摩擦力的教學(xué)設(shè)計

教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課】（2分鐘）視頻展示：身邊的摩擦現(xiàn)象；提出疑問：結(jié)合視頻及預(yù)習(xí)回顧初中學(xué)習(xí)的摩擦力概念？觀看視頻：1．獲得感性認(rèn)識，陶冶情操。2．了解生活中的摩擦，產(chǎn)生深入探究興趣3.回憶摩擦力概念并回答。1．使學(xué)生了解摩擦力帶給我們的生活的情況，培養(yǎng)熱愛生活的思想感情。2．激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和求知欲；3體現(xiàn)從生活走向物理的教學(xué)觀念?！净仡欀R，引出概念】(4分鐘）回顧初中所學(xué)的二力平衡，選取視頻中出現(xiàn)的一例較為典型的現(xiàn)象進(jìn)行分析。指出上述現(xiàn)象是因?yàn)槟Σ亮Ξa(chǎn)生的，適時提出疑問。引出靜摩擦力概念及靜摩擦力產(chǎn)生條件。引導(dǎo)學(xué)生回憶起初中所學(xué)的摩擦力的概念；提出疑問：互相接觸的物體相對靜止的時候，是不是也可能產(chǎn)生摩擦力？提出疑問：結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及初中所學(xué)摩擦力知識，靜摩擦力是什么呢？以及產(chǎn)生條件？觀看動畫及演示，思考并交流，結(jié)合初中所學(xué)摩擦力知識以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對靜摩擦力下定義及靜摩擦力產(chǎn)生條件？通過回顧初中所學(xué)的有關(guān)摩擦力的知識，為接下來的學(xué)習(xí)做好鋪墊；直觀的課堂實(shí)驗(yàn)給予了學(xué)生判斷的依據(jù)，培養(yǎng)了學(xué)生觀察總結(jié)的能力教師的引導(dǎo)不僅使學(xué)生更容易接受靜摩擦力的概念，還突出了學(xué)生為主、教師為輔的理念。【實(shí)驗(yàn)探究，建立規(guī)律】（35分鐘）影響滑動摩擦力大小的因素

組織指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行抽書活動：兩摞完全相同的書：1、分別在兩摞書的上部與底部夾上兩本相同的書，讓一學(xué)生左右兩手同時抽出兩本書感受哪邊比較容易抽出，并猜想可能的原因；2、再在兩摞書的同一層（其中一摞中夾放了兩張砂紙）夾上相同的書讓學(xué)生抽出，感覺用力仍不同，猜想可能的原因，分析不出，教師讓其拿開上面的書，發(fā)現(xiàn)砂紙。1、其他同學(xué)合作進(jìn)行抽書活動，一個用手掌在樹上分別施加不同大小的壓力，另一個同學(xué)將書抽出，體驗(yàn)有何不同感覺？2、思考、猜想影響滑動摩擦力大小的可能因素并討論交流。3、各小組代表發(fā)表本組討論結(jié)果，表述猜想。1．培養(yǎng)學(xué)生對物理現(xiàn)象和演示實(shí)驗(yàn)的觀察分析和從啟示性演示實(shí)驗(yàn)中總結(jié)簡單結(jié)論的能力，形成自己的觀點(diǎn)并積極表達(dá)。

2．培養(yǎng)合作的精神，敢于提出與別人不同的見解。

3．培養(yǎng)學(xué)生物理思維習(xí)慣和發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的敏感性以及對物理現(xiàn)象的歸納總結(jié)、分析推理能力。

討論交流摩擦力探究方案的合理性，并分析回答選取理由。

培養(yǎng)學(xué)生分析比較、邏輯辨別的思維能力。

實(shí)驗(yàn)探究過程1．引導(dǎo)學(xué)生制訂探究實(shí)驗(yàn)方案。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程中，巡視各實(shí)驗(yàn)小組，幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，解答疑難，提供相關(guān)服務(wù)。2．物理方法──控制變量法的滲透，物理實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范指導(dǎo)。1．通過思考、交流和討論、老師的點(diǎn)撥，制定出正確的探究計劃，制定記錄表。2．分組合作進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行科學(xué)分析處理。3．分析猜想假設(shè)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果間的差異；4．注意探究活動中未解決的矛盾，發(fā)現(xiàn)新問題，吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，改進(jìn)探究方案1．學(xué)習(xí)擬定簡單的科學(xué)研究的計劃和實(shí)驗(yàn)方案，完成對知識的初步探究和理解過程。2．培養(yǎng)學(xué)生從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)探究中發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律的習(xí)慣，使學(xué)生認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)、分析，論證在科學(xué)探究中的重要性，同時培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作技能。3．培養(yǎng)合作的精神，勇于放棄或修正自己的錯誤觀點(diǎn)。1判斷靜摩擦力方向理解靜摩擦力大小與推力之間的關(guān)系用比較小的力推動桌子，桌子不動用更大的力推動桌子，但是桌子還是不動在桌子上加一物體，用與第二種大小相等，方向也相同的力推動桌子最大靜摩擦力在木塊上加上一塊鉤碼，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊，在拉力F增大到一定值前，木塊不會運(yùn)動。繼續(xù)用力，當(dāng)拉力達(dá)到某一個數(shù)值時，在那一瞬間物體剛剛開始運(yùn)動。觀察并記錄拉力的變化情況在木塊上加2、3、4塊鉤碼，重復(fù)步驟的實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄拉力的變化情況實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，總結(jié)規(guī)律，完成評價提出疑問：給毛刷一個水平向左的力，運(yùn)用二力平衡求出靜摩擦力的方向并且提及如果接觸面是曲面，靜摩擦力的方向與接觸面相切引導(dǎo)學(xué)生用二力平衡的知識對三個實(shí)驗(yàn)中的桌子做出受力分析，得出靜摩擦力大小與推力之間的關(guān)系引導(dǎo)學(xué)生得出最大靜摩擦力Fmax的概念及其規(guī)律1．展示部分小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用Excel軟件進(jìn)行分析，引導(dǎo)學(xué)生得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①選中一組壓力、摩擦力的數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊“圖表向?qū)А薄皒y散點(diǎn)圖”完成后點(diǎn)擊“添加趨勢線”得到f-N的關(guān)系圖線──條過原點(diǎn)的傾斜直線②這說明了什么？③分析兩組數(shù)據(jù)，得到的直線斜率不同，為什么不同？摩擦力與壓力的關(guān)系

接觸面

次數(shù)木塊與木板接觸木塊與毛巾接觸木塊與玻璃接觸

測量次數(shù)砝碼數(shù)壓力摩擦力f1壓力摩擦力f2壓力摩擦力f3

10000000

2

3

4

5

6

2．對學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)過程和探究結(jié)果的評價。

3．引導(dǎo)學(xué)生理解斜率意義（動摩擦因數(shù)）；師生共同得出f=μN(yùn)。

4．展示不同材料接觸面的動摩擦因數(shù)。1．觀察數(shù)據(jù)處理分析過程和結(jié)果，思考老師提出的問題，經(jīng)過思考、討論交流等形式理解直線斜率反映的物理意義，并積極表達(dá)本小組得出的結(jié)論。

2．師生互動，師生共同分析、討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并進(jìn)行評價，對其中不完善的部分提出改進(jìn)建議，無論學(xué)生的猜想是否與實(shí)驗(yàn)的結(jié)論相符，都要對學(xué)生進(jìn)行鼓勵，肯定他們的這種實(shí)事求是的探索精神。同時鼓勵有興趣的同學(xué)還可以在課后繼續(xù)探索滑動摩擦力是否與其他因素有關(guān)。

1．使學(xué)生了解對物理規(guī)律探究的科學(xué)流程和對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方

2．會根據(jù)數(shù)據(jù)的分析形成結(jié)論，培養(yǎng)總結(jié)概括和邏輯思維能力。

3．學(xué)習(xí)了解現(xiàn)代多媒體技術(shù)、軟件工具等在物理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。

4．通過適當(dāng)激勵評價使學(xué)生體驗(yàn)成就感，達(dá)成情感價值目標(biāo)?！緦?shí)驗(yàn)探究，建立規(guī)律】（35分鐘）1判斷靜摩擦力方向理解靜摩擦力大小與推力之間的關(guān)系用比較小的力推動桌子，桌子不動用更大的力推動桌子，但是桌子還是不動在桌子上加一物體，用與第二種大小相等，方向也相同的力推動桌子最大靜摩擦力在木塊上加上一塊鉤碼，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊，在拉力F增大到一定值前，木塊不會運(yùn)動。繼續(xù)用力，當(dāng)拉力達(dá)到某一個數(shù)值時，在那一瞬間物體剛剛開始運(yùn)動。觀察并記錄拉力的變化情況在木塊上加2、3、4塊鉤碼，重復(fù)步驟的實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄拉力的變化情況滑動摩擦力知識遷移，通過靜摩擦力的學(xué)習(xí)，運(yùn)用類比的方法得出滑動摩擦力的產(chǎn)生條件及其概念。探究滑動摩擦力與壓力之關(guān)系在木塊上加上一塊鉤碼，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊滑動，記錄拉力F通過添加鉤碼改變木塊的壓力，記錄拉力F滑動摩擦力與接觸面粗糙程度之間的關(guān)系通過用砂紙改變接觸面的粗糙程度，在其他條件相同的情況下記錄下滑動摩擦力大小改變重物的質(zhì)量，測出不同重物在接觸面粗糙程度不同的情況下滑動摩擦力的大小 揭秘：這里說的接觸面積是物體實(shí)際接觸到的面子，而不是我們認(rèn)為的木板的面積，當(dāng)砂紙的沙粒大到一定程度時，沙粒越大，接觸點(diǎn)越少，實(shí)際接觸面子越小壓力與重力之間的區(qū)別將木板傾斜，對物體進(jìn)行手里分析，得出壓力與重力的區(qū)別

1．指導(dǎo)學(xué)生按上述裝置分別用彈簧測力計和力傳感器、PASCO數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及DataStudio軟件探究靜摩擦力的大小：①小組內(nèi)同學(xué)合作完成探究，一名同學(xué)緩慢拉動木板逐漸加大拉力，直至拉動木塊，在此過程中其他同學(xué)一定注意觀察測力計示數(shù)（或力傳感器采集到的拉力圖像）怎樣變化？②指導(dǎo)詢問某小組：你們觀察到了什么現(xiàn)象？該現(xiàn)象又說明了什么？

2．（等學(xué)生實(shí)驗(yàn)完畢）對全體提出問題：

①大家觀察到了什么現(xiàn)象？(學(xué)生可能回答：測力計測到的拉力逐漸增大，到一定值又突然減小，然后趨于平穩(wěn))；②那說明木塊受到的靜摩擦力大小如何變化？根據(jù)是什么？

3．師生共同再用力傳感器、PASCO數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)作實(shí)驗(yàn)演示得到如下圖樣：

引導(dǎo)分析：靜摩擦力有什么特點(diǎn)？是一個固定值嗎？1．按上述步驟操作，分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，然后自行采用列表或圖像等方式分析靜摩擦力的特點(diǎn)，再相互交流結(jié)果。

2．思考老師提出的問題，結(jié)合二力平衡知識認(rèn)識到觀察到的拉力大小可以反映靜摩擦力大小的變化規(guī)律，經(jīng)過思考推理，認(rèn)識理解靜摩擦力大小的特點(diǎn)，并積極回答問題

3．師生互動，共同得出：兩個物體間的靜摩擦力可以是一個變力，它的大小可以在0與fmax之間，即

0＜f≤fmax

靜摩擦力的最大值fmax叫做最大靜摩擦力（將動未動時摩擦力）；它的數(shù)值等于物體剛開始運(yùn)動時的拉力的大小。

4．最大靜摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的探究留給課外進(jìn)行探究。培養(yǎng)使用現(xiàn)代應(yīng)用軟件進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的操作技能。

培養(yǎng)推理分析、歸納概括能力。【教師總結(jié)】(3分鐘）靜摩擦力是由于兩物體間只有相對運(yùn)動的趨勢而沒有相對運(yùn)動，在接觸面產(chǎn)生的阻礙相對運(yùn)動趨勢的力靜摩擦力產(chǎn)生的條件靜摩擦力的大小與方向靜摩擦力與壓力無關(guān)，且取值為0<F≤Fmax；壓力越大，最大靜摩擦力越大滑動摩擦力的概念、產(chǎn)生條件、大小、方向1．重250N的物體放在水平地面上，如圖所示，已知物體與水平地面間的最大靜摩擦力為150N，動摩擦因數(shù)是0．5，物體的一端連一根輕質(zhì)彈簧．求：

（1）當(dāng)彈簧拉力為F＝80N時，物體受到地面的摩擦力多大？

（2）當(dāng)彈簧拉力為F＝160N時，物體受地面的摩擦力多大？深化理解動摩擦力、靜摩擦力的大小特點(diǎn)，學(xué)以致用【加深鞏固】（1分鐘）布置典型例題，幫助學(xué)生理解回扣知識，引導(dǎo)學(xué)生再對生活中摩擦不僅學(xué)會利用，而且知道怎么利用，為什么這樣利用，使其體會從生活走向物理，從物理走向生活的和諧辯證關(guān)系；

引導(dǎo)列舉分析具體實(shí)例，如：泥鰍為什么身上那樣滑？不易被抓??？分別從生物學(xué)和物理學(xué)的角度進(jìn)行解釋，體現(xiàn)學(xué)科知識的交叉應(yīng)用。

產(chǎn)生條件

1．摩擦力概念：*注意理解：相對運(yùn)動和相對運(yùn)動趨勢的方向

2．滑動摩擦力的大?。?N的含義：正壓力

3．靜摩擦力的大小不是定值，范圍為

1、書面作業(yè)：教材P54(2)、P55(4)。

2、在課后繼續(xù)相關(guān)探索；擴(kuò)展相關(guān)知識。生活中的摩擦力實(shí)例：自行車上的摩擦力上完這節(jié)課，感悟頗多，總結(jié)幾點(diǎn)如下：

1、較為成功地展示出新課程理念下的實(shí)驗(yàn)探究課堂教學(xué)模式的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

①突出學(xué)生的主體性、主觀能動性和探索性

在初中學(xué)習(xí)和課前預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，概念讓學(xué)生說，問題讓學(xué)生提，方案讓學(xué)生選，實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生做等，并對教材內(nèi)容進(jìn)行了必要的選擇與改組，精心設(shè)計好適用于學(xué)生學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生發(fā)展的動態(tài)方案，以便凸現(xiàn)探究過程和探究方法，給學(xué)生一個充裕的思考問題（包括實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計，實(shí)驗(yàn)過程的探究）的時空。并在本案例的教學(xué)過程中始終將學(xué)生置于研究者、探索者的位置，讓學(xué)生通過自身的思考和合作學(xué)習(xí)來獲取知識和技能、掌握過程與方法、學(xué)會交流與合作。

②注重學(xué)生物理多種研究方法、能力的培養(yǎng)

如設(shè)計的“抽書演示體驗(yàn)”活動，從感官、觸覺、身心、思維等多方面培養(yǎng)了學(xué)生的對物理現(xiàn)象的分析能力，實(shí)驗(yàn)簡單易懂但又能凸現(xiàn)實(shí)質(zhì)問題；猜想、探究過程更是學(xué)生自主合作地進(jìn)行，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、分析歸納、方法總結(jié)等能力。

③突出獲取知識的過程探究，

本節(jié)課重點(diǎn)及大部分篇幅都是在教師指導(dǎo)下進(jìn)行的過程體驗(yàn)與探究，較好地體現(xiàn)了新課程理念；如對學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析一環(huán)節(jié)，在課堂上當(dāng)堂用Excel軟件進(jìn)行分析處理，使學(xué)生切實(shí)看到摩擦力與正壓力確實(shí)存在那樣的正比關(guān)系。

④重視與生活實(shí)際相結(jié)合，體現(xiàn)物理源自于生活的教學(xué)理念，教育學(xué)生要關(guān)注社會，培養(yǎng)他們的責(zé)任感，注重情感態(tài)度