摩擦力教学设计-朝阳区初中物理李从芮.doc

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人教版八年级物理下册第八章第3节摩擦力教学设计课题：《摩擦力》教材版本：人教版八年级物理下册设计者：李从芮单位：北京市中央商务区实验学校联系电话： 13699291945 E-mail： 13699291945@ 一、指导思想与理论依据遵循“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程基本理念，用贴近生活实际、符合学生认知特点的素材激发学习兴趣。以《物理课程标准》为指导，发挥实验在物理教学中的重要作用。通过引导学生亲身体验并结合生活经验提出合理的猜想，在经历实验探究过程中，逐渐洞悉物理规律，理解探究的思路和方法，体验科学探究的乐趣，提高学生科学素养。教师在教学过程中手段灵活，方式多样，丰富了学生的认知与体会，使学生通过不同感官获取知识，较好地落实了新课标倡导的“注重科学探究式教学，提倡教学方式多样化”的课程理念。二、教学背景分析（一）教学内容分析本节课是在学习了弹力、重力的前提下，去研究第三种常见又十分重要的力，同时也为以后进一步学习有关力的知识打下基础。教材首先通过分析一些事例使学生认识摩擦力的存在，并在此基础上说明摩擦力是阻碍物体相对运动的；教材中没有提出静摩擦的问题，而是统称为摩擦。为了不使问题复杂化，在讲述摩擦力时，摩擦力的分类略讲。“增大和减小摩擦的方法”是摩擦力在日常生活中的具体应用，这些应用都基于对影响滑动摩擦力大小因素的理解，因此，应高度重视探究影响滑动摩擦力大小因素的实验，实验中涉及到二力平衡知识的应用，再次体现了前后知识之间的内在联系。在摩擦力学习的过程中既可以利用前面学过的“力”的知识帮助学生认识摩擦力，同时通过摩擦力内容的学习，也会不断丰富学生对“力”这个概念的认识和理解，实现了学生的学习进阶。因此这一节课在构建知识框架，加深逻辑理解以及对培养学生的能力上都有着十分重要的作用。（二）学生情况分析学生根据生活中的原有认知和小学科学课的学习，了解到摩擦力的大小跟接触面的光滑程度和物重有关，知道生活中可以用滚动摩擦代替滑动摩擦的方法从而减小摩擦。经过初中物理的学习，学生已经掌握了力、弹力、重力、二力平衡等知识，会利用弹簧测力计测量物体的重力和拉力的大小，对力的学习具有了一定的知识储备和能力储备。但学生科学探究的能力并不是很强，利用摩擦力的知识分析解决生活中的问题，学生还存在一定的困难。（三）教学方式和教学手段说明结合本节课的知识特点和学生情况，教师在教学活动设计中以创设情境、引发思考为主，使学生充分经历实验探究的过程。首先，通过课前视频丰富了学生认知。以拔河视频作为引入，既贴近学生生活，激发学生的学习兴趣，又能引起学生深入思考纠正原有认知错误。其次，在教学过程中注重学科方法的渗透，演示实验中利用转换法，将形变不易观察的木板转换成易于观察的刷子进行研究，使抽象的内容能够被学生直观地观察到。让学生充分参与体验并展示，在测量滑动摩擦力大小的实验中，将不易测量的滑动摩擦力大小转换成拉力的大小进行测量。通过探究实验让学生进一步掌握实验探究的思路，更好地理解和运用控制变量的方法。在学生实验过程中教师利用手机快速准确地记录实验现象和共享学生的实验数据，提高了课堂的针对性和有效性。最后，教师多种教学手段并用，将多学科内容以及安全教育进行整合，使学生对事物有更加全面、完善的认识，提高了学生的创新意识，培养了学生获取信息的能力、动手能力及分析能力解。增强了学生对于生活中摩擦应用的认识，学习解决生活中存在的实际问题。三、教学目标与重、难点设计（一）教学目标 1.知识与技能（1）能够在实际生活中感知到摩擦的存在；（2）能说出摩擦力的分类；（3）能说出滑动摩擦力产生的条件；（4）能说出滑动摩擦力的方向；（5）能利用二力平衡的知识，用弹簧测力计测量水平运动物体所受滑动摩擦力；（6）能表述滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度的关系。（7）能够简单地解释在实际生活中摩擦的利用和防止 2.过程与方法（1）观察和感受有关摩擦的生活现象，并通过对现象的分析将其进行总结归纳。（2）通过测量滑动摩擦力的大小，感受间接测量的方法。（3）通过经历探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验，学会运用“控制变量”的方法设计实验。 3.情感、态度、价值观（1）探究活动中注重与小组成员团结协作，具有实事求的科学态度和不畏困难勇于探索的精神。（2）善于用物理知识分析、解决实际问题，体验知识来源于实践而又应用于实践的辩证关系。（二）教学重、难点设计： 1.重点国家制定的课程标准中要求“注重采用探究式的教学方法，让学生经历探究过程，学习科学方法，培养其创新精神和实践能力。”因此将“探究影响滑动摩擦力大小的因素”作为本节课的教学重点。 2.难点：滑动摩擦力概念的建立四、教学过程与教学资源设计教学资源教师：刷子、木板、弹簧测力计、木块、摩擦力演示仪、小车、钩码、玻璃、视频、课件、手机学生：刷子、木板、砂纸、钩码、弹簧测力计、摩擦力演示仪、文本材料教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图课前热身【课前视频】生活中各种摩擦事例。欣赏短片。丰富学生的学习资源，提高学习兴趣。一创设情境引入新课【拔河视频】原有知识： 1.比较的是力气或拉力。 2.人多的那队会赢得比赛。从生活走向物理。二摩擦的分类【预习反馈】【对比1】体验5（手轻轻压在桌面上滑动）和体验6（手用力压在桌面上滑动）两个过程中的不同。【对比2】体验3和体验4过程中的不同。体验3 体验4 回忆课前体验。思考回答：轻压容易推动。思考回答：垫有铅笔更容易推动。分类并举例：滚动摩擦、滑动摩擦、静摩擦。将动手体验活动作为课前预习的内容，丰富了学生的认知体验，引发了学生的思考。为猜想影响滑动摩擦力大小的因素提供依据。为区别不同种类的摩擦做好铺垫。三滑动摩擦力产生条件 1.初步建立滑动摩擦力概念。【问题引导】 ①哪个物体受到滑动摩擦力的作用，这个力的施力物体和受力物体分别是哪个物体？ ②木板是否受到滑动摩擦力的作用？依据是什么？强调：明确研究对象。【演示实验】两个刷子之间产生滑动摩擦。【总结】在滑动摩擦过程中产生的力，叫滑动摩擦力。滑动摩擦力的符号：f 单位：N 2.滑动摩擦力产生条件。【演示实验】刷子和木板一起运动；刷子相对于木板静止。【问题引导】学生展示实验与教师演示实验的不同之处？玻璃表面【图片展示】思考并回答：根据刷毛发生了形变可以判断刷毛受到了滑动摩擦力的作用。根据力的作用是相互的，可以判断木板也受到滑动摩擦力的作用。观察思考回答：下面的物体也受到了滑动摩擦力的作用。体验：刷子在木板上运动。讨论：滑动摩擦力产生的条件。展示、总结：滑动摩擦力产生的条件——接触、挤压、运动。观察、思考、回答。再次总结滑动摩擦力产生条件。学生直观观察到接触面的凹凸不平。理解没有绝对的光滑。迁移原有力学知识，使学生直观地观察到在摩擦的过程当中产生了力的作用。由于这个问题部分学生不易理解，利用转换法，将下面的物体更换成易发生形变的，使不同程度的学生都能够直观地观察到。学生通过体验，为后面滑动摩擦力方向提供感知依据。通过演示实验提供的反例，引导学生进一步体会“相对运动”的概念。符合八年级学生的认知特点，使用显微镜观察的方法与生物学科相融合，让学生体会到科学无界限。四滑动摩擦力的三要素 1.滑动摩擦力的作用点和方向。【回顾体验】【问题引导】 ①刷子所受滑动摩擦力的作用点在哪儿？ ②刷子受到滑动摩擦力的方向如何？ ③滑动摩擦力的方向与相对运动的方向有什么关系？ 2.滑动摩擦力大小的测量。 F拉 G F支 f 【受力分析】【实验仪器改进】（1）增加定滑轮（2）使用电动机思考回答。【总结】滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反。【学生展示】使用弹簧测力计测量木块所受滑动摩擦力的大小。思考测量原理。观察实验仪器。引导学生从力的三要素出发认识摩擦力，不断与前面的知识建立联系。通过设计层层深入的问题，不断引发学生的思考。通过对比实验，认识滑动摩擦力的方向。对课前预习进行效果检测。根据实际的操作，对物块进行受力分析，使学生能够理性分析问题。介绍实验仪器的改进，让学生体会到严谨的科学态度。五探究滑动摩擦力大小的影响因素 1.猜想根据生活经验以及课前体验，思考影响滑动摩擦力大小的因素： 2.实验探究【实验1】滑动摩擦力大小与速度的关系【思考】 ①如何改变自变量？②如何测量因变量？ ③如何控制其他变量？【演示实验】【结论】滑动摩擦力的大小与速度无关。【实验2】滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系实验步骤同【实验1】【实验3】滑动摩擦力大小与接触面所受压力大小的关系实验步骤同【实验1】教师巡视指导并拍照记录对学生的操作进行反馈展示学生实验数据进行合理的分析和猜想： ①接触面的粗糙程度 ②接触面所受压力大小 ③相对运动的速度思考、讨论并回答 ①自变量 ②因变量 ③控制变量观察教师演示，学习仪器的正确使用方法学生读数并根据数据得出结论。制定计划、进行讨论，并展示实验方案。【学生实验】小组完成实验，收集实验数据。数据交流展示，总结实验结论。培养学生深入思考的习惯，提高学生收集证据的意识。理解科学探究的本质。通过演示，使学生养成规范操作的习惯。提高学生设计实验方案的能力。培养学生动手实验的能力、收集证据的能力。提高学生分析论证的能力。六摩擦的防止与利用【播放视频】【演示实验】小车拉不动重物【问题引导】是由于摩擦力是动力，摩擦过小？还是摩擦力是阻力，摩擦过大？【检验1】减小货物与接触面的摩擦现象：拉动货物【检验2】减小小车与接触面的摩擦现象：没拉动货物增大摩擦的方法【检验3】增大小车与接触面的摩擦现象：拉动货物观看视频学习减小摩擦的方法学生原认知：货物与接触面的摩擦过大，或小车与接触面的摩擦过小，或小车与接触面的摩擦过大。利用本节课所学，并结合视频，尝试将减小摩擦的方法应用于实际问题。思考其他方法。根据所学，尝试总结增大摩擦的方法：增大接触面的粗糙程度和增大压力。理解滑动摩擦力是阻碍相对运动的力，而不是阻碍物体运动的力。通过播放整合的视频，丰富了学生的学习资源，体会到前人的智慧。学以致用，让学生经历将理论应用到实际中成功的喜悦感。让学生体会不断尝试，克服困难，寻求真理的过程。通过直观的实验现象突破学生‘摩擦力是阻力’的原认知，从而突破难点通过演示增大压力从而增大摩擦，让学生有亲身体会，加深印象。七小结完善滑动摩擦力的概念。【播放拔河视频】回顾本节课的学习内容。学生更正原错误认知，总结本节课知识并应用。首尾呼应，学以致用，深化理解。板书：F拉 G F支 f §8.3摩擦力滑动摩擦力：测量原理：二力平衡影响因素：粗糙程度控制变量法压力大小五、学习效果评价设计预习指导卡班级姓名【课前体验并思考】以下体验中是否存在摩擦？通过什么现象判断的？如果存在，哪两个物体之间有摩擦？哪个物体受到摩擦力的作用？施力物体和受力物体分别是谁？ 1.手拉小车在桌面上运动 2.刷子在木板上滑动 3.手推木块在桌面上运动 4.将木块下面垫上铅笔，推动木块在桌面上运动 5.手轻轻压在桌面上滑动 6.手用力压在桌面上滑动 7.用力压在桌面上向前推，但并不动【阅读课本P23-P24，回答下列问题】测量滑动摩擦力的大小对正在做匀速直线运动的物块进行受力分析（重心已标出）根据原理，此时滑动摩擦力的大小f= 【科普阅读】耐水砂纸耐水砂纸又称水磨砂纸或水砂纸，是因为在使用时可以浸水打磨或在水中打磨而得名，耐水砂纸是以耐水纸或经处理而耐水的纸为基体，以油漆或树脂为粘结剂，将刚玉或碳化硅磨料牢固地粘在基体上而制成的一种磨具，其形状有页状和卷状两种。其特点是：1．采用联动线生产，效率较高；2．由于耐水砂纸采用清漆作粘结剂，所以干燥时间较长，其干燥方式一般采用悬挂式干燥；3．耐水砂纸一般粒度较细，我国耐水砂纸的粒度是从P80开始，细粒度与金相砂纸的粒度相近。4．耐水砂纸一般在含水条件下进行打磨作业，所以粉尘较少，劳动条件好。砂纸的粗细用目或粒度表示，即每平方英寸的面积内有多少个颗粒数，例如400目代表每平方英寸面积上有400个颗粒，每一个颗粒就叫一目。通常砂纸上的标号与目数是一致的，也就是砂纸的标号越大，目数越多，砂纸越细；标号越小，目数越少，砂纸越粗。（1）耐水砂纸上的磨料的材料是_________________________________。（2）请根据文章提供的信息，将P600、P2000、P20000三种型号的耐水砂纸的粗糙程度由光滑到粗糙进行排序：__________________________。学习指导卡班级姓名第八章第三节摩擦力（f）一、摩擦的分类二、滑动摩擦力测量原理：。猜想影响滑动摩擦力大小的因素【分组实验1】数据表格：接触面所受压力大小F压/N 滑动摩擦力f/N 实验结论：。【分组实验2】数据表格：接触面的粗糙程度/目滑动摩擦力f/N 实验结论：。三、摩擦力的防止与利用 1.减小有害摩擦的方法 2.增大有益摩擦的方法六、教学设计特色说明与教学反思力学是初中物理的重点内容，本节课是力学中的重点章节的重点内容，可谓重中之重，因此有不少教师对本节课做过深入的研究，其中比较值得借鉴的有使用毛刷或者带有锯齿的海绵使摩擦力的方向可视化。我在此基础上，对此实验进行进一步改进，让学生利用毛刷和木板对摩擦力进行体验，对同一实验进行深入挖掘，主要解决了以下问题：1.从滑动摩擦到滑动摩擦力的过渡；2.滑动摩擦力产生条件的讲解；3.滑动摩擦力作用点的讲解；4.滑动摩擦力方向的讲解。在探究影响滑动摩擦力大小因素的原有实验器材的基础上，增加定滑轮，实现了在水平拉动物块的同时使得弹簧测力计竖直使用；通过电动机卷线实现了物块更加稳定地匀速直线运动；为了方便学生读数，在弹簧测力计上通过增加阻尼的方式使得读数更加稳定。另外，在探究过程中耐水砂纸的使用解决了过去的实验中改变粗糙程度的同时无法保证材料不变的问题，突出了控制变量的实验方法。教师通过不断尝试寻找到了600目、2000目和20000目这三种砂纸型号，解决了在同一条件下完成3次定量研究的难题。在摩擦的防止与利用的教学过程中，利用模拟卡车拉不动货物的实验，创设情境，从实际生活出发，始终以解决实际问题为目标。既考查减小有害摩擦的方法也引发学生思考增大有益摩擦的方法，又能够更深一层次地突破相对运动这个重难点概念，并且让学生通过尝试解决实际问题直观地观察到摩擦力有时是动力，从而突破摩擦力是阻力这个原认知错误。本实验把所学知识与生活实际相联系，在本节课中起到综合梳理提升的作用。

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