高中物理人教版第三章相互作用3摩擦力 滑動摩擦力教學(xué)設(shè)計方案孫小歡

滑動摩擦力——課堂教學(xué)設(shè)計方案常州市洛陽高級中學(xué)孫小歡一、設(shè)計思路摩擦力的教學(xué)內(nèi)容是人教版《高中物理必修l》第三章第三節(jié)，是本冊書的重點亦是難點章節(jié)，課時安排為3課時。本節(jié)課是第2課時，主要任務(wù)是通過探究得出滑動摩擦力產(chǎn)生的條件及方向、影響滑動摩擦力大小的因素及滑動摩擦力大小的具體規(guī)律。內(nèi)容綜合性強：（1）課程結(jié)構(gòu)明確，從組織教學(xué)的導(dǎo)入，到教學(xué)新課的內(nèi)容，再到課堂小結(jié)，清晰明了。（2）知識結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)，循序漸進(jìn)，層層深入，對重點、難點的把握節(jié)奏有度。（3）教學(xué)過程中，教師為引導(dǎo)者，學(xué)生為學(xué)習(xí)研究的主體。（4）通過實驗找規(guī)律，讓學(xué)生通過觀察與類比、猜想與假設(shè)、實驗與歸納、控制變量法、轉(zhuǎn)換與替代等探索物理問題的基本方法，歸納出滑動摩擦力的物理規(guī)律。如何在初中知識背景下強化滑動摩擦力大小的探究進(jìn)而得到信度較高的結(jié)論，成為本節(jié)課教學(xué)任務(wù)能否順利完成的關(guān)鍵所在。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1、了解滑動摩擦力的概念，知道滑動摩擦力產(chǎn)生的條件。2、探究滑動摩擦力的方向及大小規(guī)律，得到滑動摩擦力的公式。3、比較滑動摩擦力與最大靜摩擦力的關(guān)系。（二）過程與方法1、通過實驗探究滑動摩擦力的過程，培養(yǎng)和提高學(xué)生的觀察、實驗與歸納物理知識的能力。2、讓學(xué)生學(xué)會在實驗中利用控制變量法、轉(zhuǎn)換與替代等科學(xué)的研究方法來探索物理問題。3、培養(yǎng)學(xué)生利用知識解決實際問題的能力。（三）情感態(tài)度與價值觀1、利用實驗和生活具體事例激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。2、通過對研究物理問題的基本方法的運用與掌握，培養(yǎng)學(xué)生實事求是、尊重客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。三、教學(xué)重點1、滑動摩擦力產(chǎn)生的條件及其方向的判斷。2、探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)，并得出規(guī)律。四、教學(xué)難點1、滑動摩擦力方向的判斷。2、啟發(fā)學(xué)生自主探究實驗過程并得出結(jié)論。五、教學(xué)資源1、生活資源：利用生活中有趣的物理現(xiàn)象加入教學(xué)，讓學(xué)生更易接受。2、實驗器材：（1）教師演示用：彈簧測力計、木板、木塊、軟玻璃、鉤碼一盒、力傳感器及附件一套、滑動摩擦力演示儀及其附件一套、多媒體課件(圖片、電子表格數(shù)據(jù)處理系統(tǒng))等。（2）學(xué)生用實驗器材2人一組：彈簧測力計、木板、木塊、軟玻璃、鉤碼一盒。（3）學(xué)生用學(xué)案及自制表格。3、科技資源：運用Flash動畫及傳感器等科技手段，提高課堂的教學(xué)效果。六、教學(xué)流程圖師生共同做小實驗，回顧靜摩擦力的產(chǎn)生條件，引出滑動摩檫力。滑動摩擦力師生共同做小實驗，回顧靜摩擦力的產(chǎn)生條件，引出滑動摩檫力?；瑒幽Σ亮π抡n導(dǎo)入小結(jié)結(jié)束語定義方向產(chǎn)生條件實驗探究大小規(guī)律f=μFN最大靜摩擦力與滑動摩擦力的關(guān)系fm>f滑方法小結(jié)知識小結(jié)普朗克名言七、教學(xué)過程【導(dǎo)入新課】師：請同學(xué)們跟我一起把右手壓緊桌面，往前推，但是沒有推動，此時手掌有何感受？為什么推不動？生：有阻礙。受到摩擦力——靜摩擦力。師：讓我們一起來回顧一下上節(jié)課所學(xué)的靜摩擦力的產(chǎn)生條件。師：我們再把右手輕輕壓緊桌面，慢慢往前推動，此時手掌有何感受？生：有阻礙。受到摩擦力——滑動摩擦力。師：把我們的左手壓在右手上，用力壓緊桌面，慢慢往前推動，我們的手掌感受到的阻礙有何變化？生：阻礙變大。師：請把右手壓在木板上，慢慢往前推動，此時手掌有何感受？和桌面上推感受一樣嗎？生：有阻礙，但阻礙不一樣。師：這就是我們今天要探究的內(nèi)容：滑動摩擦力?！拘抡n教學(xué)】板書：一、滑動摩擦力的定義ppt展示當(dāng)一個物體在另一個物體表面滑動時，會受到另一個物體阻礙它滑動的力，這種力叫做滑動摩檫力。師：同學(xué)們，前面我們學(xué)習(xí)了靜摩擦力的產(chǎn)生條件，現(xiàn)在我們能不能得到滑動摩擦力的產(chǎn)生條件呢？板書：二、滑動摩擦力的產(chǎn)生條件ppt展示1、接觸面粗糙2、相互接觸物體間有相互擠壓即彈力3、與接觸面有相對運動教師：同學(xué)們，我們剛才不僅學(xué)到了知識，無形中已經(jīng)掌握了一種科學(xué)的研究方法：類比與觀察。下面我們一起來研究一下滑動摩擦力的方向。教師演示1：用彈簧秤水平勻速拉動木塊，請問滑動摩擦力方向朝哪？學(xué)生回答：向后教師問：是和運動方向相反嗎？（對）不是，應(yīng)該是和相對運動方向相反。下面再看一個實驗：教師演示2：用彈簧秤水平拉住木塊不動，向外水平拉出木塊下的軟玻璃，大家看：木塊受摩擦力嗎？受什么摩擦力？——滑動摩擦力，對！教師小結(jié)：可見滑動摩擦力的產(chǎn)生與物體是否運動無關(guān)，而是與是否和接觸面有相對運動有關(guān)系。那這里的滑動摩擦力的方向朝哪？——教師演示3：水平向右拉木板使木板上的小木塊也跟著向右運動，但明顯能通過木塊與木板間記號的對比，看出小木塊相對于木板向左移動了。結(jié)合以上3組實驗，我們觀察到：運動物體、靜止物體都可以受到滑動摩擦力，滑動摩擦力的方向與物體是否運動、以及運動方向無關(guān)，但是一定和相對運動方向相反。板書：三、滑動摩擦力的方向ppt展示沿接觸面與相對運動的方向相反。教師：同學(xué)們，通過這段知識的學(xué)習(xí)，我們又掌握了一種科學(xué)的研究方法：實驗與歸納。師：前面我們感受了滑動摩擦力，回憶一下剛才的體驗，猜想：滑動摩擦力的大小可能與哪些因素有關(guān)？小組討論：猜想滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)？學(xué)生猜想：粗糙程度，壓力大小，相對速度，接觸面積等?；仡櫼胄抡n時的實驗，著重體現(xiàn)在不同接觸面及不同壓力時的影響?；瑒幽Σ亮ρ菔緝x：教師提供器材信息，啟發(fā)學(xué)生提出方案來判斷出：與接觸面粗糙程度有關(guān)，與壓力大小有關(guān)，與相對速度無關(guān)。師：請同學(xué)們利用手頭器材判斷一下跟接觸面積是否有關(guān)。生：分別用相同粗糙程度的木塊底面與側(cè)面進(jìn)行實驗，彈簧秤勻速拉動木塊時讀數(shù)一樣，說明滑動摩擦力大小與接觸面積無關(guān)。師：最后證明滑動摩擦力跟接觸面性質(zhì)和正壓力這兩個因素有關(guān)，那就請同學(xué)們提出合理的方案來定量研究這三者間的具體關(guān)系吧！小組探究：提出方案并自行設(shè)計表格，進(jìn)行分組探究。（由學(xué)生先講，教師做適當(dāng)點撥）（1）教師提問：怎樣測出物體在水平面上所受的滑動摩擦力呢？學(xué)生回答：用彈簧稱拉著滑塊在水平桌面上大致作勻速直線運動。根據(jù)二力平衡原理，滑動摩擦力大小就等于拉力大小。教師質(zhì)疑：引導(dǎo)學(xué)生采取演示2，拉接觸面而不是直接拉木塊。（2）目的：探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度、正壓力之間的關(guān)系。器材：水平木板，滑塊，彈簧稱，木板或軟玻璃，鉤碼步驟：（1）在水平木板上，測出只有滑塊滑動情況下的滑動摩擦力。（2）在滑塊上逐漸增加鉤碼，再測出此時的滑動摩擦力。記錄5組數(shù)據(jù)，填入表格。（3）選取2組不同接觸面的數(shù)據(jù)，請學(xué)生把數(shù)據(jù)輸入電腦，擬合關(guān)系圖像。兩組數(shù)據(jù)擬合的圖線都為過原點的傾斜直線但是斜率不同，提問學(xué)生，得出接觸面性質(zhì)對滑動摩擦力的影響，比值即為動摩擦因素，由接觸面粗糙程度及材料性質(zhì)決定。教師小結(jié)：滑動摩擦力與正壓力成正比，比例系數(shù)就是體現(xiàn)接觸面材料及粗糙程度的動摩擦因素。板書：四、滑動摩擦力的大?。篺=μFNFN是壓力的大小，μ叫動摩擦因數(shù)，與物體的材料、粗糙程度有關(guān)教師：同學(xué)們，這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)使我們收獲最多，你能說說又讓我們學(xué)到了哪些科學(xué)的研究方法嗎？學(xué)生：猜想與假設(shè)，控制變量法，轉(zhuǎn)換與替代。師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了靜摩擦力，這節(jié)課我們又探究了滑動摩擦力，請各小組利用手頭的器材探究一下靜摩擦力和滑動摩擦力有什么區(qū)別與聯(lián)系？生：剛剛拉動時彈簧秤的讀數(shù)比穩(wěn)定抽出接觸面時的讀數(shù)大。教師演示：利用傳感器，看到直觀現(xiàn)象。師：隨著拉力逐漸增大，靜摩擦力也逐漸增大，直至拉動瞬間達(dá)到最大值，接著繼續(xù)保持相對運動時，滑動摩檫力保持不變并且比最大值略小一些。板書：五、最大靜摩擦力Fm與滑動摩擦力f的關(guān)系結(jié)論：在相同條件下，最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，有時可認(rèn)為近似相