合成与分解、牛顿第二定律起到了至关重要的作用。
〔二〕学情分析
1.知识与技能
摩擦力这一节是在初中摩擦力知识根底上的延伸和拓展，学生对滑动摩擦力与静摩擦力已经能够区分，初中也已经做过定性的探究实验，得出摩擦力的两个重要影响因素。本节课建立在初中的根底上，近一步探索滑动摩擦力的产生条件、方向以及大小的定量表达式。前面已经学习过重力和弹力，学生已经有对某个力的探究要从力的三要素入手的认识，这为学习滑动摩擦力的根本过程垫定了一定的根底。
2.认知能力与特点
这个阶段的学生已经有了比拟强的学习能力和抽象概念的辨析能力，所以在学习滑动摩擦力时可以利用形象实例与抽象辨析实例相结合的方法会到达更好的效果。这个阶段的学生已经具备了自我探索的能力，所以本节课让学生自我探索滑动摩擦力的方向与运动方向、相对运动方向的关系，使学生对滑动摩擦力理解的更加透彻，到达更好的效果。
三、教学目标
〔一〕知识与技能
1.知道滑动摩擦力的产生条件，会判断滑动摩擦力的方向
2.通过演示实验，得出滑动摩擦力的定量表达式,会用此公式计算滑动摩擦力的大小
3.知道滑动摩擦因数无单位，了解动摩擦因数与哪些因素有关。
〔二〕过程与方法
1.结合滑动摩擦力的概念和生活经验，知道滑动摩擦力的产生条件
2.经历自我探索和概念辨析，得出滑动摩擦力的方向
2.通过演示实验，描点画图，得出滑动摩擦力的定量表达式
〔三〕情感态度和价值观
强化学生的根本经验和根本方法，使学生获得积极的情感体验和严谨的科学态度，培养理论联系生活实际、互助合作、创新求变的能力，从而提高学生的思维探究的能力。
四、重难点分析
〔一〕教学重点
1.滑动摩擦力的产生条件
2.滑动摩擦力的方向判断
3.演示实验探究得出
〔二〕教学难点
1.运动与相对运动的辨析
2.定量得出滑动摩擦力的计算公式
六、教学过程
教师活动
学生活动
教学设计
教具
新
课
引
入
新
课
教
学
探
究
活
动
总
结
归
纳
知识巩 固
实验方案设计
演示实 验
得出结 论
练习巩 固
这节课我们学习摩擦力，生活中的摩擦力的作用随处可见，
同学们说说以下情境中滑动摩擦力分别在哪个地方产生?
提问：这些摩擦力的类型一样吗？他们分别是什么类型的摩擦力？
同学们划分的非常准确，这节课我们重点学习滑动摩擦力 ，我们来学习滑动摩擦力的概念。〔PPT展示〕
结合滑动摩擦力概念，你认为要想产生滑动摩擦力，需要满足哪些条件呢？
(以黑板擦和黑板为例)
演示：让黑板擦和黑板接触，释放黑板擦
引导：这样会产生滑动摩擦力吗？
进一步引导：如果黑板和黑板擦接触面绝对光滑，会产生滑动摩擦力吗？
总结：想要产生滑动摩擦力，必须同时满足接触并挤压、接触面粗糙、有相对运动〔板书〕这三个条件，缺一不可。
过渡：知道滑动摩擦力的产生条件后，下面我们来讨论滑动摩擦力的方向？
互动体验1：请大家跟我一样，伸出右手将手压在桌面上，慢慢往前推，你手有什么感受
这个力就是滑动摩擦力，手向前运动，滑动摩擦力向后，二者方向相反
滑动摩擦力方向始终和运动方向相反吗？请一位同学上来和老师再进行一次探究，哪位同学愿意呢？
互动体验2： 请这位同学用手紧握住塑料管的一端，当老师从塑料管的另一端抽出塑料管时，请同学们注意观察：这位同学的手和塑料管的运动状况
请同学们再次观察，答复两个问题：
1：该同学手的运动方向
2：该同学手相对于塑料管的相对运动方向
互动：同学们观察的非常到位，接下来同桌两人为一组，按照刚刚的互动过程，以笔替代塑料管，通过互拉，体会在拉动过程中手所受滑动摩擦力的方向

提问：通过刚刚的互拉活动，你手上的肌肉有什么感觉？
总结：带动手上肌肉往前走的力就是手所受到的滑动摩擦力的作用
由此在刚刚探究中，这位同学手所受的滑动摩擦力方向向哪边呢？
通过两次探究说明：滑动摩擦力的方向与运动方向不一定相反，也有可能相同，但与相对运动方向一定相反
板书：滑动摩擦力方向沿着接触面与相对运动方向相反。
说明：通过以上探究，我们理解到相对运动方向是指产生滑动摩擦力的两个物体，以其中的一个物体为参考系，另一个物体的运动情况。而运动方向默认为以地面为参考系。
知道了滑动摩擦力如何判断后，请同学们完成导学案4题，画出物块A所受滑动摩擦力方向的示意图
〔拍照上传分析〕纠正学生画出的滑动摩擦力方向〕
过渡：了解滑动摩擦力方向，接下来我们探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关
结合初中的学习，请同学们回忆滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢？
这两个影响因素能一起研究吗？我们应该采取什么方法研究呢？
接下来我们探究滑动摩擦力大小与压力的关系：初中做过定量的探究，当接触面粗糙程度一定时，压力增大，滑动摩擦力也随之增大，并没有给出定量的关系式，这节课我们在初中的根底上探究压力增加到一个数值时，滑动摩擦力也增加到某一个数值，滑动摩擦力与与压力的数值满足增怎样的关系式
如图
实验室有带拉环的小物块和长木板、弹簧测力计、细绳、砝码，接下来我们用以下仪器来研究滑动摩擦力的大小与压力的关系
提问： 1.如何测量压力？
2.如何改变压力？
3.如何测滑动摩擦力
追问：弹簧测力计测的是摩擦力吗？为什么拿它来替代摩擦力？
该实验在实际操作中会遇到什么困难？
我们对该实验进行了如下改良
如图在拉动物块长木板时，物块A所受滑动摩擦力方向向那边？
为什么能够确保变速拉时滑动摩擦力大小始终和弹簧测力计的示数相等呢？
传感器改良实验
传感器探究f与N的关系
固定力的传感器并使他和小物块链接，力的传感器可以直接感应出力的大小并通过传输端将数据传送到显示屏上，这样就可以很直观的读出力的大小。毛玻璃板的外表材质更加均匀，我们用毛玻璃板替代长木板，现在我们开始实验，请同学们将实验数据写到导学案对应的表格中
为了节省时间，我们选用excel处理数据做出f-N图像，找到滑动摩擦力与压力的关系。可以看出，接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力与正压力成正比，正比例系数为
关系式为：
是一个没有单位的比例系数，叫动摩擦因数。它的数值跟相互接触的两个物体的材料性质、外表状况有关。
此式还说明，滑动摩擦力大小与物体的运动速度无关。
完成导学案六题，滑动摩擦力的简单计算
滑雪:摩擦力在滑板和雪地的接触面上产生
滑滑梯: 摩擦力在屁股和滑梯的接触面上产生
手握瓶子: 摩擦力在手和瓶子的接触面上产生
试着将列举的摩擦现象按静摩擦力和滑动摩擦力进行分类
当一个物体跟另一个物体有相对运动时，在它们接触面上产生的摩擦力叫滑动摩擦力。
学生答复：接触、有相对运动
不会，两物体还要挤压
不会，两物体接触面要粗糙
笔记：滑动摩擦力产生的条件
感受到有一个力阻碍手的前进，
感受到有阻力的作用
通过触觉感知滑动摩擦力与手的运动方向相反
学生跃跃欲试
观察互动， 激发学生探究的兴趣
向左
向右
同桌两人互拉，感受滑动摩擦力的方向
感觉被塑料管带着往前走
这种感受是因为滑动摩擦力的作用
向左
通过两个探究活动得出结论
笔记
再次理解相对运动方向与运动方向的区别
思考并画出示意
回忆：与接触面的粗糙程度和压力有关
控制变量法
回忆初中所学：当接触面粗糙程度一定时，压力增大，滑动摩擦力也随之增大
测量小物块的重量
2.通过给小物块上增加砝码，就改变小物块对长木板的压力
3.用弹簧测力计测滑动摩擦力大小，因为当水平匀速拉动时，弹力与滑动摩擦力相等.
不能保证水平匀速拉动木块
向右
这样改良不管长木板在拉动过程中的速度如何变化，小物块都处于静止状态，物块A所受拉力和滑动摩擦力始终是二力平衡，大小相等。
知道可以利用力的传感器替代弹簧测力计
记录实验数据
体会处理数据的快速方法
知道滑动摩擦力的定量表达式，知道什么是动摩擦因数，它的大小与什么有关
会使用此公式计算滑动摩擦力的大小
学生对摩擦现象很熟悉了，开门见山 ,知道摩擦力产生在两物体的接触面上
学会区分静摩擦力和滑动摩擦力
知道滑动摩擦力概念
接触面粗糙条件容易被忽略。通过事例引导让学生得出滑动摩擦力的产生条件
探究1从触觉感受滑动摩擦力方向，初步得出滑动摩擦力方向与运动方向相反，再通过探究2得出滑动摩擦力方向与运动方向是相同的，前后两次探究对立，形成知识的冲击，再通过分析纠正，加深学生对滑动摩擦力方向与运动方向无关，与相对运动方向相反的深入理解
这一环节能激发学生主动的探究兴趣，通过体验，对相关知识有更好的概念辨析，从而更好的掌握相关根本知识。
通过再次分析相对运动方向与运动方向的区别帮助学生总结提升
通过学生画出滑动摩擦力方向示意图，加深对滑动摩擦力方向的理解，为后续实验方案改良做铺垫
以答复下列问题的形式，使学生理解实验原理
培养学生遇到困难并想方法解决困难的意识
通过用力的传感器改良实验方案，让学生体会现代科技的开展
利用处理数据，提高课堂的效率
图片
黑板、黑板擦
手、桌面
使用互动课堂的随写板
手、塑料棒、笔
拍照上传功能
带拉环的小物块和长木板、弹簧测力计、细绳、砝码
力的传感器、长木板、小物块、砝码
同频功能
Excel制作图像
使用截屏功能
白板挑人功能
板
书
设
计