人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力教案及反思

《摩擦力》教学设计

一、教学理念

高中物理新课程标准是现代高中物理教学的规范，在实施该标准的过程中，应不断探索新的教学理念,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，改革教学模式，进一步培养学生的物理学科核心素养、满足学生终生发展需求，注重课程的时代性，关注科技进步和社会发展需求。为了更好地激发学生学习的兴趣，将实施多样化教学，将物理知识与生活紧密联系，从生活走进物理，再由物理解释生活现象的方式进行教学，引导学生的自主创新和探究。

二、教材分析

《摩擦力》是人教版（2019版）必修第一册第三章第2节的内容，本节内容包括滑动摩擦力、静摩擦力两个方面的知识点。教材第一、二章介绍了运动学知识，但未解释各种运动产生的原因。本章学习有关力的知识，为研究物体运动产生的原因奠定了基础。而本节是安排在重力弹力之后，共点力平衡之前，有利于学生加深对三大性质力的理解，为力学中受力分析奠定了基础，起到了承上启下的作用，是物理学中不可或缺，极其重要的知识点。

三、学情分析

这个阶段的学生处于高一阶段，他们已经有了初步的观察思考能力、实验探究能力、分析解决问题能力和归纳总结能力，但总容易忽略一些细节内容。学生在初中时已经初步学习过有关摩擦力的相关知识，对于摩擦力有着简单了解。但是没有很好的区分滑动摩擦力和静摩擦力的概念，以及对摩擦力产生的条件认识不够，因此在教学中我们要善于在真实情境中让学生感受感知结论背后的含义，引导学生正确认识知识本质。通过直观案例的具体分析，来深化概念、深入理解。

四、教学目标与核心素养

（一）物理观念

1.理解滑动摩擦力的产生条件，会根据相对运动判断滑动摩擦力的方向，并能根据公式计算大小;

2.理解静摩擦力的大小、最大静摩擦力的大小和滑动摩擦力的关系。

（二）科学思维

通过对滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关的实验，体会控制变量法对物理问题研究的重要性，培养分析问题、解决问题的思维。

（三）科学探究

经历从静摩擦力到滑动摩力的研究过程，在此过程中培养观察实验现象和分析问题的能力。

（四）科学态度与责任

体会摩擦力与人类生活的密切联系，在探究活动中，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度。

五、教学重难点

（一）重点

1.滑动摩擦力产生的条件及其大小的计算。

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其规律

（二）难点

1.滑动摩擦力产生的条件，以及利用摩擦系数进行计算时对正压力FN的理解。

2.静摩擦力有无、方向的正确判定，以及大小的计算。

六、教学方法

（一）教法

讲授法、直观演示法、情景教学法

（二）学法

自主探究法、交流合作法、练习法

七、教学用具

弹簧测力计、小木块、木板、毛刷、多媒体等

八、教学流程

（一）新课导入

学生实验：将手掌压在桌面，并在其上滑动，提问学生：“你是否感到桌面对手掌有阻碍作用呢?这个阻碍作用的原因是什么？”

学生回答（预设）：感觉到手掌难以移动；由于摩擦力的存在。

引出本节课课题摩擦力

（二）新课讲授

1.滑动摩擦力

提出问题：同学们我们初中时学习了什么是滑动摩擦力，哪位同学能帮助我们回忆呢？

学生回答（预设）：两个相互接触的物体，当它们发生相对滑动时，就会在接触面上产生阻碍相对运动的力，这种力就叫做滑动摩擦力。

通过分析之前实验让学生思考分析总结产生滑动摩擦力的条件有哪些。

总结得出产生条件：接触面粗糙、相互接触，且挤压（有弹力）、相对运动。

提出问题：同学们我们知道力有三要素：大小、方向和作用点，那么滑动摩擦力的大小、方向、作用点分别是什么？

学生回答（预设）：滑动摩擦力的作用点在接触面上。

学生分组实验——探究滑动摩擦力的方向:

体验一:手按牙刷让它在静止的木板上向右运动

体验二:用手按住牙刷固定不动，让木板向左运动

体验三:用手按住牙刷固定不动，让木板向右运动

学生分组实验，完成表格

总结得出：滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。

情景引入：同学们，当人推箱子时，箱子越重，推起来越费力；地面越粗糙，推起来也越费力。到底滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关呢？

学生回答（预设）：接触面的粗糙程度，接触面所受的压力…

①   探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度、材质的关系：

通过多媒体课件动图展示：用弹簧测力计拖动在长木板、同一材质的表面粗糙的长木板和上的木块，使它做匀速运动，此时的测力计的示数等于木块所受摩擦力的大小。

教师提问：通过动画实验同学们观察到什么现象?

学生总结：当改变木块与接触面的粗糙程度，摩擦力的大小随之改变。在同一木板，改变木块和木板之间压力，摩擦力的大小随之改变。

如果滑动摩擦力的大小跟压力大小存在某种定量的关系的话，它们可能是怎么的关系呢？

学生回答（预设）:正比、反比…

②   探究滑动摩擦力大小与压力的关系：

学生实验：将一木块和木板叠放于水平桌面上，弹簧测力计一端固定，另一端与木块水平相连，用力拉动木块，使之在桌面上滑动，读出弹簧测力计的示数，根据二力平衡的条件，想一想如何测出木块与木块间滑动摩擦力的大小以及木块对木板压力的大小。

实验可按下列步骤进行

实验中可以通过在木块中添加重物的方法改变木块对木板的压力，并分别测出滑动摩擦力的大小；

将数据记录下来并绘画出图像

教师指导学生完成实验，并组织学生讨论：滑动摩擦力的大小与压力的大小有何关系呢？

通过刚才的实验和图像得出：测量同一接触面不同压力下的滑动摩擦力大小，结果表明：滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。

教师总环：如果用表示滑动摩擦力的大小，用表示压力的大小，则有

其中，是比例常数，叫作动摩擦因数。它的值跟接触面有关，接触面材料不同、粗糙程度不同，动摩擦因数也不同。

2．静摩擦力

提出问题：同学们，当老师用力推讲桌时，讲桌在老师的推力作用下没有运动，那是什么力阻碍它运动呢？

学生回答（预设）：课桌与地面之间的摩擦力。

提出问题：同学们，当老师用力推动讲桌时，是不是有想往前运动的呢？

总结得出：由于这时相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动，所以这时的摩擦力叫作静摩擦力。

提出问题：同学们在上述实验我们研究了滑动摩擦力产生的条件，下面我们一起来看看静摩擦力产生的条件，请同学们结合滑动摩擦力产生的条件，思考产生静摩擦的条件有哪些呢？

学生回答（预设）：接触面粗糙、相互接触，且挤压（有弹力）、相对运动（相对运动的趋势）。

得出产生静摩擦力的条件：接触面粗糙、相互接触，且挤压（有弹力）、相对运动的趋势。

提出问题：静摩擦力的方向怎么判断呢？

学生回答（预设）：与相对运动趋势的方向相反。

师生共同实验——探究静摩擦力的方向:用手将牙刷在静止的木板上向左向右推，但没推动。

共同体验实验，并分析得出实验结果

总结得出：静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。

提出问题：那摩擦力的大小如何确定呢？有什么规律呢？请同学们同桌之间合作完成实验并观察有什么现象？

实验三：探究摩擦力的大小随拉力的变化

在水平桌面上，用弹簧测力计水平拉动木块等物品，逐渐增大拉力F，在增大到一定值之前，木块不会运动，观察弹簧测力计的示数，此种情况下静摩擦力等于拉力。当继续用力，当拉力达到某一数值时木块开始移动，观察弹簧测力计的示数有什么变化？

学生通过实验发现随着运动的趋势增大时，静摩擦也随着增大，但静摩擦力的增大有一个限度。当拉力达到某一数值时木块开始移动的瞬间，此时拉力会突然变小。

引出最大静摩擦力。

提出问题:同学们，当我用力传感器代替弹簧测力计做这个的实验时，得到了拉力随时间变化的图像，请同学们观察一下能看出什么规律吗？

学生回答（预设）：两物体之间实际产生的静摩擦力在0与最大静摩擦力之间，即

。

（三）课堂巩固

例题:如图所示，木块放在水平地面上，在F＝8N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为1m/s，则下列说法正确的是(  A    )

A．以1 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力为8 N

B．当木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力小于8 N

C．当水平拉力F＝20N时，木块受到的摩擦力为20 N

D．将水平拉力F撤去，木块速度越来越小是因为木块受到的摩擦力越来越大

【详解】A、由于此时木块处于匀速直线运动状态，即平衡状态，水平方向受力平衡，f=F=8N，不管运动速度等于多少，只要是匀速运动，滑动摩擦力总等于8N，故A正确，B错误；

C、滑动摩擦力f=μFN与水平方向拉力无关，故当水平拉力F=20N时，木块受到的摩擦力为8N，故C错误；

D、滑动摩擦力f=μFN与水平方向受力无关，故将拉力撤去后，滑动摩擦力不变，物体在滑动摩擦力作用下做减速运动，速度减小，故D错误．

故选A．

（四）课堂小结

滑动摩擦力：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力 。

滑动摩擦力方向：滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。

滑动摩擦力大小：滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。

静摩擦力：相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动，所以这时的摩擦力叫作静摩擦力。

静摩擦力方向：总是跟物体相对运动趋势的方向相反。

静摩擦力大小：静摩擦力的大小就随着推力的增大而增大，并与推力保持大小相等。

（五）布置作业

完成课后习题1、2两小题

八、板书设计

3.2摩擦力

一、滑动摩擦力

1.定义：

2.产生条件：粗糙

            接触、挤压

            相对运动

3.方向：与相对运动的方向相反。

4.大小：

二、静摩擦力

1.定义：

2.产生条件：粗糙

            接触、挤压

            相对运动趋势

3.方向：与相对运动趋势的方向相反。

4.大小：。