高一物理必修一(摩擦力教学设计).doc

第三节 摩擦力教学设计
教学目标
（一）知识与技能
1、知道滑动摩擦力概念及产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向。
2、知道滑动摩擦力的大小跟什么因素有关，明确滑动摩擦力跟压力成正比。知道滑动摩擦因数会计算滑动摩擦力。
3、知道静摩擦力概念及产生的条件，能够根据二力平衡计算静摩擦力的大小，会判决静摩擦力的方向，知道最大静摩擦力。
（二）过程与方法
1.培养学生通过实验分析,概括总结物理规律的能力.
2.渗透物理研究的一般方法:提出问题――猜想与假设――实验探究――合理外推――分析论证――得出结论――总结规律――实验验证.
（三）情感、态度与价值观
1.鼓励合作探究,促进合作学习，发扬团队精神.
2.体验科学发现的乐趣,鼓励科学探究,增强学生学以致用的意识和信心.
教学重点
1.滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断.
2.静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断.
3.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.
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.
教学方法
实验探究法
教具准备
多媒体教学课件、长方体木块（每组3块）、弹簧秤、毛巾；玻璃板、毛刷（两个学生一组）.身边的物体（例如水杯、黑板擦、钢笔、橡皮、讲桌等物体）
教学过程
一、引入新课
实验导入：用手握住水杯。开始问学生水的受力情况，学生进而分析。水杯受两个力，重力和手对它的摩擦力。重力和摩擦力是平衡力。力的方向竖直向下，摩擦力和重力大小相等，方向相反，所以在这个问题中摩擦力的方向竖直向上。

复习初中内容， 引入新课。
二、新课教学
(一)静摩擦力
【实验探究】
（1）用弹簧测力计水平地拉静止在水平桌面上的木块，逐渐增大拉力，直到木块运动为止.观察在此过程中弹簧测力计的示数变化，并将实验数据填入表格中.
（2）在木块上增加砝码，重复上述实验，将实验数据填入表中.
多媒体投影表格（参考表格）
实验数据记录表
实验次数
木块的运动情况
木块（或含砝码）的重力G/N
弹簧测力计的示数F/N
1

2

3

…

。
重点分析：相对运动趋势，及方向
1．定义：在相互接触的的俩物体间，如果有了相对运动趋势，在接触面上有阻碍相对运动趋势的力，这个力叫做静摩擦力。
2．产生条件.xkb1.
引导学生分析物块受力情况：通过刚才的探究过程，你认为两个物体间在什么情况下能够产生静摩擦力呢？
引导学生得出概念：静摩擦力产生的条件：
① 物体接触，且接触面都粗糙。
② 两物体间有相互作用的弹力。
③ 两物体接触面有相对运动趋势。
3．方向 探究静摩擦力的方向
学生体验：将手用力压在桌面上往前推，但是手未动，感觉如何？
分析探究：刚才实验过程中，木块受到了水平的拉力，物体的运动趋势方向向哪？静摩擦力的方向应该向哪？与运动趋势方向有什么关系？
指导总结：静摩擦力的方向总是沿着接触面，与相对运动趋势相反。
点拨难点：
1、静摩擦力总沿着接触面，如果是曲面应该怎么理解呢？
2、静摩擦力产生于相对静止又有相对运动趋势的物体之间，怎么理解“趋势”呢？又怎么判断运动趋势的方向呢？
3、受静摩擦力的物体一定是相对地静止么？相对静止是对地静止么？让学生举例说明。
[学以致用]：出示课堂练习：画出物体受到的静摩擦力。
（提问）：力既有方向也有大小，那么静摩擦力的大小怎么样呢？
4．大小
[导学过程]：我们认识一个力一般是从它的产生，大小，方向，作用点以及遵循规律等方面去研究。那么静摩擦力大小呢？（让学生自主探究实验，来探究静摩擦力的大小。）
实验演示：用弹簧秤拉一水平桌面上的木块，木块没有被拉动。
实验分析：弹簧秤有示数，说明有拉力，而物块静止，根据二力平衡，物块在水平方向一定还受一个力，这个力就是我们这里要探究的静摩擦力。
先让学生感知体验，再进行演示，
（让学生来讲解他的体验以及结论。）
实验结论：静摩擦力不可能无限增大，我们把静摩擦力的最大值叫做最大静摩擦力。
总结：静摩擦力在零和最大静摩擦力之间。
[阶段小结]：现在静摩擦力的大小方向及产生条件都明确了，下面我们转入下一个问题的研究，即就是滑动摩擦力的探究。探究方法与静摩擦力相似。
[学生体验] 把手用力压在桌面上，往前推手，前进的过程中有什么感觉？
（二）滑动摩擦力
1．定义：在相互接触的的俩物体间，如果有了相对运动，在接触面上有阻碍相对运动的力，这个力叫做滑动摩擦力。
2．产生条件
物体之间要产生滑动摩擦力需要具备什么条件呢？
结论：滑动摩擦力产生的条件: ①两物体接触，且接触面都粗糙。
②两物体间存在相互作用的弹力。
③两物体接触面间有相对滑动。
3．方向
师生共同分析实验中滑动摩擦力的方向，并画出示意图。
[点拨难点]：引导学生分析强化“相对运动”的含义是指相对接触的物体，而不是相对于别的物体。滑动摩擦力产生于相对运动的两个物体之间，那么我们怎么理解“相对”呢？
学生举例说明。
总结：滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反
教师引导学生举例。
4．大小
[导学过程]：那么滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关呢？学生讨论，提出假说：
①滑动摩擦力和压力的关系。
②滑动摩擦力和接触面粗糙程度的关系。
③滑动摩擦力和接触面面积的关系。
④滑动摩擦力和物体运动速度的关系。
教师提问：当一个物理量可能与多个因素有关系时，应采取什么方法探究呢？
学生讨论回答：控制其它因素不变。（突出：控制变量法。）

介绍摩擦力演示仪，实验原理：
电动机带动皮带匀速转动，将木块放在皮带上，用细线一端系在木块一端，细线水平地绕过定滑轮后，细线另一端系在竖直固定的弹簧秤上。
1、 学生演示共同探究，滑动摩擦力与相对运动速度无关，与接触面的粗糙程度有关。
2、 分组探究滑动摩擦力与正压力有关，与接触面积无关。
让做完的小组上台展示实验数据和结论。其他小组评估，老师点评。
探究结论：
①压力越大，滑动摩擦力越大，且滑动摩擦力与压力的比值是一常数。
②接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
③滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
④滑动摩擦力和物体运动速度的无关。
表达式为 f滑=μFN
教师说明其中μ是比例常数，叫动摩擦因数，它的数值由接触面的材料和粗糙程度决定，是F与FN的比值，没有单位。
例题：重量为100N的木箱放在水平地板上，至少要用40N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱与地板间的最大静摩擦力Fm= 。
木箱从原地移动以后，用38N的水平推力就可以使木箱继续做匀速运动。这时木箱所受的滑动摩擦力F= ，动摩擦因数μ= 。
如果用20N的水平推力推静止的木箱，木箱是否会从原地移动？有没有相对运动趋势？所受摩擦力F=
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=μFN计算，或由物体平衡计算。
4．静摩擦力有范围，在零到最大静摩擦力之间，由物体运动性质和其他受力情况决定。
布置作业
1、课后完成课本61页“问题与练习”中的习题。
2、设计一个实验测量纸面间的动摩擦因数。
板书设计
摩擦力
产生条件
1.两物体接触且接触面粗糙

2.有相互作用的压力——垂直于接触面的弹力（正压力）

3.有相对运动或相对运动趋势

分
类
静摩擦力
1.概念:一个物体相对于另一个物体有相对运动趋势时产生的摩擦力
2.方向:跟接触面相切，跟物体间相对运动趋势的方向相反
3.大小:0≤f≤fm
4.最大静摩擦力fm:静摩擦力的最大值；最大静摩擦力跟正压力成正比

滑动摩擦力
1.概念:一个物体在另一个物体表面上相对于另一物体滑动时产生的摩擦力
2.方向:跟接触面相切，且与物体间相对运动方向相反
3.大小:滑动摩擦力跟压力成正比，即F=μFN
4.动摩擦因数μ:无单位；与接触面的材料和粗糙程度有关