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高中摩擦力教学设计(精选14篇)
作为一位不辞辛劳的人民教师,总归要编写教学设计,借助教学设计可以更好地组织教学活动。一份好的教学设计是什么样子的呢?以下是小编为大家收集的高中摩擦力教学设计,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
高中摩擦力教学设计 1
一、设计思想
本节课打破以往的教学结构,将摩擦力作为一个整体来逐步研究,而不是分别研究静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件、方向和大小,使得学生更全面的从本质上掌握摩擦力的特点。
本节课的教学有三大特点:
1、采用“学习即研究”的理念展开教学,让学生通过自己的观察和感受来提出所要研究的问题,并围绕提出的问题,设计实验方案,来解决问题。让学习的过程转变为研究的过程,从而实现物理学习的本质。
2、采用体验式的学习方法,通过就地取材的物品来进行小实验,看似简单易操作,但却能带给学生最真实的体验,让学生有最直接的感受。
3、采用知识教育和科学方法教育融于一体,通过实践找规律,让学生通过观察与类比、猜想与假设、实验与归纳、控制变量法、描点作图法等探究物理问题的基本方法,归纳出摩擦力的特点。
本节内容是学生已具有一定初中知识背景下,进一步来理解摩擦力的产生条件,摩擦力方向的判断以及影响摩擦力大小的因素。
二、学情分析和教材解读的深入
(一)学情分析
1.学生初中已经学习了力的概念并可应用二力平衡进行计算静摩擦力的大小;
2.在初中阶段对摩擦力有定性了解,但不够深入高中阶段加以细化;
3.在初中学习电阻时用到过控制变量法归纳出摩擦力的特点。
(二)教材分析
本节课选自人教版普通高中物理必修1第三章第三节P57-P61,本节内容是在初中摩擦力知识基础上的延伸。是本章教学的重点,难点,也是高中物理中对物体进行受力分析的重点和难点。大家在初中已接触过摩擦力的学习,高中应从更深的一个层面来认识摩擦力,静摩擦力的问题很复杂,具体表现出“动中有静,静中有动”,有时似乎又是“若有若无,方向不定”。本节课,我力求使学生们可以正确认识静摩擦力。
三、教学目标
(一)知识与技能
1、知道什么是静摩擦力;可以根据二力平衡的知识判断静摩擦力的大小和方向。
2、可以列举说明静摩擦力在生活中的应用,明白最大静摩擦力的决定因素有哪些。
(二)过程与方法
1、通过演示及动手体验,培养学生的观察和操作能力。
2、通过对静摩擦力的教学,可以使学生形成在生活中认识“力”的科学素养。
(三)情感态度与价值观
1、通过对最大静摩擦力进行的实验探究及数据分析,使学生感受到实践是检验真理的唯一标准,更好的培养学生尊重事实和实事求是的科学态度。
2、通过分析静摩擦力的应用,进一步体现出物理源于生活并服务于生活的道理。
四、重点难点
(一)重点
1、研究静摩擦力大小的范围。
2、研究静摩擦力的方向。
(二)难点:如何对静摩擦力进行方向的判断。
五、教学策略与手段
讲授法、实验法、讨论法相结合的实验探究模式
实验和多媒体教学:
(1)教师演示用:玻璃杯,大米,筷子,气球,玻璃球,两本交叠在一起的书,一端带有定滑轮的长木板,红墨水,细线,木块,矿泉水瓶,PPT课件。
(2)学生用实验器材2人一组:弹簧秤、毛巾;玻璃板,毛刷。
六、教学过程
(一)复习提问,导入新课
1、趣味实验演示
向压实的整杯米中插进一根筷子,用筷子将米杯提起,将气球放进玻璃杯内,向气球内充气,用气球将玻璃杯提起。
发问设疑:将整杯米和玻璃杯提起的神奇力量是什么呢?
2、深入分析:
对整杯米进行受力分析,受到竖直向下的重力作用,还有筷子对整杯米的向上的作用力,向学生提出疑问,这个作用力可能是什么性质的力,进而给出在物理学中像这样产生于两个相对静止的物体间的摩擦力叫做静摩擦力。
(二)新课教学
1、静摩擦力的产生条件
①两物体接触且相互挤压
通过回顾课前气球提杯子的小实验,向学生发问,为什么干瘪的气球不能够提起杯子?
对比分析,当气球充满气时,气球可以提起杯子,此时气球与杯子接触且存在挤压,当气球内气体放出时,气球与杯子不接触且不存在相互挤压,气球也不能提起杯子,进而得出静摩擦力的产生条件之一是两物体接触并存在挤压。
②两物体存在相对运动趋势
仍然由气球提杯子的小实验入手,当气球与杯子都放在桌面上,且相对桌面静止时,气球和杯子之间不产生静摩擦力。当气球提起杯子时,气球和杯子之间就产生了静摩擦力,这是由于当气球提起玻璃杯时,玻璃杯会“想”相对气球向下运动,我们将其称为玻璃杯有相对气球向下的运动趋势,进而自然得出静摩擦力的又一个产生条件是两物体存在相对运动趋势。
③两物体接触面粗糙
夹玻璃球竞赛:
竞赛规则:谁能在十秒钟之内,用筷子夹起的玻璃球多谁就获胜。
十秒钟过去,我们会发现,一位同学夹起了几个玻璃球,而另一位同学几乎没有夹起玻璃球。引发学生的好奇心,进而追问,为什么比赛结果会如此悬殊?
教师解密,这是由于老师给“获胜”的同学所用的筷子提前穿上了一层“橡胶外衣”,进而使筷子与玻璃球接触的表面变得粗糙,才使得“获胜”同学顺利夹起玻璃球。
由此自然得出静摩擦力产生的第三个条件是两物体接触面粗糙。
2、静摩擦力概念
通过得出了静摩擦力产生的三个条件,可进一步概括得出静摩擦力的`具体概念,即:两个相互挤压且相对静止的物体,由于存在相对运动趋势而在接触面上产生阻碍物体相对运动的力叫做静摩擦力。
给出定义后,教师提出一个将两本交叠在一起的书分开的小游戏,让学生亲身体会静摩擦力“巨大”力量,进而对静摩擦力有一个更直观的感受。
3、静摩擦力的三要素
①、作用点
引导学生通过定义直接得出,静摩擦力的作用点在两物体接触面上。
②方向
①用刷毛弯曲方向表示刷子所受静摩擦力的方向,在引导学生分析静止在斜面上的刷子的相对运动趋势方向,引导学生运用假设法分析得出刷子所受静摩擦力的方向与刷子的相对运动趋势方向相反这一结论。
②对被气球提起的杯子进行受力分析,引导学生利用已学过的二力平衡的知识逆向思考,分析静摩擦力的方向。
③大小
实验探究静摩擦力的大小变化:
杯子与木块相连,不断向杯中加水,直到木块滑动,可直观定性的观察物体所受静摩擦力的大小变化,自然提出猜想,静摩擦力的增大存在一个限度,教师加以解释说明,给出静摩擦力大小情况:静摩擦力的增大有一个限度,即fmax,这个最大值称为最大静摩擦力,其数值范围fmax≥f≥0,且最大静摩擦力大于滑动摩擦力。
4、巩固提高
①引导学生利用定义判断静止在曲面上的物体所受静摩擦力的方向。
教师加以总结概括,得出:静摩擦力的方向沿接触面切线方向并与相对运动趋势方向相反。
②让学生分析在超市电梯上的人的受力情况,和人走路及传送带上的物体所受到的静摩擦力。
教师加以纠正和强调:受到静摩擦力作用的不一定是静止的物体,静摩擦力不一定是阻力。
5、应用
教师给出静摩擦力在生活中应用的相关实例,并给与解释,让学生进一步体会静摩擦力的利与弊。领会自然的神奇力量。
七、知识结构或板书设计
静摩檫力
一、静摩擦力的产生条件:
1、相互接触、挤压(弹力产生的条件)
2、与接触面有相对运动趋势
3、接触面粗糙
二、静摩擦力的定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力,这种力叫做静摩檫力。
三、摩擦力的方向:所以无论物体是静止还是运动,物体受到的静摩擦力的方向总是与相对运动趋势方向相反。
四、摩擦力的大小[来静摩擦力的大小0 八、作业设计 课后完成课后“问题与练习”中1、2、3题。 九、问题研讨 (1)物理研究以实验为基础,我们这节课的学习过程中,利用身边的现象设计小实验的方法来探索物理问题,如何能更好的利用实验让学生探索物理问题? (2)利用学习小组分组实验并讨论,如何运用小组评价机制? 一、教学目标 1.认识静摩擦、滑动摩擦力,和它们的产生条作及其作用效果,会判断它们的方向 2.根据物体的平衡条件简单地计算静摩擦力的大小。 3.能运用滑动摩擦力公式来计算滑动摩擦力 二、教学重点 1.静摩擦力产生的条件及规律以及静摩擦力方向的判断。 2.正确理解最大静摩擦力的概念。 3.滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断。 三、教学难点 1.静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断。 2.静摩擦力大小的简单计算。 四、教学方法 分析归纳、实验探究、体会参与、练习巩固 五、教学仪器 实验器材:木块、弹簧秤、砝码、粗糙木板 六、教学过程 ①用弹簧秤水平拉木块,逐渐增大拉力,静摩擦力有何变化?与弹簧秤拉力读数有何关系?依据是? ②观察弹簧秤拉力增大到什么程度木块刚被拉动?(引入最大静摩擦力) ③木块被拉动后匀速运动,根据初中学过的知识,这时受到的摩擦力叫滑动摩擦力,如何读出滑动摩擦力的大小? ④对比最大静摩擦力与滑动摩擦力的大小有何关系? ⑤在木块上增加砝码,对最大静摩擦力有没有影响? 实验后小组讨论,归纳规律,教师引导学生得出静摩擦力产生的条件: a.互相接触且挤压 b.接触面粗糙且双方有相对运动 以及静摩擦力大小和最大静摩擦力大小的规律 滑动摩擦力 引入:a、刚才的实验可观察到滑动摩擦力是一个怎样的力?(引导学生归纳滑动摩擦力是两个互相接触的物体有相对运动,物体之间存在着的摩擦力) b、刚才的实验给我们暗示了一个测量滑动摩擦力大小的方法,是什么? 通过上述实验得出: 1、静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件 A、静摩擦力产生条件是粗糙,有弹力,有相对运动的趋势。 B、滑动摩擦 力产生条件是粗糙,有弹力,有相对运动。 2、静摩擦力和滑动摩擦力的方向 A、接触面平行,并且跟物体的.相对运动趋势方向相反。 B、与接触面平 行,并且跟物体的相对运动方向相反。 3.摩擦力的大小 1.静摩擦力的大小 通过演示实验,用弹簧秤拉木块,从零开始不断增大弹簧秤的拉力,要求学生观察拉力的变化(保持木块的静止)。引导学生用二力平衡 知识可以得到:小木块受到的静摩擦力也是从零开始不断增大。 继续实验,要求学生观察木块的运动情况,可以得到:物体刚开始运动时所受到的静摩擦力就是最大静摩擦力。 结论:0<F≤Fm,Fm为最大静摩擦力。 2.滑动摩擦力的大小 要求学生猜一猜,滑动摩擦力的大小和哪些因素有关? 学生实验:让学生自己动手拿出尺子夹在书中合上课本,体会用手抽出尺子时的用力;然后在合上的课本用另外一只手对课本施加一个压力,再一次体会用手抽出尺子时的用力。 实验结论:通过其它因素不变情况下只改变压力,得到摩擦力与压力有关。 结论:滑动摩擦力的大小跟压力成正比,F=μFN,μ是比例常数,没有单位,叫动摩擦因数,μ的大小跟两接触物体的材料及接触面的情况 3.滑动摩擦力公式的应用 通过让学生做一些相关练习,巩固学生对滑动摩擦力公式的应用 4.课堂小结 一、教材的特点 这是一节科学探究课,教材以探究滑动摩擦力与哪些因素有关为主线,安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程,让学生经历探讨滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程。很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中,主动获取知识的精神。 同时,这节教材的内容与学生的生活实际及生产实际联系十分密切,教材的编写突出了这一点。在通过实验得出摩擦力的有关知识后,注重引导学生运用所学的知识去分析解释大量生活生产中的摩擦现象,其中还编入磁悬浮列车、气垫船等与现代科技联系很密切的内容。很好地体现了新课程“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。 二、教学目标 按照课程标准,本节的教学目标如下: 1、知识与技能 知道滑动摩擦力和接触面粗糙程度、接触面之间压力大小的关系;知道增大和减小摩擦的方法,并能在日常生活中应用这些知识;进一步熟悉弹簧测力计的使用方法。 2、过程与方法 经历探究滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程,体会怎样进行科学的猜想,理解在研究多因素问题中怎样运用“变量控制”的方法。 3、情感态度与价值观 培养学生实事求地是进行实验的科学态度和科学精神。与老教材的课程目标相比,它更注重对学生探究能力、创新精神的培养,更注重让学生主动获取知识。 三、教材的重难点 本节教材的重难点是引导学生进行探究。对于教材中的知识点,学生大都能理解和掌握,但更重要的是让学生在探究能力培养和探究过程体验方面,通过对影响滑动摩擦力大小的各种因素的实验探究,突出“猜想与假设”这个环节,同时认识在探究过程中“变量控制”的意义和方法。 四、教学设计思路 为了加强这节课的探究性,体现课改精神,这节课我主要安排学生分组进行探究实验。将全班分为四个大组,分别探究影响滑动摩擦力的其中一个因素。 五、教具 对于每个实验小组,准备了相同的器材:一个弹簧测力计、一个木块、一块木板、一块玻璃板、一条毛巾、两个钩码。这样做的目的是为了让学生自己根据实验的要求选择实验器材。 六、教学过程 1、引入新课 在生活中,初二学生对摩擦有感性认识,只是还没有从物理学角度对它有一个科学的认识。为了贴近学生,一上课我就开门见山地问学生:“同学们知道摩擦吗?”待学生回答后,我又继续问:“既然大家都知道摩擦力的存在,那你们能不能举一些生活中摩擦力存在的`例子呢?”然后让学生思考回答。 2、进行新课 (1)介绍摩擦的分类及滑动摩擦力的概念 由于教材中不仅研究了滑动摩擦,也提到了滚动摩擦,所以我在学生举例后,向学生简单介绍了摩擦的分类:摩擦分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦,并将他们所举的例子进行了简单归类,同时列举了几个他们熟悉的例子。同时告诉学生在初中物理学习中,我们只重点研究滑动摩擦。接下来我向学生介绍了滑动摩擦力的概念。 在解释这个概念时,主要强调滑动摩擦是在两个物体表面间产生的,这个力的作用是“阻碍”物体的相对运动;而对于“相对运动”没作过多的解释。 (2)探究滑动摩擦力与哪些因素有关 探究活动的第一步是学生进行猜想与假设 在学生认识到摩擦力的存在后,我很自然地向学生们提出了问题:同学们猜一猜滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关呢? 有的学生思维受教材的影响,提出的是教材上的猜想,对于这部分同学注意对他们进行鼓励,让他们提出其它猜想。有的同学在课堂上思维很活跃,不局限于书本,而会提出其它猜想,作为老师,这时即使学生提出的某些猜想显得很幼稚、很荒诞,也要发掘其合理因素并予以鼓励。但同时要注意引导学生进行科学的猜想,在学生说出他的猜想后,可以问问他“你为什么要这样想呢?”在各种猜想均列出后,我向同学们指出,摩擦力产生的机理和制约因素都很复杂,对摩擦的研究已形成一门系统的学科“摩擦学”,其中一些问题至今仍在探索中。今天,我们只对四个猜想进行实验探究:滑动摩擦力的大小是否与压力有关?是否与接触面的粗糙程度有关?是否与物体运动的方向有关?是否与接触面的面积大小有关?并将全班分为四个大组,每组用实验探究一个猜想。 探究活动的第二步是学生制定探究计划与设计实验 怎样证明学生自己的猜想?我先让学生独立思考,再让他们交流讨论,然后我有针对性地请了一位同学来说说他们组讨论的探究计划。在这个过程中,我注意对学生进行适当的引导点拨,启发学生,问他们“大家赞同他的方案吗?其他同学还有没有更好的实验方案?”同时提醒学生注意影响滑动摩擦力大小的因素可能不止一个,我们这组的同学是要研究压力的变化对滑动摩擦力的影响,那我们应如何设计实验才能知道滑动摩擦力的变化是由这个因素引起的,而不是由其它因素引起的呢?通过学生的思考、交流和讨论、老师的点拨,学生都会制定出正确的探究计划。 探究活动的第三步是学生进行实验与收集数据,分析论证得出实验结论 实验前,提醒同学们注意实验器材的选择,提醒学生注意实验时要水平匀速拉动弹簧测力计。至于有同学问到为什么在匀速状态下,弹簧测力计的示数就是木块所受滑动摩擦力的大小,可以告诉学生我们将在第六章讨论这个问题,并对提出这个问题的同学进行表扬。在学生实验的过程中,我巡视各实验小组,帮助学生解决实验中遇到的问题。 教学目标 知识目标 1、知道摩擦力产生的条件; 2、能在简单的问题中,根据物体的运动状态,判断静摩擦力的有无、大小和方向;知道存在着最大静摩擦力; 3、掌握动摩擦因数,会在具体问题中计算滑动摩擦力,掌握判定摩擦力方向的方法; 4、知道影响动摩擦因数的因素; 能力目标 1、通过观察演示实验,概括出摩擦力产生的条件以及摩擦力的特点,培养学生的观察、概括能力.通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比,培养学生的分析综合能力. 情感目标 渗透物理方法的教育.在分析物体所受摩擦力时,突出主要矛盾,忽略次要因素及无关因素,总结出摩擦力产生的条件和规律. 教学建议 一、基本知识技能: 1、两个互相接触且有相对滑动或的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的摩擦力,称为滑动摩擦力; 2、两个物体相互接触,当有相对滑动的趋势,但又保持相对静止状态时,在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的作用力 3、两个物体间的滑动摩擦力的大小跟这两个物体接触面间的压力大小成正比. 4、动摩擦因数的大小跟相互接触的两个物体的材料有关. 5、摩擦力的方向与接触面相切,并且跟物体相对运动或相对运动趋势相反. 6、静摩擦力存在最大值——最大静摩擦力. 二、重点难点分析: 1、本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力两部分.重点是摩擦力产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系. 2、难点是在理解滑动摩擦力计算公式时,尤其是理解水平面上运动物体受到的摩擦力时,学生往往直接将重力大小认为是压力大小,而没有分析具体情况. 教法建议 一、讲解摩擦力有关概念的教法建议 介绍滑动摩擦力和静摩擦力时,从基本的事实出发,利用二力平衡的`知识使学生接受摩擦力的存在.由于摩擦力的内容是本节的难点,所以在讲解时不要求“一步到位”,关于摩擦力的概念可以通过实验、学生讨论来理解. 1、可以让学生找出生活和生产中利用摩擦力的例子; 2、让学生思考讨论,如: (1)、摩擦力一定都是阻力; (2)、静止的物体一定受到静摩擦力; (3)、运动的物体不可能受到静摩擦力; 主要强调:摩擦力是接触力,摩擦力是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的,但不一定阻碍物体的运动,即在运动中也可以充当动力,如传送带的例子. 二、有关讲解摩擦力的大小与什么因素有关的教法建议 1、滑动摩擦力的大小,跟相互接触物体材料及其表面的光滑程度有关;跟物体间的正压力有关;但和接触面积大小无关.注意正压力的解释. 2、滑动摩擦力的大小可以用公式: ,动摩擦因数 跟两物体表面的关系,并不是表面越光滑,动摩擦因数越小.实际上,当两物体表面很粗糙时,由于接触面上交错齿合,会使动摩擦因数很大;对于非常光滑的表面,尤其是非常清洁的表面,由于分子力起主要作用,所以动摩擦因数更大,表面越光洁,动摩擦因数越大.但在力学中,常称“物体表面是光滑的”这是忽略物体之间的摩擦力的一种提法,实际上是一种理想化模型,与上面叙述毫无关系. 3、动摩擦因数( )是一个无单位的物理量,它能直接影响物体的运动状态和受力情况. 4、静摩擦力的大小,随外力的增加而增加,并等于外力的大小.但静摩擦力不能无限度的增大,而有一个最大值,当外力超过这个最大值时,物体就要开始滑动,这个最大限度的静摩擦力叫做最大静摩擦力,实验证明,最大静摩擦力由公式所决定,叫做静摩擦因数, 为物体所受的正压力.摩擦力的大小变化随着外力的变化关系如图:滑动摩擦力的大小小于最大静摩擦力,但一般情况下认为两者相等. 【教学目标】 1、知识与技能 (1)能根据生活体验认识阻碍作用。 (2)了解增大和减小摩擦的方法,并能在日常生活中应用这些知识。 2、过程与方法 经历体验用弹簧测力计粗略的测量水平运动的物体所受的阻碍作用的过程,领会控制变量法的应用。 3、情感态度与价值观 培养学生实事求是的科学态度和科学精神;培养学生对物理的热爱。 【教学重点】 探究阻碍作用大小与接触面粗糙程度、压力大小的关系。 【教学难点】 会用科学探究的思维方法,设计“探究影响阻碍作用大小因素”的实验方案。 【教学资源】 教学资源:人教版物理八年级下课本、自主设计的PPT课件、多媒体计算机等。 实验器材:弹簧测力计、木块、钩码、毛巾、棉布、木板等。 【教学过程】 新课引入 1、提前把两本书交叠在一起,找两个学生到台前来帮老师把重叠在一起的书分开。 2、播放冰壶运动视频。 3、提问为什么两本书不能分开呢?为什么冰壶运动员的鞋底要用不同的材料呢? 通过今天这节课的学习,我们就能知道其中的奥秘了。 两个学生到台前来,手握书脊,向后用力拉书,学生会发现拉不开书,激发学生兴趣。 认真观看视频 学生会认为很容易就会把书分开,在看到书拉不开以后,调动学生的积极性。 学生对冰壶运动有一定的了解,但是不知道运动员鞋底的材料不同,激发学生的求知欲。 体会阻碍作用 1、请同学们伸出你的一只手,按压在桌面上,前后滑动,体会桌面对手的运动有什么影响? 2、同学们,现在加大手对桌面的压力,再试一次,再次体会,有什么感受? 3、现在,请同学们用手压着桌面向前,但是手相对于桌面静止,再次体会桌面对手有什么作用。 4、同学们想一下,生活中哪些场景存在这样类似的阻碍作用。 5、我们发现这种阻碍作用,存在于我们生活的方方面面,请同学们想一下,两个物体要满足什么条件才会有阻碍作用。 桌面在阻碍着手的运动 阻碍作用变大了 桌面还是对手有一个阻碍作用 洗碗、拖地、擦黑板、推桌子、洗脸、穿衣服、拔河、玩滑梯、搓澡 (1)接触并挤压 (2)相对运动或有相对运动的趋势 (3)接触面粗糙 动手操作,体验滑动时受到阻碍的情况,为认识阻碍作用奠定基础。 从学生的知识水平出发,符合循序渐进的规律,符合学生发展的认知规律 阻碍作用的影响因素 一、阻碍作用的大小可能与哪些因素有关呢? 让学生以小组为单位对阻碍作用大小的影响因素进行猜想 (1)可以利用身边的物体进行小实验,比如橡皮、一次性手套、铅笔、铅笔袋等; (2)还可以根据生活经验进行猜想。 板书猜想 二、实验探究 1、提供器材: A组:弹簧测力计、钩码、木块、毛巾、棉布。 B组:粗糙程度不同的滑块、木板、弹簧测力计。 我们猜想的因素有这么多,在实验的过程中采用什么实验研究方法? 阻碍作用的大小用什么测量呢? 弹簧测力计能直接测出阻碍作用的大小吗? 2、组织学生讨论: (1)如何测量阻碍作用的大小? (2)物块要满足怎样的运动条件? (3)研究实验方案并设计表格 把猜想分到不同的组,左边的组:探究阻碍作用与压力大小和接触面积的关系;右边的组:探究阻碍作用与接触面的粗糙程度和速度的关系。 我们对物块进行受力分析:重力和支持力是一对平衡力相互抵消,拉力和阻碍作用想要相等的话,物块需要做匀速运动。 3、宣布开始实验 指导某组学生采用固定木块的方法进行实验,并拍摄视频,传到大屏幕上。 4、实验结束,找学生说实验结论 板书:压力越大,阻碍作用越大;接触面越粗糙,阻碍作用越大。 5、在刚刚的实验过程中,我发现好多组的同学都遇到一个问题:不容易控制弹簧测力计拉动物块做匀速运动,大家是不是都遇到这个问题了?怎么解决呢? 既然匀速拉动弹簧测力计不容易控制,那么我们可不可以把弹簧测力计和木块固定,拉动木板? 根据二力平衡的知识,木块静止,合力为零,木块受到的阻碍作用和拉力相等,即便木板没有匀速运动,阻碍作用和拉力也相等。 7、大家说这组的方案好不好?能够想到这个方案很棒,为了减小实验的误差,我们还可以在这个方案的基础上做哪些改进呢? 8、同学们想一下,在刚刚的实验过程中,弹簧测力计水平放置,有没有向下的运动趋势?为什么? 既然弹簧测力计水平放置有误差,那我们要怎样放置呢 9、展示改进的测量阻碍作用大小的教具。找同学上来帮助老师完成实验。 学生提出猜想并说明依据 猜想一:与接触面的粗糙程度有关; 猜想二:与压力的大小有关; 猜想三:与接触面积有关 猜想四:与运动速度有关 阻碍作用 回答:控制变量法 回答:弹簧测力计 回答:不能 根据二力平衡知识提出测量拉力的大小就可以求出阻碍作用,实验过程中要求匀速拉动木块。 进行实验操作,收集数据。分析实验数据,得出结论。 实验报告 不同接触面积 弹簧测力计示数/N 不加钩码 加一个钩码 加三个钩码 平放 侧放 不同接触面 弹簧测力计示数/N 速度快 速度慢 木块 砂纸毛面 砂纸钩面 学生回答: 阻碍作用的大小与压力有关,压力越大,阻碍作用越大; 阻碍作用的大小与接触面粗糙程度有关,接触面越粗糙,阻碍作用越大。 阻碍作用的大小与接触面积和速度无关。 回答,弹簧测力计有向下的运动趋势,由于自身重力的影响。 回答可以把弹簧测力计竖直放置。 发散思维 学生实验过程中,教师来回巡视,注意指导学生正确实验,解决实验中的问题。 锻炼学生分析数据的能力 锻炼学生分析问题的能力,不断改进实验方案。 师生互动,归纳总结实验结论: 接触面粗糙程度越大,阻碍作用越大;压力越大,阻碍作用越大。 匀速拉动物块有难度,学生们都会遇到这一问题,教师要引导学生一步步突破这一问题,减小实验误差。 探究阻碍作用的方向 阻碍作用的方向到底是什么呢?我们来一起探究一下。组织学生按要求体验阻碍作用的方向 (1)手按毛刷,让它在静止的木板上向右运动。 (2)用手按住毛刷不动,让木板向左运动。 (3)用手按住毛刷不动,让木板向右运动。 教师巡视,用手机拍摄一组学生的数据,传到屏幕上。 通过刚刚的体验,你们得出阻碍作用的方向是什么?找拍摄组的那组学生回答 板书:阻碍作用的方向与相对运动方向相反 学生可能会回答与物体的运动方向相反 小组合作按要求完成体验,并填写表格 牙刷底部弯曲方向 受力方向 牙刷运动方向 牙刷相对木板运动方向 回答:与相对运动方向相反,在第二组实验中,毛刷没有动,但是它相对于木板向右运动,毛刷受到的阻碍作用向左 学生实验过程利用手机投屏到大屏幕上。 毛刷的形变十分明显,通过实验,能够很直观的看出毛刷的受力方向,从而分析出阻碍作用的方向,结合毛刷和木板的运动情况,分析得出阻碍作用的方向与相对运动方向相反。 如何增大和减小阻碍作用 1、是不是所有的阻碍作用都对我们有害呢? 2、哪些阻碍作用对我们是有害的? 3、能不能用刚刚探究出来的实验结论想出增减阻碍作用的方法? 4、提问学生如果汽车雪地里打滑有什么解决办法吗? 5、播放视频片段:保安大叔用扫把解决汽车雪地里打滑。 6、生活中还有哪些增减阻碍作用的实例呢? 7、播放视频增减阻碍作用的视频 8、找学生总结增大和减小阻碍作用的'方法。 列举有益阻碍作用的实例。 擦黑板、自行车刹车、鞋底与地面的阻碍作用、橡皮擦与纸的阻碍作用、削铅笔时笔与刀片的阻碍作用、拧瓶盖手与瓶盖的阻碍作用。 列举有害阻碍作用的实例。 人拉物体时物体与地面的阻碍作用、机器零件之间的阻碍作用造成机器的损耗、粉笔与黑板的阻碍作用造成黑板的磨损、滑雪时滑雪板与雪面的阻碍作用。 回答两种增大阻碍作用的方法:增大压力、增大接触面的粗糙程度。 两种减小阻碍作用的方法:减小压力、减小接触面的粗糙程度。 增大阻碍作用: (1)增大压力 (2)增大接触面的粗糙程度 减小阻碍作用: (1)减小压力 (2)减小接触面粗糙程度 (3)滚动代替滑动 (4)接触面分离 从生活中的实例入手,让学生们自己总结增大和减小阻碍作用的方法。 课堂检测 1、大屏幕展示自行车各部分名称,找出哪些部位存在阻碍作用,分出有益阻碍和有害阻碍,并回答是如何增大和减小阻碍作用的。 2、组织学生讨论,如果没有阻碍作用会怎样,播放视频。 3、我们可不可以给这个阻碍作用起一个名字,同学们有没有好的想法? 我们就把这个阻碍作用称为摩擦力。 细分三种摩擦力 我们刚开始上课时两本书的书页之间的阻碍作用是什么摩擦?冰壶在运动的过程中受的摩擦是什么摩擦? 利用生活经验和所学知识,回答问题。 (1)轮胎和手把上刻有花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大阻碍作用; (2)脚踏板凹凸不平,是通过增大接触面的粗糙程度来增大阻碍作用; (3)在链条部位加润滑油,是通过使接触面分离,来减小阻碍作用; (4)刹车时用力捏闸,是增大压力来增大阻碍作用; (5)车轴处装有滚珠,滚动代替滑动来减小阻碍作用; (6)车轮做成圆形是用滚动代替滑动来减小阻碍作用; 书页之间是静摩擦力 冰壶是滑动摩擦力 当堂巩固 课堂总结 1、阻碍作用的方向 2、阻碍作用的产生条件 3、阻碍作用的影响因素 师生互动。学生总结,教师整理归纳。 课后作业 1、观察家里面哪些地方有阻碍作用,是有益阻碍作用还是有害阻碍作用。 2、利用网络,学习迈克尔杰克逊的太空步,并思考以下问题。 教学目标 一、知识与技能 1.知道摩擦力如何产生 2.知道摩擦力的大小跟什么因素有关 3.知道摩擦的利与弊 二、过程与方法 1.通过观察和实验,感知摩擦力的存在,培养一定的观察能力和分析概括的能力; 2.通过实验,探究摩擦力跟物体表面受到的压力以及接触面的粗糙程度的关系,培养一定的实践能力。 三、情感态度与价值观 让学生经历科学探究的过程,培养对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,培养学生的探索精神。 教学重点 滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关 教学难点 摩擦力的定义 教学方法 观察、分析法:通过直观地感受手在桌面上的运动,感觉摩擦力的存在,分析摩擦力的方向及作用点; 探究法:通过探究活动研究影响摩擦力大小的因素,理解增加摩擦和减小摩擦的方法; 教具准备 木板、投影仪、毛巾、棉布、木块、砝码、弹簧测力计、摩擦力演示仪等; 课时安排 1 课时 主要教学过程 (一)引入新课: 1.播放视频:NBA篮球场上两名球员相撞后在地板上长距离滑行的视频 2.观看图片:老师在学校塑料草坪打球及滑到后膝盖受伤的照片 3.提出问题:老师腿受伤是什么惹的祸?——摩擦力 (二)新课教学: 一、摩擦力 1.学生活动:手放在水平桌面上,用力向前推,谈谈感受。 2.对照上面的.活动让学生试探性归纳摩擦力的定义,教师可提示性提问: (1)谈某个力至少需要涉及几个物理? (2)是否需要接触? (3)摩擦力有什么作用效果 3.定义:两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。 4.摩擦力的实质: 活动:通过展示用显微镜不同倍率放大后的手背的照片,说明摩擦力的实质是由于接触面间的凹凸不平产生的 备注:观看视频,引起学生的注意力,利用生活现象,引发学生的思考 设计小实验,让学生体验摩擦力,引起学生的思考 二、探究摩擦力大小与什么因素有关? 1.猜想: 通过前面展示的老师在篮球场上膝盖受伤的照片以及用手推桌面的活动体验,结合生活实例让学生猜想摩擦力的大小与什么因素有关。 (1)与接触面所受压力 (2)与接触面的粗糙程度 (3)与接触面的面积 (4)与物体运动的速度 (5)……… 2.设计实验 (1)怎样测量摩擦力的大小? 学生活动:根据手中的器材(木块、砝码、棉布、长木板、弹簧秤),由学生自行设计一个测量摩擦力的方法。 实验方案:用弹簧秤匀速拉动木块,利用二力平衡的知识,由弹簧秤的示数即可表示摩擦力的大小。 (2)设计实验: 思考:怎样验证接触面所受压力大小与摩擦力的关系? 怎样验证接触面的粗糙程度与摩擦力的关系? 怎样验证接触面的面积与摩擦力的关系? 想一想:要用到什么科学方法? 备注:教师引导学生对实验进行猜想 教师引导学生设计实验 3、动手完成实验 主要设计表格参考: 表一:控制接触面的粗糙程度相同,研究摩擦力大小与压力大小的关系: 备注:教师指导学生进行演示实验,学生完成实验数据记录 4、实验结论: 滑动摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力和接触面的粗糙程度有关。 粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,摩擦力越大; 压力一定时,接触面越粗糙摩擦力越大。 备注:教师引导学生根据实验数据,得出结论 三、摩擦与我们 问:你认为摩擦力都是有害的吗? 答:有利有弊 问:怎样减少有害摩擦;怎样增大有益摩擦? 说一说:汽车在冰面上打滑,我们可以怎么办? 考一考:以下是驾照交通规则考试的一道试题: 动脑筋:同一水平面上有长方体木块和铁块各一个,现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙,请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计,设计一个实验来验证你的猜想.试给出实验的设计方案。 备注:提出与生活有关的例子,让学生学以致用。 四、收获了什么? 1、什么是摩擦力 2、影响滑动摩擦力大小的因素 压力的大小 接触面的粗糙程度 3、增大和减小摩擦的方法 五、练习 书本动手动脑学物理 备注:教师进行小结,回顾本节课的内容。 【教学目标】 一、知识与技能目标 1、知道摩擦力以及滑动摩擦、滚动摩擦现象。 2、知道影响滑动摩擦力大小的两个因素。 3、知道在相同条件下滚动摩擦比滑动摩擦要小。 4、能举例说出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法。 二、过程与方法目标 1、通过生活实例了解摩擦现象的普遍存在,并初步培养学生的观察能力和提出问题的能力。 2、通过实验探究影响摩擦力大小的因素,初步体会科学研究的方法,培养学生收集和处理实验数据的能力。 3、通过实验探究生活中的摩擦现象培养学生的信息交流能力。 三、情感态度与价值观 1、使学生能联系实际探究自然现象和日常生活中的物理道理,养成勇于探索生活中的物理道理和原理的精神。 2、初步认识科学知识和技术对人类社会的发展和生活的影响,培养学生愿意服务社会的意识。 3、通过探究活动和小组合作培养学生善于将自己的见解公开和与他人交流的能力以及合作精神。 【设计理念】 对于摩擦现象学生已有一定的感性认识,根据这一认知实际在教师的引导下通过学生亲身经历探究活动和过程,了解影响滑动摩擦力的因素,实现学科核心向学生核心的转移,让学生主动获取知识;通过具体事例将知识应用于生活和生产实际,让学生体会物理知识的应用价值,培养学生热爱科学的.态度与价值观,实现STS教育。 【教学准备】 摩擦力教学自制课件;弹簧测力计、木块、钩码、毛巾、木板、砂纸、儿童自行车。 【教学流程】 一、创设情境,提出问题 生活情境:请几个同学到前面分别用缠了皮筋和没缠皮筋的筷子夹弹子看谁夹的快。 问题情境:利用课件出示问题汽车关闭发动机后为什么还能前进?最后为什么又会停下来?(让学生运用已有经验信息去分析问题,提出解释。引出摩擦现象,激起研究摩擦力的兴趣提出问题什么是摩擦力呢?) 二、摩擦力概念的理解 课件出示:相互接触的两个物体在发生相对运动时,在接触面上产生的阻碍相对运动的力,这种力叫做摩擦力。 组织学生讨论下列问题理解摩擦力概念 1)产生摩擦力的条件是什么? 2)摩擦力产生在什么地方? 3)摩擦力向什么方向? 4)摩擦力的作用是什么? 小组讨论、全班讨论后总结得出结论:(只有相互接触且有相对运动时才会在接触面上产生与相对运动方向相反的摩擦力,其作用总是阻碍相对运动的产生。) 三、摩擦力大小的探究 1)影响摩擦力的大小的因素猜想(通过课件和课本插图以及游戏:让一名同学分别拉一个坐在油布上,和坐在地毯上的同学比较拉力的大小创设情境引导学生提出要探究的问题并在黑板上展示) 2)小组讨论实验方法(引导总结:控制变量法)设计方案和表格 猜想因素不变因素变化因素摩擦力实验结论 压力的大小 接触面粗糙程度 运动速度 接触面积的大小 3)实验探究、搜集证据 首先师生共同讨论后由教师演示压力大小对摩擦的影响,由学生观察实验数据填入表格全班讨论写出结论,然后由不同学生小组(每组4人)在讲台上给全班同学演示其他因素对摩擦的影响(其中一人专门作讲解,一人记录)小 组讨论后由一人将结论写进黑板上的表格。 4)分析与论证交流、评估 组织全班同学对黑板上的实验数据和结论进行交流、讨论,得出结论。(对同学前面的猜想正确的用红笔打√错误的打×以加深印象) 四、摩擦力的增大与减小 1)问题的提出:通过冬天在结冰的路面上行走人为什么容易摔倒?有什么办法可以使人在冰面上行走而不摔跤?等问题和将粉笔横放与竖放在斜在手中的物理课本上观察现象创设情境引导学生自主学习“科学世界”。 2)自主学习、小组讨论摩擦力的增大与减小方法。 3)全班总结增大和减小摩擦力的方法。 五、巩固和提高 1)如下图中汽车正在水平向右运动,当车上的箱子从车厢前部向中部滑动时箱子和地面____(有或无)摩擦力,箱子和车厢____(有或无)若有则摩擦力的方向向__________,这是因为________________。 2)在日常生产和生活中,下面那条措施是为了减小摩擦力( ) A、在机器的转动部分加润滑油 B、自行车紧急刹车时用力捏闸 C、汽车轮胎上有很多花纹 D、北方下雪时,常在道路上洒些灰渣 3)体操运动员在上单杠之前总要在手上涂些镁粉,是为了________摩擦,采用的方法是________;而在杠上做回环动作时,握杠不能太紧,这是为了________摩擦,采用的方法是________。 4)师生共同研究自行车(教师把儿童自行车放在讲桌上,让学生观察自行车构造,自主提问,解释加深知识理解) 六、交流、评估与小结 小组讨论交流本节课的收获与感受。 1)摩擦力大小的决定因素与分类。 2)增大与减小摩擦力的方法。 3)摩擦力的研究方法。 七、作业布置 1)工人在用油桶运油时总是将油桶放倒向前滚动这样做有什么好处? 2)自行车气不足的时候为什么骑起来费力? 3)写一篇科学小作文:没有摩擦的世界 【教学反思】 本节课在考虑到科学探究的难度和学生的实际基础上让学生在教师的引导下进行假设猜想、设计实验师生共同探究。 先由教师演示然后再由学生小组进行探究最后形成结论。然而通过教学过程发现学生的设计和操作能力已超出我的估计,只要引导得法,通过小组讨论和合作完全能够完成实验和探究过程。在后来给其他班上课时我没有再演示而让学生小组完成全部探究过程竟然收到更佳效果,学生的学习和参与热情更加高涨。这我又联想到在前面一章的复习中我尝试让学生依据课本上的章节提示问题和黑板上的补充问题进行小组讨论交流、合作学习,效果竟比通常由老师引导复习要好得多。 由此我想在日常的教学中可能由于受传统教学的影响太多而不敢过分相信学生“放手”让学生去探究,从而制约了学生的进步与创新。 一、教学目标: 1、过程和方法: ⑴能够从日常生活中发现有关摩擦、摩擦力的现象 ⑵能够做研究摩擦力大小和哪些因素有关的实验 ⑶能够设计增大和减小摩擦力的实验 ⑷能选择适合自己的方式表达对摩擦力的研究结果 2、知识与技能: ⑴知道摩擦现象发生的条件 ⑵了解什么是摩擦现象 ⑶知道增大与减小摩擦力的方法 3、情感、态度与价值观: ⑴培养学生尊重事实的探究精神 ⑵对探究日常生活的摩擦现象感兴趣 ⑶认识到摩擦力会给人们带来好处,也存在着负面影响,形成利用摩擦力为人们服务的科学精神 二、教学准备: 教学光盘一张、多媒体电脑一套、液晶投影设备一套、PVC管材13套、锉刀13把、砂纸13张 三、教学过程: 1、录像引入,激趣导思 ⑴观看两遍录像。 ⑵引导学生仔细观察。 ⑶发现摩擦现象。 ⑷引导学生发现摩擦现象广泛存在于我们的生活中。 (经过这一部分的引导,学生联系上了一些自己曾经切身体验的生活细节,虽然还不是所要探究的内容,但是经过这个步骤学生已经渐渐进入探究情景,在他们的潜意识中,明确意识今天所要探究的问题。学生的第一次观察通常是不够充分的,因此继续引入第二次观察,并且提示他们所要注意的内容,让他们更加明确地带着问题去观察。) (从这一段教学中,我们可以发现在小学生的观察过程中,形象思维成分较多,从观察到联系实际,处处体现形象思维,尤其是对摩擦所产生声音的描述更是维妙维俏,学生能说出这些声音,其一是因为有平时生活的切身感受,其二说明他们对将要探究的问题充满兴趣的,这正是我们继续进行教学的着力点。第二次观察完成后,我们已经可以对学生明确我们今天所要探究的问题了。) 2、引导学生明确所要研究的问题 师:今天我们就一起来研究“摩擦力” [板书:“摩擦力”] 3、引导学生了解产生摩擦力的条件 ⑴师:我们刚才讨论了很多摩擦力的现象,我们能不能从中总结出,摩擦力的产生需要什么样的条件? ⑵以四人小组为单位讨论。 ⑶引导学生讨论摩擦力产生的条件: ①需要两个物体。 ②两个物体要紧密接触。 ③两个物体要有相对运动趋势。 (这一段教学说明对于四年级的小学生而言,要从感性认知上升到理性认知是困难的,他们在这一个阶段必须克服两个困难:一是思维跨越的困难,二是语言表达的困难。所以,这个阶段的'教学急不得,一定要把握好循序渐进的教学规律,慢慢引导学生,帮助他们克服思维的困惑,手把手地教会他们将一个自然现象或是科学过程表述出来。而表述这一过程的载体就是“摩擦力产生的条件”这个需要他们进行探究的环节。我们可以发现,经过教师的引导,学生基本达到了要求,这是当前科学教学的一个难点。难在什么地方呢?一是得真正把握好知识和技能与过程和方法之间的联系,二是得真正把握好教学规律,不能急功近利。) 4、实践探究,研究摩擦力的大小和什么条件有关系 ⑴将pvc管比作“成龙”。 (渗透模拟实验的探究方法,从录像向实验材料迁移。) ⑵想办法让管子从滑道上滑下来是不会滑得太快。 ⑶引导学生讨论。 ⑷利用老师提供的材料动手实践。研究摩擦力的大小和什么条件有关系。 ⑸渗透对比实验的科学探究方法: ①对比实验所采用的材料是不是相同的?为什么要采用相同的材料? ②两个滑道的坡度是不是相同的?为什么要采用相同的坡度? ③为什么管子要同时放下来。怎么放才可以做到“同时放”? ④你发现了什么现象? ⑤什么条件是不相同的(只有管子的粗糙程度不相同,其他条件都一样),这种实验我们称为对比实验,对比实验是我们进行科学探究的主要方法之一。 ⑥一次改变多个条件行不行? ⑦引导学生反思,应该采用什么样的实验方法才可以——加深对比实验的认识。 (以上为教学的主要部分:一是借研究摩擦现象渗透对比实验的实验方法。以前我们教实验方法多是直接告诉学生实验的名称,在学生实践的过程总是手把手地教,生怕学生遗漏了什么“重要环节”,学生实践的过程还要反复“告诉”学生这是“对比实验”。 我想,认识“对比实验”不是一、两节课可以完成的,应该把这个认识过程当成一个“系列的教学”,然后在每一节实践课的每一个实践过程加以认真引导,科学的教学过程不能“心求通而未知其意”,应是“心求通而欲达其意”。从以上教学过程可以发现,通过对教学环节的“细节量化”,学生能深刻了解“对比试验”的实践意义、操作方法和注意事项,这样教比直接“告诉”学生效果好多了。对于我们的教学对象而言,他们只不过是小学四年级的学生,对比实验这种科学方法在他们的学习阶段至少还得接触十年,那么我们更该给他们设计一个循序渐进的教学过程,让他们充分地理解这种实验方法。 有的教师说,学生已经懂得将pvc管磨粗可以增大摩擦力,那教师还有什么可以教的?我认为其实不然,一是我们本来就不可能“教”会学生科学;二是学生懂得把管材磨粗不一定代表理解了摩擦力大小与物体粗糙程度之间的关系;三是对于这个教学环节,其重点在于如何运用教材理解科学探究的方法,不在于知识本身。小学科学教育可以用一句话来概括,叫做:“行虽微而旨趣远,出虽浅而寓意深。”我们正是要通过一些通俗浅显、方便易得的东西,促使孩子去探究、去钻研。从中渗透现代的、先进的科学方法和科学思想,寓有深意,这样才能对未来的科学人才的成长施加良好的深远影响。) 5、联系生活事例,运用所学改进生活用品。 ⑴在我们的生活中有没有一些类似的现象呢? ⑵展示生活中的图片。 ⑶找一找这些图片的共同特征。 ⑷为什么这些物体的表面要做成凹凸不平的形状? ⑸引导学生多寻找一些生活中的事例。 ⑹玩陀螺。 ⑺讲一讲玩陀螺的体会:陀螺的哪个部分要增大摩擦,哪个部分要减少摩擦? ⑻利用所学联系生活想一想,生活中有没有什么东西可以改造。 知识目标 1、知道摩擦力产生的条件; 2、能在简单的问题中,根据物体的运动状态,判断静摩擦力的有无、大小和方向;知道存在着最大静摩擦力; 3、掌握动摩擦因数,会在具体问题中计算滑动摩擦力,掌握判定摩擦力方向的方法; 4、知道影响动摩擦因数的因素; 能力目标 1、通过观察演示实验,概括出摩擦力产生的条件以及摩擦力的特点,培养学生的观察、概括能力.通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比,培养学生的分析综合能力. 情感目标 渗透物理方法的教育.在分析物体所受摩擦力时,突出主要矛盾,忽略次要因素及无关因素,总结出摩擦力产生的条件和规律. 教学建议 一、基本知识技能: 1、两个互相接触且有相对滑动或的`物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的摩擦力,称为滑动摩擦力; 2、两个物体相互接触,当有相对滑动的趋势,但又保持相对静止状态时,在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的作用力 3、两个物体间的滑动摩擦力的大小跟这两个物体接触面间的压力大小成正比. 4、动摩擦因数的大小跟相互接触的两个物体的材料有关. 5、摩擦力的方向与接触面相切,并且跟物体相对运动或相对运动趋势相反. 6、静摩擦力存在最大值--最大静摩擦力. 二、重点难点分析: 1、本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力两部分.重点是摩擦力产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系. 2、难点是在理解滑动摩擦力计算公式时,尤其是理解水平面上运动物体受到的摩擦力时,学生往往直接将重力大小认为是压力大小,而没有分析具体情况. 教法建议 一、讲解摩擦力有关概念的教法建议 介绍滑动摩擦力和静摩擦力时,从基本的事实出发,利用二力平衡的知识使学生接受摩擦力的存在.由于摩擦力的内容是本节的难点,所以在讲解时不要求“一步到位”,关于摩擦力的概念可以通过实验、学生讨论来理解. 1、可以让学生找出生活和生产中利用摩擦力的例子; 2、让学生思考讨论,如: (1)、摩擦力一定都是阻力; (2)、静止的物体一定受到静摩擦力; (3)、运动的物体不可能受到静摩擦力; 主要强调:摩擦力是接触力,摩擦力是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的,但不一定阻碍物体的运动,即在运动中也可以充当动力,如传送带的例子. 二、有关讲解摩擦力的大小与什么因素有关的教法建议 1、滑动摩擦力的大小,跟相互接触物体材料及其表面的光滑程度有关;跟物体间的正压力有关;但和接触面积大小无关.注意正压力的解释. 2、滑动摩擦力的大小可以用公式: 一、教学目标 1、在物理知识方面要求: (1)知道摩擦力产生的。条件。 (2)能在简单问题中,根据物体的运动状态,判断静摩擦力的有无、大小和方向;知道存在着最大静摩擦力。 (3)掌握动摩擦因数,会在具体问题中计算滑动摩擦力,掌握判定摩擦力方向的方法。 (4)知道影响动摩擦因数的因素。 2、通过观察演示实验,概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特点,培养学生的观察、概括能力。通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比,培养学生分析综合能力。 3、渗透物理学方法的教育。在分析物体所受摩擦力时,突出主要矛盾,忽略次要因素及无关因素,总结出摩擦力产生的条件和规律。 二、重点、难点分析 1、本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力两部分。重点是摩擦力产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系f=μN。 2、难点是学生有初中的知识,往往误认为压力N的大小总是跟滑动物体所受的重力相等,因此必须指出只有当两物体的接触面垂直,物体在水平拉力作用下,沿水平面滑动时,压力N的大小才跟物体所受的重力相等。 3、在教学中要强调摩擦力有阻碍相对运动和相对运动趋势的性质。 三、教具 1、演示教具 带有定滑轮的平板一块、带线绳的大木块、小木块、玻璃、毛巾、测力计、砝码。 2、学生实验材料 每两位学生一组:物块一块、测力计一只。 3、投影仪、投影片。 四、主要教学过程 (一)引入新课 力学中常见的三种力是重力、弹力、摩擦力。对于每一种力我们都要掌握它产生的条件,会计算力的大小,能判断力的方向。在前面我们已经学过了两种力:重力和弹力。今天我们学习第三种力--摩擦力。在这三种力中摩擦力较难掌握。 (二)教学过程设计 1、静摩擦力 演示实验: 当定滑轮的绳子下端悬挂50g砝码时,物块保持静止状态。 提出问题:物块静止,它受板的静摩擦力多大?方向如何?你是根据什么原理判断的? 当悬挂的砝码增加到100g时,物块仍保持静止状态。 提出问题:物块此时所受的'静摩擦力的大小、方向如何变化?设想一下,如果将砝码B摘去,静摩擦力又将如何变化? 在同学回答的基础上归纳出:一般静摩擦力的大小没有一个确定的值,类似上述情况,当物块不动处于平衡状态时,静摩擦力的大小随拉力大小的变化而变化,总是等于拉力的大小。静摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向;跟拉力的方向相反,或者说跟物体间相对滑动趋势方向相反。 提出问题:当悬挂在绳子下端的砝码为150g时,物块才刚开始相对于桌面板滑动,这时物块所 受的静摩擦力叫什么?它的大小和方向呢? 教师讲解:静摩擦力增大到某数值后就不再增大了,这时静摩擦力达到最大值,叫做最大静摩擦力,用fm表示。最大静摩擦力的方向,也总是沿接触面切线方向,跟使物体起动的外力方向相反,或者说跟物体间相对运动趋势相反。 明确:在一般情况下,如果两个相接触的物体之间存在着静摩擦力的作用,则并不一定处于最大静摩擦状态,最大静摩擦力等于使物体将要开始运动所需的最小推力。 2、滑动摩擦力 边演示边提问:一旦物块滑动后,我们只要挂130g砝码,就能使物块维持匀速运动。这时两物体之间的滑动摩擦力为多大?方向如何? 再做演示实验,在刚才的大木块上再放一块小木块,发现要挂140g的砝码,才能使物块维持匀速运动。这又说明滑动摩擦力的变化遵循什么规律? 教师讲解:这说明了滑动摩擦力的大小跟两物体间的正压力N成正比。 演示实验,将木块依次放在玻璃上,木板上和毛巾上,用测力计拉木块,使木块匀速运动,观察测力计的示数,发现三种情况下,测力计示数由小到大,说明物体接触面越粗糙,摩擦力越大。 结论:滑动摩擦力的大小与摩擦面的材料和光滑程度有关,与相互之间的压力(弹力)成正比,可以写为f=μN μ是动摩擦因数,因摩擦面的材料和光滑程度决定。动摩擦因数是无单位的,它表示摩擦力跟正压力之比。 滑动摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向,且跟物体的相对滑动方向相反。 3、学生分组实验 教师指导一组学生实验,其他各组同时操作:用测力计沿水平方向拉住物块,开始用较小的力拉,记下测力计读数;慢慢增加拉力,再记下测力计读数;继续增加拉力,使物块刚好开始滑动,记下测力计读数;然后保持物块匀速运动,记下测力计读数。 用投影仪打出投影片,让学生填下表: 数据 测力计读数 拉力方向 摩擦力的大小 摩擦力方向 1 静摩擦力1: 2 静摩擦力2: 3 最大静摩擦力: 4 滑动摩擦力: 问题:你是根据什么原理来确定摩擦力的大小和方向的? 用投影仪打出投影片中的五种情况,组织学生讨论木板对木块A有没有摩擦力? 讨论答案: 图1 物块A与木板接触,但物块A与木板没有相对运动趋势,因此木板对物块A没有静摩擦力。 图2 物块A与木板接触,A在重力的作用下相对木板有向下运动的趋势,因此木板对A有向上的静摩擦力。加大力F时,静摩擦力不变,f静大小等于重力mg。 图3 物块A与木板接触,A由于受到重力的作用,有沿木板向下滑的趋势,因此木板对A有沿斜面向上的静摩擦力。 图4 物块A与木板接触,沿木板向下匀速滑动,与木板有相对 运动,因此木板对A有沿着斜面向上的滑动摩擦力。f滑大小等于重力的沿斜面向下的分力。 图5 物块A相对于木板有向右运动的趋势,但A不与木板接触,因此木板对A没有静摩擦力。当然B对A有水平向左的静摩擦力。 (三)课堂小结 1、摩擦力产生的条件:有接触面,不光滑,有压力,有相对运动或相对运动趋势。有相对运动时产生滑动摩擦力;有相对运动趋势时产生静摩擦力。 2、摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反,不一定和物体的运动方向相反,不一定是阻力。 3、滑动摩擦力可由公式f滑=μN计算,或由物体平衡计算。 4、静摩擦力不是定值,有一个范围,即0~fm,由物体运动和其他受力情况决定。 (四)作业与思考 习题: 图6中物块A重10N,A和桌面间的动摩擦因数μ=0.25,当悬挂物B重3N时,开始沿桌面滑动。求:(1)B物体重1N时A与桌面间的摩擦力多大?(2)B物体重6N时,A与桌面的摩擦力多大?(3)当A物体上再加上重10N的C物体,B物体重6N时,A与桌面的摩擦力多大? 思考题: 1、请举一二个生活中的例子,来说明静摩擦力为动力。 2、人在爬绳的过程中,手受到什么摩擦力?方向怎样?摩擦力的方向跟人体运动的方向是一致还是相反? (五)板书 1、静摩擦力 静摩擦力产生的条件:相互接触的物体间有相对运动的趋势,而又保持相对静止状态。 静摩擦力的方向:跟接触面相切,跟相对运动趋势的方向相反。 静摩擦力的大小:0~fm 2、滑动摩擦力 滑动摩擦力产生的条件:相互接触的物体间发生相对运动时。 滑动摩擦力的方向:跟接触面相切,跟相对运动的方向相反。 滑动摩擦力的大小:f滑=μN 3、小结(略) 教学目标 一、知识目标 1、知道摩擦力是如何产生的。 2、知道摩擦力的大小跟什么因素有关。 3、知道摩擦的利与弊。 二、能力目标 1,通过观察和实验,感知摩擦力的存在,培养一定的观察能力和分析概括的能力。 2、通过实验,探究摩擦力跟物体表面受到的压力以及接触面的粗糙程度的关系,培养一定的实践能力。 三、德育目标 让学生经历科学探究的过程,培养对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,培养学生的探索精神。 教学重点 滑动摩擦力的大小跟压力和接触面粗糙程度的关系。 教学难点 滑动摩擦力的定义。 教学方法 观察、分析法:通过直观地了解厚海绵在桌面上的运动,感觉摩擦力的存在,分析摩擦力的方向及作用点。 探究法:通过探究活动研究影响摩擦力大小的因素,理解增加摩擦和减小摩擦的方法。 教具准备 下部间隔镂空的厚海绵、木板、投影仪、毛巾、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等。 课时安排 1课时 教学过程 一、引入新课 [师]今天,我们班力气最小的女生将要和班里力气最大的男生大力士利用一根不锈钢棒举行一次别开生面的拔河比赛,请二位运动员上场。 比赛结果:女生获胜。 [师]知道男同学失败的原因是什么吗?请大力士自己说说。 [生]钢棒这端特别滑,握也握不住。 [师]表面上是老师帮助了女同学,在男同学握的棒的一端事先涂上了润滑油。实际上是谁帮助了女同学呢?是摩擦力!可见摩擦力就在我们身边。 二、新课教学 1、摩擦力 [师]请同学们把手掌贴在桌面上,使手掌沿桌面滑动,体验手掌的感觉。 [生]手掌与桌面间产生了摩擦。 [师]根据以往的经验,我们讨论某一个力的时候,一般讨论力的什么内容呢? [生]讨论一个力的时候,我们一般要了解力的三要素。 [师]我们首先来了解摩擦力的方向和作用点。 [演示] 一长方体海绵,下端间隔镂空,在桌面上推,(分别演示向左推和向右推)底边显示出因受到摩擦阻力而倾斜。 [师]请同学们说说从演示的实验中,你发现了什么。 [生]摩擦力阻碍海绵相对于桌面的运动,与海绵相对于桌面的运动方向相反。 [生]摩擦力的作用点在海绵和桌面接触的接触面上。 [师]大家都同意这两位同学的结论吗? [生]同意。 [师]我们把两位同学所讲的摩擦力的方向和作用点合在一起,就得到了摩擦力的定义。 [板书]两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力(frictin frce) [师]请同学们互相讨论一下在生产生活中有哪些与摩擦力有关的例子。 [生]人走路的时候要用到摩擦力。 [生]自行车或汽车在刹车的时候要用到摩擦力,[生]扫地、擦黑板的时候都要用到摩擦力。 [生]滑雪的时候有摩擦力。 [生]用手抓起东西的时候也有摩擦力。 [师]同学们知道了这么多与摩擦力有关的例子,太棒了!现在老师有这么几个问题,需要同学们帮助解决,请同学们想出尽可能多的办法来。 [投影] 问题1:小明让妈妈他买了一瓶水果罐头,可小明怎么也打不开盖子,你能帮助他吗? 问题2:小华星期天要去参加学校的攀岩比赛,? [生]找一个力气大的人去拧。 [生]用螺丝刀撬一下盖子再拧。 [生]用一个工具夹住盖子使劲拧。 问题2: [生]让小华穿上一双有花纹的鞋。 [生]向上攀的时候用力抓紧绳子。 [生]戴上有花纹的粗布手套或在手上抹上防滑粉。 [生]在绳子上打上一个一个的结。 问题3: [生]抓泥鳅时戴上防滑手套。 [生]抓以前在手上沾上沙子,然后用力抓。 [生]把泥鳅打死后再抓。 [生]给泥鳅前裹上一层布,再用力抓。 [师]同学们想出了这么多的主意,大致归纳一下,比如垫毛巾和戴防滑手套基本上是一类,可以归纳成几类呢?同学们讨论。 [生]我 [生]力气大的人或用力抓等是增大了力的作用。 [师]这种力是我们以前了解的哪一种力?增大力和增大接触面的粗糙程度的目的是什么? [生]这种力是压力。增大压力和增加接触面的粗糙程度都是为了增大摩擦力。 [师]摩擦力的大小和什么因素有关?要增大摩擦力或减小摩擦力可以采取什么办法呢? [生]增大摩擦时可以增加接触面的粗糙程度和压力,减小摩擦时可以减小压力或使接触面更光滑,因此,我认为摩擦力的大小应该和压力和接触面的粗糙程度有关。 [生]我认为摩擦力的大小还和接触面的大小有关系。 [生]我觉得摩擦力的大小还可能与拉动物体运动的速度大小有关系。 [师]对于摩擦力的大小,同学们大致作出了四种猜想,你的猜想到底对不对? 2、[探究]摩擦力的大小与什么因素有关? [师]我们把同学们的四种猜想分成四个研究课题,各小组自由选取其中之一,探索之后每个课题组推选一名代表进行研究结果的交流和答辩。 [师]实验前请同学们注意下面的问题。 [投影] (1)怎样测量摩擦力? (2)你计划采取什么方法来研究自己选择的课题? [生]摩擦力不能直接测量出来。根据二力平衡的知识,用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿长木板滑动,此时在水平方向上的拉力和摩擦力是一对平衡力。弹簧测力计拉力的大小等于摩擦力,从弹簧测力计的示数就可知摩擦力的大小。 [师]哪位同学可以演示操作,并说明操作技巧? [生](演示并解释)拉动木块时,木块必须做匀速直线运动,保持弹簧秤的指针不动,这时拉力等于摩擦力。 [师]第二个问题,大家讨论。 [生]我们猜想影响摩擦力大小的因素有多个,因此,在研究影响摩擦力大小的某一个因素时,要控制其他因素不变,即用“控制变量法”。 [师]请同学们根据自己选择的课题设计实验及实验数据表格,完成实验后,写出探究报告和其他组的同学交流。 (学生分组实验、教师巡视指导、参与同学们的活动) 课题一:研究摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系 [投影](展示)探究报告 演示并讲解:首先,在光滑的长木板。上匀速拉动木块,记下测力计的示数,然后分别将棉布和毛巾铺在木板上,再在棉布和毛巾上分别匀速拉动木块,记下两次测力计的'示数,填入数据表格中。分析数据,我们可以得出的结论是:接触面越粗糙,木块受到的摩擦力越大。 [师]其他课题组的同学有什么问题可以提问? [生]问:实验过程中,你们如何控制其他变量不变呢? [生]答:在实验过程中,我们始终使用同一个木块的同一个面作接触面,用相同的速度拉动木块,保证了压力、接触面积等因素不变。 课题二:研究摩擦力的大小与压力的关系 [投影]探究报告 演示并讲解:在木板上匀速拉动木块,当压力是3 N时,测出的摩擦力是 N,然后在木块上加一个砝码,压力是4 N时,测出的摩擦力是 N.再在木块上加2个砝码,压力是5 N时,测出的摩擦力是 N.分析这组数据后我们得出的结论是:接触面的粗糙程度不变时,压力越大,摩擦力越大。 [师]其他课题组同学提问题。 [生]问:为什么在木块上加砝码可以改变压力?压力的大小是如何知道的? [生]答:因为木块是在水平面上运动的,所以物体对支撑面的压力就等于物体的重力,因此改变物体的重力就改变了物体对支撑面的压力,用弹簧测力计分别测出木块、木块和一个砝码、木块和两个砝码的重力,也就测出了压力。 课题三:研究接触面的大小与摩擦力大小的关系 [投影]探究报告 演示并解释:我们将同一个长方体木块分别平放、侧放、立放在同一块木板上,匀速拉动木块,测出的摩擦力的大小基本相同。我们的结论是:在接触面和压力一定的情况下,摩擦力的大小与接触面的面积无关。 注意:“摩擦力的大小与接触面的大小无关”是在“正压力一定”的情况下说的。研究结果表明两物体相接触挤压时,实际接触部分的面积越大,其摩擦力也越大。而两者的实际接触面积只跟正压力的大小有关,跟它们的表面接触面积无关。在物体的材料性质和表面粗糙程度不变的情况下,正压力越大,实际接触面积也越大。滑动摩擦力也越大。正压力相同时,改变物体间表面的接触面积,如将一块砖从竖放改为平放,由于正压力没有改变,并没有改变实际接触面积,故摩擦力保持不变。如一块砖变成了半块砖,则正压力改变了,实际接触面也变了,那么滑动摩擦力也变了。 说明:对于摩擦力大小与物体运动速度的关系,由于要求物体匀速运动。又要用不同的速度拉动,实验难度大。实验效果很难观察,不易得出正确的结论,因此教学中可模糊化处理或放在课外探究。 [师]我们将各个课题小组的结论归纳一下,能得到什么结论?同学们讨论。 [生]我们得到的结论是:摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力和接触面的粗糙程度有关,在压力一定的情况下,接触面越粗糙,摩擦力越大;在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,摩擦力越大。 [师]归纳得很好,同学们再一起回忆一下在探究的过程中我们运用了哪些研究问题的方法。 [生]“控制变量法”和“转换法”。 [师]“控制变量法”同学们已经很熟悉了,哪位同学能进一步说明哪些地方用了“转换法”? [生]实验中有两个地方用到了“转换法”。通过测拉力来测摩擦力,还有通过测物体的重力来测压力。 [师]通过探究实验,同学们不仅验证了自己的猜想,还学会了研究问题的方法。现在同学们一起来解决一个实际问题。 3、增大有益摩擦和减小有害摩擦 [师]还是老师的这块海绵,想要减小它在运动过程中的摩擦,你有什么办法吗? [生]可以在桌面上铺上一块玻璃板,减小接触面的粗糙程度。 [生]在海绵和桌面间放几枝圆铅笔,让海绵在铅笔上滚动。 [师]这位同学说的是让滚动来代替滑动。能减小摩擦吗?同学们试试。 [生]同一个木块,在桌面上滑动时的摩擦力是,滚动时的摩擦力是,说明用滚动代替滑动能减小摩擦。 [师]同学们还有其他的可以减小摩擦的方法吗? [生]还可以用使接触面分离的方法来减小摩擦,比如磁悬浮列车。 [生]还有气垫船,也可以加润滑油。 [师]同学们列举出了这么多减小摩擦的方法,也一定知道更多的增大摩擦的方法。请同学们课后阅读“科学世界”,了解更多的摩擦的利用和防止的办法。现在请同学们回顾这节课哪些知识给你留下了深刻的印象。 三、小结 1、摩擦力的概念。 2、影响摩擦力大小的因素。 3、增大有益摩擦,减小有害摩擦的方法。 4、“控制变量法”“转换法”。 四、动手动脑学物理 请同学们尽可能多地列举生活中应用摩擦的例子,说明哪些做法是为了增大摩擦,哪些做法是为了减小摩擦,分别运用了增大摩擦或减小摩擦的哪种做法。 教学目标 【知识与能力】 探究得出滑动摩擦力产生的条件和影响滑动摩擦力大小的因素以及计算公式。 【过程与方法】 通过观察,了解滑动摩擦力的存在,实验探究产生滑动摩擦力的条件以及影响其大小的因素,提高实验技能和探索能力。 【情感、态度和价值观】 学生能提高实事求是的科学实验态度,锻炼思维能力、抽象能力,运用物理知识解释生活现象。 教学重难点 【重点】 滑动摩擦力产生条件和计算式。 【难点】 实验探究的过程。 教学方法 观察法、实验法、讨论法、问答法等。 教学过程 (一)新课导入 展示几个情景:孩子玩滑梯、火车急刹车、冰壶运动等。 通过提问这些情景中的现象,引导学生思考,从而得出滑动摩擦力的概念,导出新课。 (二)科学探究 问题1:滑动摩擦力什么情况下才会出现?结合前面学的静摩擦力条件进行讨论。 学生讨论:需要有压力、粗糙的接触面以及相对运动。 问题2:为什么冰壶、火车、孩子受到的滑动摩擦力不同呢? 实验探究:影响滑动摩擦力大小的因素: 1.猜想:与压力有关,与速度有关,与质量有关,与粗糙程度有关等等。 2.设计实验:用弹簧秤拉动木块,可通过加减砝码改变压力,改变拉动速度,更换接触面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。弹簧秤示数便是滑动摩擦力示数,设计表格进行记录。 3.进行实验:6人一组进行实验,注意小组内部的分工问题,教师巡视。 4.得出结论:滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。 5.交流讨论:分享实验中的数据和实验细节,误差处理等;讨论控制变量法的`注意事项,即控制无关变量相同,只改变探究的物理量等;实验安全问题、保护器材问题等等。 6.总结:结合实验结论和教材,得出滑动摩擦力的计算公式,f=μN 问题3:滑动摩擦力的方向如何判断呢?结合示例分析并讨论。 示例:木块在地面上滑动、木块在木板上滑动并带动木板一起滑动。 学生讨论:滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,相对运动方向有时并不是运动方向。 问题4:滑动摩擦力有什么作用呢?举例说明。 回答:生活中有很多地方可以见到滑动摩擦力,车辆的刹车系统是利用滑动摩擦力进行减速,打磨东西也是利用了滑动摩擦力,同时机器中的滑动摩擦力会损耗器材,所以需要使用润滑油来减小滑动摩擦力等等。 (三)巩固提高 给出适当例题,运用公式求解摩擦力大小,判断摩擦力方向。 (四)小结作业 小结:浅谈本节课收获。 作业:课下继续探索,拓展科学知识。 (一)教学目的 1.理解滑动摩擦,知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关. 2.理解摩擦力的应用,知道增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法. (二)教具 弹簧秤、木块、木板、重物、毛巾、轴承. (三)教学过程 一、复习提问 1.什么是力?力有哪些效果? 2.物体在平衡力的作用下运动状态如何? 3.二力平衡的条件是什么? 二、引入新课 教师:力的效果之一是改变物体的运动状态.我们用比较小的力推桌子,桌子并没有开始运动,这是为什么? (学生回答) 桌子和地面之间有摩擦力,它的作用效果跟推力相抵消.我们用比较大的力推桌子,桌子开始运动起来,这时推力的大小超过了摩擦力. 当桌子运动起来后,我们必须继续施加推力才能使它保持匀速直线运动.如果不用力,桌子会停下来,这时的推力用来平衡摩擦力. 二、摩擦力 1.什么情况下产生摩擦力 教师:当我们推桌子时,桌子没有动,这时有摩擦力.桌子和地面接触,当桌子要运动时,产生了阻碍相对运动的力,这就是摩擦力.正是由于有摩擦力,导致桌子要发生相对运动,但是没有动起来. 当桌子运动起来后,我们不再用力推它,桌子很快停下来.其原因是桌子受摩擦力.可见,桌子和地面接触,桌子在地面上已经发生相对运动,这时也有摩擦力. 综上所述,摩擦力是一种常见的力.两个互相接触的物体,当一个物体要发生相对运动或已经发生相对运动时,就会产生一种阻碍相对运动的力,这个力就是摩擦力. 2.摩擦力产生的原因 摩擦力产生的原因目前在科学上还没有定论.一般认为,摩擦力的产生,是因为物体的表面不光滑.甲、乙两个物体接触时,由于挤压,两个物体的凹凸部分相咬合,甲物体要发生运动或已经发生相对运动时,乙物体对甲物体的相对运动有一种阻碍作用,这就是摩擦力. 3.摩擦力的大小 (1)摩擦力大小的测量 教师:要研究摩擦力的大小,首先应该测量摩擦力的大小. 我们拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,此时,木块在水平方向上受到拉力和摩擦力,当物体做匀速直线运动时,拉力和摩擦力是平衡力.根据二力平衡的条件可知,摩擦力和拉力大小相等、方向相反.所以,只要用弹簧秤测出拉力的大小,就知道了摩擦力的大小. (2)学生实验 教师:将木块放在水平木板上,用弹簧秤拉着木块在木板上做匀速直线运动,测出拉力的大小,就可知摩擦力的大小. (学生操作) (3)学生实验 教师:在木块上放一个铅笔盒,这时,木块对木板的压力增大,再测摩擦力的大小. (学生操作) (4)学生实验 教师:将毛巾铺在木板上,把木块放在毛巾上,测量木块在毛巾表面上运动时受到的摩擦力的大小. (学生操作) (5)教师总结 通过以上实验可知,摩擦力的大小跟压力大小有关.压力越大,摩擦力越大.摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力越大. 4.摩擦力的方向 教师:摩擦力对物体的相对运动起阻碍作用,所以摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动. 三、增大有益摩擦 教师:摩擦力是普遍存在的.在很多场合,摩擦力是有益的请人家说说摩擦力的有益之处. (学生回答) 人走路时不打滑多亏了摩擦力.我们拿起一个茶杯,靠的就是手和杯子之间的摩擦力.缝纫机的大轮带动小轮转动,那是皮带和轮子之间有摩擦力的缘故.很难想象,生活中一旦失去了摩擦力会变成什么样子. 凡是摩擦有益的场合,我们应该设法增大摩擦,根据摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关的道理,请大家举例说明在什么场合用什么方法增大有益摩擦. (学生举例,教师讲评) 四、减小有害摩擦 教师:摩擦力并不是都有好处,在有些场合是有害的,必须设法减小它. 机器的各个部件之间的摩擦不仅浪费动力,而且造成机件的摩损,影响机器的寿命. 大家想想,减小有害摩擦的方法有哪些? (学生回答) 教师:由于摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关,要减小有害摩擦,应该使物体表面更光滑.但是,利用这种方法还不能使摩擦力减小到令人满意的程度.现在,我们再做一个实验.在木块和木板之间放一排圆铅笔,使木块做匀速直线运动,测出拉力的大小. (学生操作) 可见,利用滚动代替滑动可以减小摩擦,这就是所有的车辆都安上轮子的道理.机器的转动部分安装滚动轴承,轴承内圈和外圈之间装有很多光滑的钢球或钢柱(展示轴承),这样,转动时的滚动摩擦非常小. 还有一种减小摩擦的方法是使两个互相接触的摩擦面彼此离开.加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜,运动部件只在油膜上滑动,减小了摩擦.利用压缩气体在摩擦面之间形成一层气垫,使摩擦面脱离接触,可以使摩擦变得更小.气垫轴承、气垫船就是利用气垫来减小摩擦的 五、总结 1.两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍物体间相对运动的力,叫摩擦力. 2.摩擦力的大小跟压力大小有关,跟物体的接触面的粗糙程度有关. 3.常用增大压力和使接触面更粗糙的方法增大有益摩擦.减小有害摩擦的方法有使摩擦面光滑,用滚动代替滑动,使摩擦面脱离接触(加润滑油、气垫)这三种方法. 教学目标 1.知道摩擦力是如何产生的。 2.知道摩擦力的大小跟什么因素有关。 3.知道摩擦的利与弊。 教学重难点 教学重点:应用增大和减小摩擦的方法解决实际问题。 教学难点:设计探究实验。 教学工具 多媒体 教学过程 (一)引入新课 推桌子前进时很费力,为什么? (二)新课学习 实验:学生将手掌放在桌面滑动,脚在地板上来回擦动等。我们的手、脚运动受到阻碍的现象叫摩擦现象,这种阻碍物体运动的力叫摩擦力。 摩擦力产生的条件: 两物体要相互接触,摩擦力只能发生在接触面上; 两物体要发生或已经发生相对运动 两物体之间要有压力。 2.探究摩擦力的大小与什么有关 你认为摩擦力的大小与什么有关?请同学大胆猜想。 猜想一:与压力大小有关(可能有同学会提出与重力有关,可举把黑板擦压到黑板上所受摩擦力与重力无关来引导学生找到压力影响摩擦) 猜想二:与接触面的粗糙程度有关 猜想三:与接触面积大小有关 猜想四:与运动速度有关 针对学生的猜想设计实验并进行验证得出结论 3.生活中哪些地方存在摩擦? 例:人走路 a.哪里存在摩擦? b.想象:如果没有摩擦走路是什么样子? c.鞋底为什么有凸凹不平的`花纹? 例:汽车在冰面上打滑 a.汽车出现了什么情况?为什么? b.怎样解决?(撒盐、木屑、煤渣等) c.轮胎上为什么有纹? 例:滑雪比赛 a.滑雪时板与雪间的摩擦有害还是有益? b.怎样减小摩擦力? 摩擦有时有利,有时有害。因此有时我们要增大摩擦,有时又要想办法减小摩擦。从理论上看该如何增大摩擦力,又如何减小摩擦力。 4.研究自行车上的摩擦。 通过今天的学习,你们对自行车上的摩擦了解了多少,请同学们分小组讨论,比一比,赛一赛,看那一组知道的最多。(从教室外搬进一辆自行车)。 5.知识的拓展。 由于摩擦,限制了交通工具的速度,若要提速,你能想出什么方法吗?介绍水翼船、气垫船、磁悬浮列车。 课后小结 摩擦力产生的条件: (1)两物体要相互接触,摩擦力只能发生在接触面上; (2)两物体要发生或已经发生相对位移; (3)两物体之间要有压力。 【高中摩擦力教学设计】相关文章: 《摩擦力》教学设计 摩擦力 教学设计11-20 摩擦力教学设计01-26 摩擦力教学设计02-08 《摩擦力》教学设计范文05-19 摩擦力教学设计15篇02-08 摩擦力教学设计19篇05-12 《摩擦力》教学设计范文3篇07-01 《滑动摩擦力》教学设计06-08 初中摩擦力教学设计(通用7篇)02-09 运动和摩擦力教学设计(通用12篇)04-19 高中摩擦力教学设计 2
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