初中物理靜摩擦力

靜摩擦力江蘇南師附中王峰210003本次公開課既要體現(xiàn)新課程的理念，又要采用先進(jìn)的教學(xué)手段一一DIS實(shí)驗系統(tǒng)教學(xué)，所以課前準(zhǔn)備工作要求特別高：一方面要充分領(lǐng)會和體現(xiàn)新課程的精神和要求，另一方面要對學(xué)生進(jìn)行DIS實(shí)驗系統(tǒng)的操作培訓(xùn)。同時在課堂實(shí)施過程中問題的提出、知識的呈現(xiàn)、與學(xué)生的互動以及對學(xué)生的引導(dǎo)和調(diào)控都要做好充分的準(zhǔn)備。一、課前準(zhǔn)備1、提出相關(guān)的引導(dǎo)問題，讓學(xué)生事先有重點(diǎn)的進(jìn)行預(yù)習(xí)。主要問題如下：（1）什么是靜摩擦力？靜摩擦力的產(chǎn)生條件是什么？（請比較滑動摩擦力條件）（2）靜摩擦力的方向如何？（3）靜摩擦力的大小如何？怎樣測定？（4）什么是最大靜摩擦力？（5）最大靜摩擦力可能與哪些因素相關(guān)？它的大小與滑動摩擦力可能有何關(guān)系？你能設(shè)計實(shí)驗進(jìn)行探究嗎？（6）生活中有哪些摩擦力的現(xiàn)象，它們的原理是什么？2、明確DIS操作技術(shù)及注意事項，讓學(xué)生熟悉0歸的操作技術(shù)，確保學(xué)生在課堂上不被操作技術(shù)拖累，從而能更好地進(jìn)行物理知識的探討和學(xué)習(xí)。主要有以下幾項：（1）利用“數(shù)字”顯示和“示波”顯示方式來觀察力的變化情況；（2）利用“組合圖線”選擇合理區(qū)域，可求出滑動摩擦力平均值；（3）利用“組合圖線”坐標(biāo)軸測出某時刻的力的大小，也可點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵直接在鼠標(biāo)尖端處顯示坐標(biāo)值；（4）力傳感器拉木塊時：傳感器必須保持水平，且掛鉤方向應(yīng)與細(xì)線一直線；同時細(xì)線也要保持水平，且不能左右偏轉(zhuǎn)。（5）力傳感器拉木塊時，木塊靜止時，力的增大過程盡量緩慢一些，當(dāng)木塊滑動時，盡量控制木塊速度恒定，且速度適中一些（太慢容易停頓，太快容易變速）。3、明確小組學(xué)習(xí)的要求，各學(xué)習(xí)小組組長課堂上應(yīng)發(fā)揮組長的職責(zé)（1）調(diào)動組內(nèi)同學(xué)學(xué)習(xí)積極性，在實(shí)驗任務(wù)較多或較復(fù)雜時，要進(jìn)行合理的學(xué)習(xí)任務(wù)安排和調(diào)整；（2）督促每位同學(xué)按質(zhì)按量地完成實(shí)驗任務(wù)，提醒同學(xué)不能做與課堂內(nèi)容無關(guān)的事?。?）收集同學(xué)的實(shí)驗數(shù)據(jù)，組織大家進(jìn)行討論，總結(jié)實(shí)驗結(jié)論，并安排同學(xué)準(zhǔn)備匯報實(shí)驗結(jié)果。二、教學(xué)目標(biāo)知識與技能目標(biāo)：2、了解靜摩擦力的產(chǎn)生條件、方向和大小2、理解最大靜摩擦力的物理意義和大小特點(diǎn)3、提高物理實(shí)驗的操作技能過程與方法目標(biāo)：2、體會應(yīng)用DIS系統(tǒng)研究物理問題的過程與方法2、體會控制變量法研究問題的方法情感態(tài)度和價值觀目標(biāo)：2、通過有趣的物理實(shí)驗，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣；2、通過對常見生活現(xiàn)象的重新思考，培養(yǎng)學(xué)生善于審視和探索日常生活現(xiàn)象的思維習(xí)慣。三、教學(xué)重難點(diǎn)1、靜摩擦力的方向判定 2、靜摩擦力大小的探究3、最大靜摩擦力大小的探究 4、摩擦力生活實(shí)際應(yīng)用四、教學(xué)方法1、DIS實(shí)驗探究 2、學(xué)生互動實(shí)驗五、實(shí)驗器材DIS實(shí)驗系統(tǒng)毛刷木塊祛碼木板毛巾面玻璃直尺六、教學(xué)過程【課堂引入】（1）筷子提米（教師演示）（2）兩本書夾在一起，請學(xué)生上臺來拉（學(xué)生參與），再請同桌學(xué)生用物理書做實(shí)驗感受。課堂思考：（1）為什么筷子能將裝有米的杯子提起來？（2）為什么兩本普通的書頁面交錯相疊后很難被拉開？（一）靜摩擦力的概念課堂實(shí)踐：用手掌心壓緊桌面，稍微用力向前推，但保持手與桌面相對靜止，則手有什么感覺？課堂思考：實(shí)驗時手在沿桌面方向受力嗎？此力與滑動摩擦力有何差別？定義：兩個相對靜止的物體之間有相對運(yùn)動趨勢時物體受到的摩擦力叫做靜摩擦力。課堂思考：滑動摩擦力的產(chǎn)生是有條件的，那么靜摩擦力的產(chǎn)生也有條件嗎？（可以用類比的方法思考）產(chǎn)生條件：（1）接觸且擠壓；（3）接觸面粗糙；（4）有相對滑動趨勢。課堂思考：靜摩擦力的作用效果是什么？阻礙物體的相對運(yùn)動，使物體之間保持相對靜止。（二）靜摩擦力的方向課堂思考：滑動摩擦力方向與物體相對運(yùn)動方向相反，那么靜摩擦力方向如何？實(shí)驗探究：利用毛刷進(jìn)行靜摩擦力方向研究學(xué)生回答：結(jié)合毛刷說明靜摩擦力的方向?qū)嶒炈伎迹菏莒o摩擦力的物體一定是靜止的嗎？運(yùn)動物體也會受到靜摩擦力嗎？舉例：⑴木板減速時，木板上物體有相對木板向前滑動的趨勢，物體受到向后的靜摩擦力此時靜摩擦力方向與物體運(yùn)動方向相反；（2）木板加速時，木板上物體有相對木板向后滑動的趨勢，物體受到向前的靜摩擦力此時靜摩擦力方向與物體運(yùn)動方向相同；（3）假想教室是一節(jié)勻速運(yùn)動著的車廂，車廂內(nèi)的物體都在運(yùn)動，用任意方向的力推課桌，課桌會受到靜摩擦力，方向與課桌相對車廂運(yùn)動趨勢方向相反，與課桌的運(yùn)動方向無關(guān)。方向：靜摩擦力的方向總跟接觸面相切，并且跟物體相對運(yùn)動趨勢的方向相反。????相對地面運(yùn)動的物體也可以受到靜摩擦力，其方向與運(yùn)動方向可以相同，也可以相反，甚至還可以無關(guān)，但一定與相對運(yùn)動趨勢方向相反（三）靜摩擦力的大小課堂思考：靜摩擦力的大小如何？怎樣測量靜摩擦力的大?。浚ㄟ\(yùn)用力的平衡知識）學(xué)生回答：通過拉力大小測出靜摩擦力大小，運(yùn)用二力平衡知識。DIS實(shí)驗探究：靜摩擦力的大小變化規(guī)律（1）在保證木塊相對木板靜止的前提下，增大拉力，觀察靜摩擦力的大小變化。（2）改變材料再觀察。提示：用數(shù)字顯示法或示波法。實(shí)驗結(jié)論：當(dāng)木塊與木板相對靜止時，木塊所受靜摩擦力與外力等值反向，且隨著引起靜摩擦力的外力的增大而增大。靜摩擦力的求解：對于平衡問題，可以運(yùn)用平衡條件來求解；對于非平衡問題，可以運(yùn)用動力學(xué)知識求解。（四）最大靜摩擦力課堂思考：剛才實(shí)驗中的靜摩擦力能否一直增大？（不能，有上限）定義：靜摩擦力的最大值叫最大靜摩擦力，物體受最大靜摩擦力時，其狀態(tài)為即將滑動而未滑動的臨界狀態(tài)。假設(shè)最大靜摩擦力為Fmax：則靜摩擦力F大小在0-Fmax之間，即0vF<Fmax課堂思考：（1）各種情況下的最大靜摩擦力都一樣嗎？（2）最大靜摩擦力會與哪些因素相關(guān)？（3）若外力超過最大靜摩擦力，物體會滑動，此時為滑動摩擦力，則滑動摩擦力與最大靜摩擦力會有怎樣的關(guān)系？DIS實(shí)驗探究：最大靜摩擦力（1）緩慢增大拉力直到木塊剛滑動，觀察拉力的變化情況，思考靜摩擦力的變化情況；（2）當(dāng)木塊滑動時，觀察滑動摩擦力的大??；（3）比較最大靜摩擦力與滑動摩擦力的大小關(guān)系；（4）材料不變，改變壓力，比較最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小關(guān)系（5）壓力不變，改變材料，再比較最大靜摩擦力與滑動摩擦力的大小關(guān)系操作方式提示：（1）利用組合圖線讀出最大靜摩擦力；（2）利用組合圖線測出滑動摩擦力的平均值；（3）利用計算表格記錄并比較數(shù)據(jù)；實(shí)驗注意點(diǎn)：（1）力傳感器拉木塊時，必須保持水平，線水平，傳感器水平：（2）開始時應(yīng)比較緩慢地增大拉力，尤其是當(dāng)拉力接近最大靜摩擦力時，更應(yīng)輕緩些。拉動時盡量保持勻速，且速度盡量適中一些；實(shí)驗討論與分析：（師生互動）預(yù)設(shè)問題：（1）圖線上的值對應(yīng)的是摩擦力嗎？（2）各種材料的圖線相同嗎？（3）圖線上的尖端代表什么含義？（4）尖端之前為什么是傾斜的？之后為什么是平緩的？平緩部分與尖端的值大小關(guān)系如何？（5）尖端之后有的圖線也上升了是否說明滑動摩擦力變大了？（6）尖端之后有的圖線不能十分平緩，原因何在？（7）為什么有的圖線幾乎沒有尖端？什么情況下尖端比較明顯？（8）表格中的幾項數(shù)據(jù)說明什么含義？實(shí)驗小結(jié)：（學(xué)生回答）總結(jié)實(shí)驗步驟和實(shí)驗方法：控制變量法：材料不變，改變壓力；壓力不變，改變材料。實(shí)驗參考結(jié)論：（1）對于同一種接觸面，壓力越大，最大靜摩擦力越大；（2）對于相同大小的壓力，接觸面不同，一般最大靜摩擦力也不同，接觸面比較粗糙時，最大靜摩擦力也比較大；（3）對于不同接觸面或不同的壓力，最大靜摩擦力都大于滑動摩擦力，但大的程度不同。*（4）對于同一接觸面，最大靜摩擦力與滑動摩擦力的比值恒定，最大靜摩擦力與壓力的比值恒定，其規(guī)律與滑動摩擦力相似，類比滑動摩擦力規(guī)律可得：Fmax=〃sFN（五）摩擦力的應(yīng)用1、人走路的摩擦力分析。思考：（1）人走路的摩擦力是什么摩擦力？（2）其方向如何？兩腳都是靜摩擦力，后腳（動力腳）方向向前，前腳（受阻腳）方向向后。2、甲同學(xué)擺擂臺一一單指奪棒挑戰(zhàn)規(guī)則：兩人同時單指托棒，保持木棒水平，向兩側(cè)拉，哪方脫棒哪方輸？在接觸面相同的前提下，哪方壓力大，哪方最大靜摩擦力大，哪方就容易獲勝。在保持木棒水平的前提下，越靠近重心，壓力越大，最大靜摩擦力越大，越不容易輸。3、拔河比賽取勝基本訣竅是什么？（1）體重大（壓力大，最大靜摩擦力大）；（2）鞋子要粗糙些（摩擦因數(shù)大）。思考：拔河比賽中為什么一旦被拉動后便很難反敗為勝？最大靜摩擦力大于滑動摩擦力。4、有趣的啄木鳥問題為什么開始時啄木鳥能靜止在桿上？當(dāng)輕輕擾動啄木鳥后它就能逐漸“晃”下來？5、自行車中的摩擦力問題？登車時情況如何？剎車時情況如何？自由前進(jìn)的情況如何？為什么賽車比普通自行車行得更快？七、課后專家評議1、南師大物科院教授（1）新課程教學(xué)理念指導(dǎo)：新課程提出的是教學(xué)的底線，教師在實(shí)施過程中應(yīng)有自由發(fā)展的空間，應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)境和教學(xué)對象等因素來靈活展開。（2）教學(xué)過程的優(yōu)點(diǎn)：用有趣的實(shí)驗作為課堂引入，提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；用隨堂簡易小實(shí)驗，讓學(xué)生切身體會靜摩擦力，利于學(xué)生進(jìn)行感性認(rèn)識；結(jié)合0歸系統(tǒng)讓學(xué)生進(jìn)行知識探究，對學(xué)生的知識構(gòu)建有幫助；在知識應(yīng)用時，以游戲挑戰(zhàn)的方式提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生積極主動地研究問題；上課過程中對學(xué)生提出的非常規(guī)想法給予肯定，能鼓勵學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。（3）教學(xué)建議：新課程不能苛求面面俱到，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行合理設(shè)計。課堂實(shí)驗過程中應(yīng)關(guān)注所有學(xué)生，尤其是后排學(xué)生。2、中華中學(xué)特級教師王高（1）課堂優(yōu)點(diǎn)：充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性；注重學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的個人知識建構(gòu)；讓學(xué)生回歸到生活，增親近感，體現(xiàn)學(xué)以致用的思想。（2）教學(xué)建議對于靜摩擦力產(chǎn)生條件的把握應(yīng)更到位，可以多舉些實(shí)例，并從中進(jìn)行歸納；對于摩擦力問題可以多舉一些實(shí)例，加深對物理知識的理解；3、七城市學(xué)校老師（1）課堂優(yōu)點(diǎn)：知識是日常生活的經(jīng)驗總結(jié)，只有聯(lián)系生活實(shí)際才能體現(xiàn)三維目標(biāo)。（2）教學(xué)建議：對教學(xué)難點(diǎn)應(yīng)更加充分地讓學(xué)生進(jìn)行討論和理解，如靜摩擦力的方向為與相對運(yùn)動趨勢方向相反，應(yīng)給予更多的教學(xué)時間，還可以與相對運(yùn)動方向進(jìn)行比較。4、附中老師陳金貴課堂進(jìn)行了精心到位的準(zhǔn)備，難度把握到位，課堂調(diào)控合理。5、附中老師劉梓濤舉例多多，學(xué)生參與度很高，把課堂還給學(xué)生，教師是主導(dǎo)，學(xué)生是主體。八、教學(xué)反思通過本次公開課我有以下幾點(diǎn)收獲：1、學(xué)習(xí)興趣永遠(yuǎn)是學(xué)習(xí)的前提新課程目的之一是讓學(xué)生學(xué)到知識，過程中如果學(xué)生是一種主動的姿態(tài)，那么學(xué)習(xí)的效果將大大加強(qiáng)，而學(xué)習(xí)興趣就是一種良好的催化劑，所以在課堂引入上采用筷子提米的表演和拉書本的互動實(shí)驗來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒，在知識應(yīng)用時用課堂挑戰(zhàn)小游戲來促發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。2、新課程的理念貫徹過程教師必須放得開新課程需要學(xué)生積極主動地參與，要想使學(xué)生放得開，首先老師得放得開，這種放得開一方面是思想上的放得開，不要怕學(xué)生學(xué)不好和學(xué)不會，只要引導(dǎo)得到位，學(xué)生是一定可以學(xué)好的；其次是情緒上的放得開，要與學(xué)生學(xué)在一起，甚至“玩”在一起，教學(xué)過程中要以教師自身的熱情來影響學(xué)生的熱情。3、教學(xué)過程中應(yīng)有貫串課堂的梯度問題教學(xué)過程是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識技能的過程，這個過程學(xué)生不可能一步到位，必須由老師逐步引導(dǎo)，這種引導(dǎo)應(yīng)有梯度，注意問題的層次落在學(xué)生學(xué)習(xí)的最近發(fā)展區(qū)內(nèi)，學(xué)生的學(xué)習(xí)才能順利和自然。4、任何課堂教學(xué)手段和形式都必須緊扣教學(xué)主題采用DIS實(shí)驗系統(tǒng)遇到的最大問題就是實(shí)驗操作技術(shù)會影響物理學(xué)習(xí)，所以在正式授課前必須對學(xué)生進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)；另外授課過程中還會遇到有效課堂調(diào)控的問題，學(xué)生會不自覺地去擺弄電腦，導(dǎo)致注意力被分散，嚴(yán)重的會不參與課堂而獨(dú)自玩電腦，所以采用一定手段進(jìn)行調(diào)控是必須的，我采用的是“傳奇”課堂調(diào)控軟件系統(tǒng)。在需要學(xué)生聽課時，將所有學(xué)生的電腦桌面進(jìn)行鎖定，在需要某學(xué)生操作時，將其電腦桌面調(diào)用至投影屏幕。同時，我也有一些困惑1、新課程理念下的學(xué)生科學(xué)探究應(yīng)到什么程度？時間和空間怎樣分配？2、科學(xué)探究的