靜摩擦力的教學設計

　　教材分析

　　摩擦力是力學中三種重要性質的力之一，也是學生學習過程中感到最困難的一種力，高中物理力學問題的難點在于受力分析，受力分析的難點在于摩擦力的分析，是高中階段物理學習必須跨越的的一道門檻。正確認識摩擦力對后面知識的學習有著至關重要的作用。在摩擦力這節(jié)課中，重點是研究滑動摩擦力，要求會計算其大小和判斷其方向，難點是靜摩擦力，尤其是靜摩擦力方向的判斷。

　　教學中從產(chǎn)生的條件、影響摩擦力大小的因素、摩擦力的方向及其計算來理解認識兩種摩擦力的異同。通過探究實驗去加深鞏固，教材從生活中的摩擦現(xiàn)象引入，以探究靜摩擦力和滑動摩擦力與哪些因素有關為主線，安排了學生猜想、設計實驗、實驗探究、合作交流等教學過程，讓學生經(jīng)歷探討兩種摩擦力與壓力、接觸面粗糙程度關系的過程。很好地體現(xiàn)了新教材讓學生在體驗知識的形成、發(fā)展過程中，主動獲取知識的精神。通過本節(jié)的學習將更加深入地理解摩擦力的產(chǎn)生條件、大小和方向，為以后能對物體進行正確的受力分析奠定基礎。

　　學情分析

　　學生在初中已經(jīng)初步學習了有關摩擦力的知識，已初步認識了摩擦力的分類，以及影響摩擦力大小的因素，增大和減小摩擦的方法等。但這些認識是定性的，較為模糊的，未涉及定量的計算。這節(jié)教材的內容與學生的生活實際及生產(chǎn)實際聯(lián)系又十分密切，學生有一定的感性認識，生活中的實例比較豐富。

　　因此，一些看法和認識已在學生的腦海中留下深刻的印象。本節(jié)教學中必須糾正留在學生腦海中的錯誤認識，通過探究實驗和科學的推理，深刻理解摩擦力產(chǎn)生的條件，影響摩擦力的大小的因素，摩擦力的方向。從具體形象的思維上升到抽象的邏輯思維，從定性分析上升到定量計算。尤其是靜摩擦力產(chǎn)生的條件中相對運動趨勢和相對運動趨勢方向的判斷是學生學習的難點，從初中到高中這一步跨的比較大，因此一定要讓學生經(jīng)歷實驗的設計、探究的過程，充分體驗知識的形成過程，來減緩學習的坡度，順利越過這道力學學習的門檻。這對增強學生學習物理的自信心，消除學習物理的畏難情緒有很大的幫助。

　　課時1課時

　　教學目標

　　1.知識和技能：

　　（1）認識靜摩擦力的產(chǎn)生條件；

　　（2）知道靜摩擦力的變化范圍及其最大值；

　　(3)會判斷靜摩擦力的方向。

　�。�4）理解“相對”和“相對運動趨勢的含義”

　　2.過程與方法：

　�。�1）通過探究實驗的過程，學習從實驗結果總結規(guī)律的方法。培養(yǎng)學生的質疑能力，信息收集和處理能力，分析、解決問題能力和交流、合作能力。

　�。�2）掌握控制變量的科學研究方法。

　　3．情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學生勇于探究的精神和實事求是的科學態(tài)度

　　教學重點和難點

　　1.重點：

　　(1).靜摩擦力產(chǎn)生的條件

　　(2).靜摩擦力有無的判斷以及靜摩擦力方向的判斷。

　　2.難點：

　　（1）設計方案，探究影響最大摩擦力大小的有關因素。

　�。�2）靜摩擦力有無的判斷和靜摩擦力方向的判斷。

　　（3）“相對”和“相對運動趨勢”含義的理解

　　教學流程圖

　　實驗器材準備

　　木板小車及鉤碼、彈簧測力計、毛巾、地毯、玻璃板、長木板、米、塑料杯、筷子、水等。

　　教學方法

　�。�1）探究式教學法和實驗教學法貫穿于整個教學過程之中。

　　（2）采取“提出問題——解決問題——歸納分類——實驗驗證——得出結論”的思維程序，探究問題，得出科學結論。

　　教學過程

　　一、引入新課

　　演示：用手豎直拿起一本書，將黑板擦壓在黑板上。

　　問題： 為什么沒有掉下來？

　　實驗2：在一個小塑料杯子里倒一杯米，插一根筷子跟米里面，提問：筷子能把米提起來嗎？有什么辦法用一根筷子就能把米提起來呢？ 引導學生回答：放一些水進米里面，壓一壓米，增大筷子和米之間的摩擦，筷子就能把米提起來了。

　　實驗3：把兩本互相交替疊在一起的書分開：第一次，疊的頁數(shù)較少，比較容易分開；第二次，疊的頁數(shù)相對多一點，分開的難度增大。 思考：這又是為什么呢？

　　我們大家一起來回顧一下初中我們學習的摩擦力的有關知識。

　　什么是摩擦力？摩擦力的種類？（靜、滑動和滾動摩擦力）摩擦力的方向？

　　二、新課教學

　�。ㄒ唬�、認識摩擦力

　　1．同學們先觀察下面四幅圖，從圖中我們找找看物體是否受到摩擦力的作用。

　　2．歸納滑動摩擦力和靜摩擦力的概念

　　3．根據(jù)學生的實際生活，列舉各類摩擦力在生活中的存在情況，并進行實例判斷。

　�。ǘ�）、探究靜摩擦力

　　1．產(chǎn)生靜摩擦力的條件

　　根據(jù)上述實例引導學生歸納

　�。�1）物體與物體之間接觸；

　�。�2）兩個接觸面粗糙；

　�。�3）相互擠壓（有形變）；

　�。�4）物體與物體之間有相對運動的趨勢。

　　2．問題：你能否根據(jù)實際情況，判斷物體是否受到靜摩擦力？

　　歸納判斷靜摩擦力的兩種方法

　�。�1）假設法（又稱解除法）：可假設接觸面是光滑的，看物體間是否會發(fā)生相對運動。

　�。�2）狀態(tài)分析法：根據(jù)運動狀態(tài)，運用平衡條件（或牛頓定律來）判斷。

　　3．實驗探究：探究靜摩擦力的大小

　　用右圖實驗進行研究：緩慢的拉動彈簧測力計，設計表格記錄下物體的運動狀態(tài)和物體所受靜摩擦力的大小。

　　分析歸納：靜摩擦力不會無限制增大，它的增大有一個限度，當超過這個限度時，物體將由靜止變?yōu)檫\動。即由相對運動的趨勢變?yōu)橄鄬�運動，此時所受摩擦力將變?yōu)榛瑒幽Σ亮Α＜挫o摩擦力有最大值，靜摩擦力的最大值Fmax叫做最大靜摩擦力。它的數(shù)值等于物體剛開始運動時的水平拉力的大小。

　　可見：兩個物體間的靜摩擦力可以是一個變力，它的大小可以在0與Fmax之間，即 0＜F≤Fmax

　　4.最大靜摩擦力的大小與哪些因素有關的探究

　　回顧我們剛才的實驗，我們一起來探究一下Fmax的大小與什么因素有關，與這些因素有什么關系？

　　利用提供的器材，學生自己設計實驗方案，并在操作中改進實驗，得出結論。

　　為了降低難度，教師利用桌面上的器材，演示可能的幾種方案，讓學生在觀察中思考，找出教師演示中存在的不足和錯誤，設計合適的方案

　�。�1）與物體的所受壓力（正壓力）有關。

　�。�2）與物體的接觸面的粗糙程度有關。

　　5．靜摩擦力的方向

　　前面我們研究了靜摩擦力的大小，現(xiàn)在我們來探討一下靜摩擦力的方向。

　　靜摩擦力的方向總是沿著接觸面。（曲面則與接觸面相切的方向）

　　靜摩擦力的方向跟物體相對運動趨勢的方向相反。

　　此處“相對運動趨勢”是指該物體“相對”于與它接觸的物體（另一物體）而言的。即互以相互接觸的對方為參考系。

　　6．靜摩擦力的應用

　　閱讀書本P58 “說一說”，了解靜摩擦力的應用。并舉出生活中還有哪些應用靜摩擦力的事例。

　　練習：物體相對于傳送帶處于靜止狀態(tài)，判斷下列傳送帶上物體有無靜摩擦力以及其方向。

　　做一做體驗最大靜摩擦的大小。將手壓在桌面上，改變壓力，拉動手。

　　談談有什么感覺。

　　三、新課鞏固

　　1. 小結：本節(jié)課我們研究了靜摩擦力的產(chǎn)生條件和三要素，要求學生們課后不僅要回憶本節(jié)課的學到的知識內容，還應該體會本課探究物理問題的方法和思路。

　　2.完成問題與練習。

　　3.補充練習

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