高中物理人教版第三章相互作用3摩擦力 滑動摩擦力教學設計方案孫小歡

滑動摩擦力——課堂教學設計方案常州市洛陽高級中學孫小歡一、設計思路摩擦力的教學內(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）課程結構明確，從組織教學的導入，到教學新課的內(nèi)容，再到課堂小結，清晰明了。（2）知識結構嚴謹科學，循序漸進，層層深入，對重點、難點的把握節(jié)奏有度。（3）教學過程中，教師為引導者，學生為學習研究的主體。（4）通過實驗找規(guī)律，讓學生通過觀察與類比、猜想與假設、實驗與歸納、控制變量法、轉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而得到信度較高的結論，成為本節(jié)課教學任務能否順利完成的關鍵所在。二、教學目標（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)和提高學生的觀察、實驗與歸納物理知識的能力。2、讓學生學會在實驗中利用控制變量法、轉換與替代等科學的研究方法來探索物理問題。3、培養(yǎng)學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)學生學習的興趣。2、通過對研究物理問題的基本方法的運用與掌握，培養(yǎng)學生實事求是、尊重客觀規(guī)律的科學態(tài)度和科學精神。三、教學重點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，并得出規(guī)律。四、教學難點1、滑動摩擦力方向的判斷。2、啟發(fā)學生自主探究實驗過程并得出結論。五、教學資源1、生活資源：利用生活中有趣的物理現(xiàn)象加入教學，讓學生更易接受。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）學生用學案及自制表格。3、科技資源：運用Flash動畫及傳感器等科技手段，提高課堂的教學效果。六、教學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?；瑒幽Σ亮熒餐鲂嶒?，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導入小結結束語定義方向產(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系fm>f滑方法小結知識小結普朗克名言七、教學過程【導入新課】師：請同學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】板書：一、滑動摩擦力的定義ppt展示當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：同學們，前面我們學習了靜摩擦力的產(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：同學們，我們剛才不僅學到了知識，無形中已經(jīng)掌握了一種科學的研究方法：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？學生回答：向后教師問：是和運動方向相反嗎？（對）不是，應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：可見滑動摩擦力的產(chǎn)生與物體是否運動無關，而是與是否和接觸面有相對運動有關系。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，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：同學們，通過這段知識的學習，我們又掌握了一種科學的研究方法：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？小組討論：猜想滑動摩擦力大小與哪些因素有關？學生猜想：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。滑動摩擦力演示儀：教師提供器材信息，啟發(fā)學生提出方案來判斷出：與接觸面粗糙程度有關，與壓力大小有關，與相對速度無關。師：請同學們利用手頭器材判斷一下跟接觸面積是否有關。生：分別用相同粗糙程度的木塊底面與側面進行實驗，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。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，那就請同學們提出合理的方案來定量研究這三者間的具體關系吧！小組探究：提出方案并自行設計表格，進行分組探究。（由學生先講，教師做適當點撥）（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：引導學生采取演示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)，請學生把數(shù)據(jù)輸入電腦，擬合關系圖像。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：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、粗糙程度有關教師：同學們，這部分內(nèi)容的學習使我們收獲最多，你能說說又讓我們學到了哪些科學的研究方法嗎？學生：猜想與假設，控制變量法，轉換與替代。師：上節(jié)課我們學習了靜摩擦力，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的關系結論：在相同條件下，最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，有時可認為近似相