高中物理摩擦力教案

高中物理摩擦力教案

作为一名无私奉献的老师，时常会需要准备好教案，教案是保证教学取得成功、提高教学质量的基本条件。优秀的教案都具备一些什么特点呢？以下是小编整理的高中物理摩擦力教案，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

一、教学目标

(1)知识与技能：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。

(2)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。

(3)情感态度价值观：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。

二、教学重难点

(1)重点：滑动摩擦力产生条件和计算式。

(2)难点：实验探究的过程。

三、教学方法

观察法、实验法、讨论法、问答法等。

四、教学过程

环节一：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。

环节二：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。

整体设计

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，要求会计算滑动摩擦力的大小和判断其方向，以及静摩擦力的大小和方向的判断.教师在教学过程中要将学生在初中所学过的相关概念与本节内容相结合，与生活中的实例相结合，逐步引导、循循善诱，对两种摩擦力的大小和方向判定有个清晰的认识.在探究过程中要充分利用初中二力平衡的知识，在物体从静止到运动的过程中认识静摩擦力和滑动摩擦力大小变化情况，使学生的认识从感性到理性发生质的变化.对于动摩擦因数的教学最好通过实验让学生探究得出.由于本节课的特点，在整个教学过程中要充分体现新课标的探究精神，让学生多用所学知识揭示生活中的相关现象本质.

教学重点

1.滑动摩擦力的大小及方向的判断.

2.静摩擦力的有无及方向的判断.

3.静摩擦力产生的条件及规律.

教学难点

1.静摩擦力有无的判断和方向的判断.

2.静摩擦力大小的计算.

课时安排

3课时

三维目标

知识与技能

1.知道什么是静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力.

2.能计算静摩擦力、滑动摩擦力的大小并会判断它们的方向.

过程与方法

1.学生通过设计实验，并使用控制变量法对影响滑动摩擦力和静摩擦力大小的因素进行实验探究.

2.培养学生的逻辑思维能力,培养学生利用知识解决实际问题的能力.

情感态度与价值观

通过静摩擦力的探究过程，培养学生科学的思想方法.

课前准备

教具准备:木块、弹簧秤、木板、毛巾、纸、钢板、砂纸、水等.

知识准备:搜集有关的摩擦力信息.

教学过程

导入新课

活动导入

准备两只碗，分别放入数量较多的玻璃小球，一只碗内是光滑干净的，另一只碗内是粘有灰尘的.请两个同学把玻璃球从碗中用筷子夹出来，比赛看谁夹得快.然后让两位同学分别说出自己的感想,从而引出摩擦力的问题.

情景导入

(课件展示)播放运动员滑雪的录像,如图3-3-1,让学生说出滑雪要求的环境条件，然后导

出摩擦力的概念.

图3-3-1

问题导入

粉笔在黑板上可以写出字来,在玻璃上写得出来吗?试试看.想想若在外面的柏油路面上用粉笔写字又会有何不同?为什么？你认为摩擦力是一种什么样的力？

让学生用自己的语言叙述摩擦力.

推进新课

学生在初中阶段已经学习过摩擦力，通过直接提问使学生回忆并叙述摩擦力的概念.

概念：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力.本节课就来深入研究摩擦力.

请学生做个小实验：要求学生用逐渐增大的水平力推动在教室中放置的桌子，直到推动一段距离.(设计意图:让学生体会并分析出桌子受到推力和摩擦力的作用，使学生产生对静摩擦力和滑动摩擦力的感性认识)

学生活动:学生按老师要求推桌子，并感受推力大小变化.

问题：为什么用力推桌子而桌子不一定运动？为什么想让桌子继续运动还要继续推？

初步引出对静摩擦力和滑动摩擦力的感性认识.

一、静摩擦力

由用力推桌子而不动，师生讨论引导出静摩擦力的概念：两个相互接触的物体之间有相对运动趋势而又保持相对静止时,在接触面间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力.

问题：静摩擦力是一恒定的力吗？怎样求静摩擦力的大小？怎样判断静摩擦力的方向？

【实验探究】 在水平桌面上放一木块，用弹簧测力计沿水平方向用较小的力拉木块但保持木块不动，并不断缓慢地增大拉力.注意提示学生观察弹簧秤的示数变化.

实验如图3-3-2：

图3-3-2

实验现象：我们可以看到随着拉力的增大，弹簧秤的示数不断增大.

结论：由二力平衡的知识可以知道，木块受到的静摩擦力大小等于弹簧秤的拉力，方向和拉力的方向相反.所以静摩擦力不是一固定值，它随外力的变化而变化，总是和外力大小相等、方向相反.

继续试验：在弹簧测力计指针下轻塞一个小纸团，它可以随指针移动，并作为指针到达最大位置的标志.在刚才实验的基础上继续用力，当拉力达到一定的值时木块开始移动，此时拉力会突然变小.要求学生记下刚才的最大值.

结论：静摩擦力的增大有一个限度，这个限度就是最大静摩擦力Fmax，其值等于物体刚刚开始运动时的拉力.两物体间实际发生 ……此处隐藏5172个字……

方向 阻碍相对滑动-----与运动趋势方向相反

二 决定滑动摩擦力大小因素： 压力大小（N） 接触面粗糙程度（μ）（将教学过程设计中的表格画在黑板上）

三 公式：f=μ N （0

四 应用

教学过程设计

（1） 复习弹力、导入新课

复习弹力，联系实际说明——相互接触的两个物体相互作用时的现象（例如：一个弹簧板上放着一个物体，当换放一个更重的物体时，弹簧板的形变量会增大，说明物体和弹簧板间的弹力变大；与此相对应的另外一种现象是，当我们用力推讲桌时，我们会感觉到好象有一种阻碍的力量（老师实验）。我们知道，这种力量决不是弹力，但它一定和弹力有关系，因为当我们推一个较小的物体时，我们就会觉得很轻松。那么，这种力到底是一种什么力呢？）马拉雪橇在冰道上滑行却能拉很重的货物，在普通路面却不行。走路时在光滑的路面容易摔倒。这些是为什么？引入。

师：当两个物体彼此接触和挤压，并发生相对滑动时，在接触面上产生的一种阻碍相对滑动的力称为滑动摩擦力。（板书）

师：从定义中可以知道滑动摩擦力产生的条件和方向。提问。

生1：条件是接触、挤压、相对滑动。

生2：方向是阻碍相对滑动的力，即与相对滑动的力方向相反。

（2） 探究思考

师：那让我们实验探究一下滑动摩擦力大小与什么因素有关呢？

生1：弹力。

生2：接触面大小。

师：很好！其实呢，老师认为还与接触面的性质有关。那我们现在对其进行实验探究，分别对它们进行探究，看看我们的推测是否正确。

老师把学生分成甲乙丙三组，完成下表中的实验，并完成下列表格的内容。 （在实验过程中，老师要下来观看同学实验，并指导。）

表一

甲组 乙组 丙组

探究内容 与接触面压力关系 与接触面面积关系 与接触面性质关系

实验器材 弹簧秤、木板、

木块、砝码， 弹簧秤、木板、

木块 弹簧秤、木板、

木块、贴有砂纸

的的木板

实验步骤 把木块放在水平木板

上，用弹簧秤匀速

拉木块，读出这

时的拉力并记录

。在木板上放上砝

码，再次用弹簧

秤匀速拉木块，读出

这时的拉力和用

弹簧秤测出的重力

（压力）并记录。 把木块放在水平木

板上，用弹簧秤

匀速拉木块，读出

这时的拉力并记

录。再把木块另

一侧面朝下，

（这次侧面应与

上次面积不同）

用弹簧秤匀速拉

木块，读出这时

的拉力和用弹簧

秤测出的重力

（压力）并记录。 把木块放在水平

木板上，用弹簧秤

匀速拉木块，读

出这时的拉力并

记录。把木块放

在贴有砂纸的木

板上，用弹簧秤

匀速拉木块，读

出这时的拉力和

用弹簧秤测出的

重力（压力）并

记录。

结果 放砝码的物体受摩

擦力大于不放砝

码的物体受摩擦力。

（由学生自行完成） 两次受摩擦力一样

大（由学生自行完

成） 木块放在贴有砂

纸的木板上受的

摩擦力大于在木

板上受的摩擦力

（由学生自行完成）

结论 滑动摩擦力大小

与接触面的压力有关 滑动摩擦力大小与

接触面的面积无关 滑动摩擦力大小与

接触面的性质有关

师：从上述实验中我们可以得出什么呢?

生：滑动摩擦力大小与接触面的压力、接触面的性质有关，与接触面的面积无关。

(老师板书)

表二

根据每组同学们测出的数据填入以下表格；

压力N

摩擦力f

作出压力N与摩擦力f的图像，寻找其规律。并对实验过程和结论进行评估和交流吧！

师:好！那从图像中我们得出什么呢？

生：压力与摩擦力成正比。

师：对。其比例系数由接触面得材料决定，我们称之为动摩擦因数，记为μ。即有：μ=f/N。（板书）故f=μN。（补充说明：μ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，从式子中可知μ没有单位并由大量的实验证明0

师：下面我们举几个题目巩固一下。

题1.课本73页的例题。

题2：课本77页作业的第一题。

题3：一个橡皮绳，原长为l0，用它悬挂一本书，静止时测出橡皮绳的长度为l1。用橡皮绳沿水平方向拉书使书做匀速运动，测得橡皮绳的长度为l2。设橡皮绳伸长的长度要跟受到的拉力成正比，求出书与桌面的动摩擦因数。（μ=（l2-- l0）/( l1-- l0)）

师：下面谈谈滑动摩擦力的应用。运用我们今天课堂上学的知识，同学们可以提出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法吗？

生1：增大有益摩擦的方法有：增大接触面的粗糙程度或增大物体之间的压力。

生2：减少有害摩擦的方法有：减少接触面得粗糙程度或减少物体之间的压力。

师：生活的运用有：加润滑油，使用气垫；钉鞋，在轮胎上刻花纹等。

（拓展：如果时间充足的话讲课本中的信息窗与同学们分享一下。）

作业：课本77页第二、四题。

教学总结

更为精确的实验表明：滑动摩擦力的大小跟压力成正比，也就是跟两个物体间的垂直作用力成正比。摩擦力与接触面面积大小和滑动的速度大小无关。如果f表示滑动摩擦力的大小，用N表示压力的大小，则有f=μN，其中μ表示滑动摩擦因数，它跟相互接触的两个物体的材料及粗糙程度有关，是一个无单位的物理量，能直接影响运动状态和受力情况。其取值范围是0

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老师的引导下进行假设猜想、设计实验师生共同探究。由学生小组自行进行探究，最后形成结论。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，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和价值观，不会由受到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和创新。

教学过程流程图

教学设计后记

1. 通过生活的例子引入滑动摩擦力，并了解其产生的条件和其方向；

2. 通过互动实验探究影响滑动摩擦力大小的因素，改变“以往以定论式的结论告诉学生”的教学，使学生对公式有更深刻的理解；

3. 探究过程中采用合作学习的方式来吸引学生的学习兴趣。