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1、1 山东省招远市第二中学高中物理 摩擦力 教案 新人教版必修 1 教材分析 高中物理的难点在于受力分析 受力分析的难点在于摩擦力的分析 摩擦力是力学中 的三大性质力之一 正确认识摩擦力对后面知识的学习有着至关重要的作用 在摩擦力这节 课中 重点是研究滑动摩擦力 要求会计算其大小和判断其方向 难点是静摩擦力 尤其是 静摩擦力方向的判断 教师要试图将学生初中学过的相关概念与本节的内容有机地融合在一 起 教学中要力图从两种摩擦力的区别与联系出发 让学生从产生的条件 影响摩擦力大小 的因素 范围及其计算来理解两种摩擦力的异同 通过探究实验去加深巩固 同时这是一节科学探究课 教材从生活中的摩擦现象引入
2、以探究静摩擦力和滑动摩 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 让学生经历探讨两种摩擦力与压力 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 并通过网 站知识与现代科技联系很密切的内容 教学目标 一 知识与技能 认识静摩擦力的规律 知道静摩擦力的变化范围及其最大值 能根据静摩擦力的规律 能判断静摩擦力的方向 知道滑动
3、摩擦力的产生条件 认识滑动摩擦力的规律 知道动摩擦因素与哪些因素有关 会判断滑动摩擦力的大小和方向 知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力 滑动摩擦力比滚动摩擦力 会根据物体的平衡条件简单的计算摩擦力的大小 二 过程与方法 培养学生利用物理语言分析 思考 描述摩擦力的概念和规律的能力 培养学生的实验探究能力 学会在实验中控制变量和实验条件 通过自己动手实验 培养学生分析问题 解决问题的能力 通过学生自己设计实验并参与比赛等形式 激发兴趣提高探究创新意识 2 三 情感 态度与价值观 利用实验和生活实例激发学生学习兴趣 培养学生合作的精神和对科学的求知欲 培养学生实践 认识 规律 实践 解决实际问题 的
4、思想 在研究问题时 要培养突出主要矛盾 忽略次要因素的思维方法 认识科学技术对于社会发展和人类生活的影响 能说明生活 生产中采用应用摩擦 力的实例 发展观察能力 教学重点和难点 重点 滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断 静摩擦力有无的判断以及静摩擦力方向的判断 静摩擦力产生的条件及规律 正确理解最大静摩擦力的概念 难点 静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断 静摩擦力大小的简单计算 教学课时 2 课时 实验器材准备 长方体木块 每组3 块 弹簧测力计 毛巾 玻璃板 毛刷 身边的物体 例如 水杯 黑板擦 钢笔 橡皮 讲桌等物体 长木板 带滑轮 教学方法 实验探究 分析归纳 观察提问 讨论分析 应
5、用举例 练习巩固 教学过程 教 师活动学生活动达到目标 提 问 回 1 用手拿起一本书 问书为什么没有掉下来 边演示 边讲解 2 提问导入新课 那么我们大家一起来回顾一下初中我们学习的摩擦 力的有关知识 1 学生获得感性认识 陶冶情操 2 学生边回顾边思考提 问 举手说出所知道的 1 使学生了解摩擦力 带给我们的生活的情 况 培养热爱生活的思 想感情 2 激发学生学习的欲 望和好奇心 培养学生 3 顾 引 入 什么是摩擦力 摩擦力的种类 静 滑动和滚动摩擦力 摩擦力的方向 问题 并进行简单了解 3 明确课堂所要研究的 任务 发现问题的能力 体现 从生活走向物理的教 学观念 认 识 摩 擦 力
6、1 同学们先观察下面四幅图 从图中我们找找看物体是 否受到摩擦力的作用 2 滑动摩擦力和静摩擦力的概念 相对运动和相对运动的趋势 物体之间接触并且相互挤压 物体之间接触要粗糙 3 根据学生的实际生活 列举各类摩擦力在生活中的存 在情况 并进行实例判断 1 学生进行观察 从中 发现 物体受到摩擦力 的条件 与初中的知识 进行比较 归纳出两种 不同类型的摩擦力 2 观察归纳得出静摩擦 力和滑动摩擦力的定义 及区别 3 学生根据物体的受力 情况进行分析 判断得 出结论 1 培养学生从简单图 形的判断得出简单结 论的能力 同时由于学 生已有知识 需要加强 指导 培养深 入分析归 纳能力 2 以师生互动
7、的方式 培养学生的观察能力 和语言表达能力 用学 生对实例分析 让学生 初步了解摩擦力 为下 面的探究打基础 探 究 静 摩 1 产生静摩擦力的条件 1 物体与物体之间有相对运动的趋势 2 物体与物体之间接触并且相互挤压 有形变 3 两个接触面不光滑 应有粗糙程度 2 提问 你能否根据实际情况 判断物体是否受到静摩 擦力 3 演示实验 体验静摩擦力 两本书交叉一页一页地对插 然后把书分开 看看 受力的大小 提问 那么静摩擦力的大小到底有多大呢 4 实验探究 探究静摩擦力的大小 用该实验装置进行研究 缓慢的拉动弹簧测力计读 1 学生根据刚才的学 习 归纳讲述 静摩擦 力 产生的条件 2 根据生活
8、中的实例能 判断物体是否受到静摩 擦力 3 学生动手参与实验 感受静摩擦力的大小 4 进行探究实验 完成 所要求的实验 得出结 论 结论 静摩擦力的 大小随着拉力的增大而 增大 并与拉力的大小 相等 即当物体只是相 对运动趋势时 此时 F 静 F拉 推论 静摩擦力与 物体的压力 重力 接 1 使学生认识到复杂 的事物由简单事物构 成的道理 2 会根据具体的情况 判断静摩擦力的存在 情况 3 会用简单的实验感 受到静摩擦力的大小 并设计出具体方案 4 培养学生初步完整 的探究实验的方案 通 过实验的探究结论 同 时加强实验的操作技 4 擦 力 静 摩 擦 力 的 数和小木块的运动状态 并设计表格
9、记录下物体的运动 状态和物体所受静摩擦力的大小 拉力 F 物体运 动状态 静摩擦 力大小 注意 当物体开始运动后 就不再记录数据 利用多媒体 实物投影仪进行分析 归纳 5 但随后我们会发现 静摩擦力不会无限制增大 它的 增大有一个限度 当超过这个限度时 物体将由静止变 为运动 即由相对运动的趋势变为相对运动 此时所受 摩擦力将变为滑动摩擦力 来源 学 科 网Z X X K 静摩擦力的最大值Fmax叫做最大静摩擦力 将动未动 时摩擦力 它的数值等于物体刚开始运动时的拉力的 大小 可见 两个物体间的静摩擦力可以是一个变力 它的 大小可以在0 与 Fmax之间 即 0 F Fmax 最大静摩擦力的大
10、小与哪些因素有关的探究 回顾我们刚才的实验 我们一起来探究一下Fmax的大 小与什么因素有关 关系怎样 学生自己设计实验 得出结论 1 与物体的所受压力 正压力 有关 2 与物体的接触面的粗糙程度有关 6 静摩擦力的方向 前面我们研究了静摩擦力的大小 现在我们来探讨 一下静摩擦力的方向 静摩擦力的方向总是沿着接触面 曲面则与接触 面相切的方向 静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反 此处相对运动趋势是指该物体相对于与它接触的物 体 另一物体 而言的 判断静摩擦力的两种方法 假如 光滑 法 又称解除法 可假设接触面是 触面粗糙面的粗糙程度 都有关 5 学生根据具体的情景 进行分析 从而得出实
11、 验探究的一些定性的理 论分析拓展 6 探究实验 目的在于 学生的实验设计能力和 探究能力 提高根据已 有实验器材进行实验探 究的能力 设计探究实 验 得出结论 7 学生分析问题 解决 问题 清楚分析问题的 过程 8 学生通过具体问题的 分析 求解 重在体验 相对静止 相对运动 相对运动趋势的不同 理解 静 的深层含义 9 物理知识与应用有机 结合在一起 达到活学 活用 能 5 能从实际的情形中 得出具体的结论 达到 进一步研 究的目的 6 有问题通过实验探 究来实现的思想 明确 物理是一门以实验为 主的学科的真实含义 7 对具体问题的分析 过程的理解 有增强克 服困难的信心和决心 体验战胜困
12、难 解决物 理问题时的喜悦 5 应 用 光滑的 看物体间是否会发生相对运动 状态分析法 根据运动状态 运用平衡条件或牛顿 定律来判断 从物体受其他力和物体的运动状态 加速度 来判断 的 以后拓展用 4 静摩擦力的应用 阅读书本 P62 说一说 了解静摩擦力的应用 物体相对于传送带处于静止状态 判断下列传送带上 物体有无静摩擦力以及其方向 8 培养学生对科学的 求知欲 使学生乐于探 索日常生活中的物理 学道理 勇于探究日常 生活中的物理学原理 探 究 滑 动 摩 擦 前面我们研究了静摩擦力 现在我们继续做前面的 实验 用力去拉木块 当力F Fmax时 我们会发现木块在 木板上开始滑动 拉力却明显
13、减小 表明摩擦力明显减 小 此时所受到的摩擦力为滑动摩擦力 1 当一个物体在另一个物体表面上相对另一物体滑动 时 会受到另一物体阻碍它相对滑动的力 这种力叫做 滑动摩擦力 2 方向 滑动摩擦力的方向总跟接触面相切 跟物体 的相对运动的方向相反 相反 是指相对接触的物体 而不能相对别的物体 所谓 相对运动 指的是两个物体分别以对方为 参照物所表现出来的运动 而不是相对地面或其他物体 的运动 观察 A在 B上滑动时的情况进行具体的分析 理解 相对运动含义 3 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关呢 通过实验让学生体会到不同物体间滑动摩擦力的大 小会有所不同 进行思考 滑动摩擦力的大小跟哪些因 素有关呢
14、 A 与接触面的粗糙程度有关 1 学生小组讨论后提出 问题 并确定探究的方 向 2 学生进行对比学习 得出滑动摩擦力的特 点 3 学生通过自己的比较 探究过程 并分享其他 同学的成果 修正自己 的不足之处 4 学生对成果进行分析 论证 得出它们的特点 5 就此结论进行实验探 究 6 鼓励学生在学习完静 摩擦力的基础上提出问 题 进行更深层探究 7 师生一起对问题进行 1 培养学生在观察物 理现象或物理学习过 程中发现问题 有初步 提出问题的能力和胆 量 2 学习拟定简单的科 学研究的计划和实验 方案 完成对知识的初 步探究和理解过程 3 鼓励学生从物理现 象和实验中归纳科学 规律 并能书面或口
15、头 表达自己的观点 使学 生认识到实验 分析 6 力 的 特 点 滑动 摩擦 力的 应用 B 跟物体间的压力 正压力 有关 C 跟物体接触面积的大小有关 根据以上几条猜测 设计实验去进行验证探索 利 用控制变量法来进行探究 压力 FN 摩擦力 Ff 作出 FN Ff图象 寻找其中规律 对实验过程和结论进行评估和交流 滑动摩擦力大小与接触面积无关 滑动摩擦力的大小与正压力成正比 其比例系数由接触 面的材料决定 称之为动摩擦因数 即 F FN 跟相互接触的两个物体的材料有关 还跟接触面 的粗糙程度有关 没有单位 阅读 P62表 1 3 了解几种材料间的动摩擦因数 在上面的实验中 我们还可以得出一些
16、其他结论 与面积无关 在速度变化不大的情况下 滑动摩 擦力的大小与速度也无关 对其他条件不变时 测出其 由静止到运动一段时间内的摩擦力 作拉力 摩擦力的 图象 例题分析 例题 P63页进行分析 板书过程体验 初步的评价和筛选 确 定合理的问题进行探 究 并就此进行猜想和 假设 设计出实验方案 并进行实验探究 8 学生进行实验时进行 个别指导 使得后进生 能完成实验进展 实 验中还可让学生观察两 次灯泡的亮暗 9 分析论证后形成结 论 滑动摩擦力大小与接 触面粗糙程度有关 滑动摩擦力大小与 正压力 成正比 10 学生就实验结论进 行分析 深层拓展 达 到最优 论证在科学探究中的 重要性 4 培养合作的精神 敢于提出与别人不同 的见解 勇于放弃或修 正自己的错误观点 既 坚持原则 又尊重他 人 5 培养学生对科学的 求知欲 使学生乐于探 索日常生活中的物理 学道理 勇于探究日常 用品中的物理学原理 6 具体问题的分析过 程 让学生能从中了解 到解决问题的规范和 过程的重要性 养成良 好习惯 滚 动 摩 擦 三 滚动摩擦 1 一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦 叫滚动摩擦 2 滚动摩