高中物理《滑動摩擦力》優秀教案分享

來源:文萃谷 1.91W

  “滑動摩擦力”的教學設計

高中物理《滑動摩擦力》優秀教案分享

  教學設計思路

根據課堂教學設計的基本原理,制定“滑動摩擦力”的教學設計方案。

對於“滑動摩擦力產生的現象、機理及其應用”部分,主要是採用接受性學習(瞭解)的方式,具體思路是:先通過生活中常見的有關滑動摩擦力的例子,引出滑動摩擦力;接着介紹摩擦力是怎樣產生的;再説明滑動摩擦力的特點(方向等);最後説明生活中的應用(利與弊)。

對於“滑動摩擦力公式”部分,主要採用實驗探究學習的方式,具體設計思路是:把學生分成三組,自己設計實驗分別探究不同接觸面性質、接觸面積和接觸面壓力情況下滑動摩擦力的大小;然後一起分析得出滑動摩擦力的公式;最後舉例鞏固一下。

  學習任務分析

滑動摩擦力是山東科學技術出版社出版的物理1(必修)第四章第三節的內容,主要是滑動摩擦力。該內容是學習了重力與重心和形變與彈力的基礎上,繼續學習摩擦力。其主要特點是實驗探究學習“滑動摩擦力”,培養學生動手能力、科學的思維方法和強化學生分析和論證的能力;強調滑動摩擦力的實際生活應用,為以後動力學的知識打下堅實的基礎。

  (1)教學重點

○1 通過實驗探究滑動摩擦力,並尋找其中規律,得出滑動摩擦力的公式;

○2加深對“滑動摩擦力”的理解(條件與方向);

○3正確理解滑動摩擦力的產生及其在生活中的應用。

  (2)教學難點

○1學會實驗探究滑動摩擦力;

○2瞭解滑動摩擦力的產生及其在生活中的應用。

  學習者分析

生是普通水平的高一學生。

○1已學習了重力與重心、形變與彈力;

○2 平時重視課本知識的學習,但對知識的實際應用瞭解甚少,比如滑動摩擦力的日常應用(利與弊);

○3 學生對自己動手實驗有着較濃厚的興趣,利用實驗探究的學習方法調動學生學習的積極性以及激起學生的求知慾。

  教學目標

1 知識與技能

○1 通過實驗探究、理解滑動摩擦力;

○2 知道滑動摩擦力與哪些因素有關,尋找其中規律並導出滑動摩擦力的公式;

○3知道滑動摩擦力的產生及其在生活中的應用。

2 過程與方法

○1通過生活中的實例瞭解摩擦現象的普遍存在,並初步培養學生的觀察能力和提出問題的能力‘

○2 通過實驗探究影響摩擦力大小的因素,初步體會科學研究的方法,培養學生收集和處理數據的能力;

○3通過實驗探究生活中的摩擦現象培養學生的信息交流能力。

3 情感態度與價值觀

○1 使學生能聯繫實際探究自然現象和日常生活中的物理道理,養成勇於探索生活中的物理道理與原理的精神;

○2 培養學生實踐-----認識(規律)-----實踐(解決實際問題)的思想;

○3 通過探究活動和小組合作培養學生善於將自己的見解公開和與人交流的能力以及合作精神。

教學設備 砝碼(若干個) 木板 貼有砂紙的木板 木板(長寬高不等)彈簧秤

  板書設計

滑動摩擦力

一 定義:滑動摩擦力是當兩個物體彼此接觸和擠壓,併發生相對滑動時,在接觸面上產生的一種阻礙相對滑動的力。

二 條件 接觸 擠壓 相對滑動

方向 阻礙相對滑動-----與運動趨勢方向相反

二 決定滑動摩擦力大小因素: 壓力大小(N) 接觸面粗糙程度(μ)(將教學過程設計中的表格畫在黑板上)

三 公式:f=μ N (0<μ<1)

四 應用

  教學過程設計

  (1) 複習彈力、導入新課

複習彈力,聯繫實際説明——相互接觸的兩個物體相互作用時的現象(例如:一個彈簧板上放着一個物體,當換放一個更重的物體時,彈簧板的形變量會增大,説明物體和彈簧板間的彈力變大;與此相對應的另外一種現象是,當我們用力推講桌時,我們會感覺到好象有一種阻礙的力量(老師實驗)。我們知道,這種力量決不是彈力,但它一定和彈力有關係,因為當我們推一個較小的物體時,我們就會覺得很輕鬆。那麼,這種力到底是一種什麼力呢?)馬拉雪橇在冰道上滑行卻能拉很重的貨物,在普通路面卻不行。走路時在光滑的路面容易摔倒。這些是為什麼?引入。

師:當兩個物體彼此接觸和擠壓,併發生相對滑動時,在接觸面上產生的一種阻礙相對滑動的力稱為滑動摩擦力。(板書)

師:從定義中可以知道滑動摩擦力產生的條件和方向。提問。

生1:條件是接觸、擠壓、相對滑動。

生2:方向是阻礙相對滑動的力,即與相對滑動的力方向相反。

  (2) 探究思考

師:那讓我們實驗探究一下滑動摩擦力大小與什麼因素有關呢?

生1:彈力。

生2:接觸面大小。

師:很好!其實呢,老師認為還與接觸面的`性質有關。那我們現在對其進行實驗探究,分別對它們進行探究,看看我們的推測是否正確。

老師把學生分成甲乙丙三組,完成下表中的實驗,並完成下列表格的內容。 (在實驗過程中,老師要下來觀看同學實驗,並指導。)

表一

甲組 乙組 丙組

探究內容 與接觸面壓力關係 與接觸面面積關係 與接觸面性質關係

實驗器材 彈簧秤、木板、

木塊、砝碼, 彈簧秤、木板、

木塊 彈簧秤、木板、

木塊、貼有砂紙

的的木板

實驗步驟 把木塊放在水平木板

上,用彈簧秤勻速

拉木塊,讀出這

時的拉力並記錄

。在木板上放上砝

碼,再次用彈簧

秤勻速拉木塊,讀出

這時的拉力和用

彈簧秤測出的重力

(壓力)並記錄。 把木塊放在水平木

板上,用彈簧秤

勻速拉木塊,讀出

這時的拉力並記

錄。再把木塊另

一側面朝下,

(這次側面應與

上次面積不同)

用彈簧秤勻速拉

木塊,讀出這時

的拉力和用彈簧

秤測出的重力

(壓力)並記錄。 把木塊放在水平

木板上,用彈簧秤

勻速拉木塊,讀

出這時的拉力並

記錄。把木塊放

在貼有砂紙的木

板上,用彈簧秤

勻速拉木塊,讀

出這時的拉力和

用彈簧秤測出的

重力(壓力)並

記錄。

結果 放砝碼的物體受摩

擦力大於不放砝

碼的物體受摩擦力。

(由學生自行完成) 兩次受摩擦力一樣

大(由學生自行完

成) 木塊放在貼有砂

紙的木板上受的

摩擦力大於在木

板上受的摩擦力

(由學生自行完成)

結論 滑動摩擦力大小

與接觸面的壓力有關 滑動摩擦力大小與

接觸面的面積無關 滑動摩擦力大小與

接觸面的性質有關

師:從上述實驗中我們可以得出什麼呢?

生:滑動摩擦力大小與接觸面的壓力、接觸面的性質有關,與接觸面的面積無關。

(老師板書)

表二

根據每組同學們測出的數據填入以下表格;

壓力N

摩擦力f

作出壓力N與摩擦力f的圖像,尋找其規律。並對實驗過程和結論進行評估和交流吧!

師:好!那從圖像中我們得出什麼呢?

生:壓力與摩擦力成正比。

師:對。其比例係數由接觸面得材料決定,我們稱之為動摩擦因數,記為μ。即有:μ=f/N。(板書)故f=μN。(補充説明:μ跟相互接觸的兩個物體的材料有關,還跟接觸面的粗糙程度有關,從式子中可知μ沒有單位並由大量的實驗證明0<μ<1。)

師:下面我們舉幾個題目鞏固一下。

題1.課本73頁的例題。

題2:課本77頁作業的第一題。

題3:一個橡皮繩,原長為l0,用它懸掛一本書,靜止時測出橡皮繩的長度為l1。用橡皮繩沿水平方向拉書使書做勻速運動,測得橡皮繩的長度為l2。設橡皮繩伸長的長度要跟受到的拉力成正比,求出書與桌面的動摩擦因數。(μ=(l2-- l0)/( l1-- l0))

師:下面談談滑動摩擦力的應用。運用我們今天課堂上學的知識,同學們可以提出增大有益摩擦和減小有害摩擦的方法嗎?

生1:增大有益摩擦的方法有:增大接觸面的粗糙程度或增大物體之間的壓力。

生2:減少有害摩擦的方法有:減少接觸面得粗糙程度或減少物體之間的壓力。

師:生活的運用有:加潤滑油,使用氣墊;釘鞋,在輪胎上刻花紋等。

(拓展:如果時間充足的話講課本中的信息窗與同學們分享一下。)

作業:課本77頁第二、四題。

  教學總結

更為精確的實驗表明:滑動摩擦力的大小跟壓力成正比,也就是跟兩個物體間的垂直作用力成正比。摩擦力與接觸面面積大小和滑動的速度大小無關。如果f表示滑動摩擦力的大小,用N表示壓力的大小,則有f=μN,其中μ表示滑動摩擦因數,它跟相互接觸的兩個物體的材料及粗糙程度有關,是一個無單位的物理量,能直接影響運動狀態和受力情況。其取值範圍是0<μ<1。

  教學反思

本節課在考慮到科學探究的難度和學生的實際基礎上讓學生在老師的引導下進行假設猜想、設計實驗師生共同探究。由學生小組自行進行探究,最後形成結論。實現學科核心向學生核心的

轉移,讓學生主動獲取知識;通過具體事例將知識應用於生活和生產,讓學生體會物理知識的應用價值,培養學生熱愛科學的態度和價值觀,不會由受到傳統教學的影響太多而不敢過分相信學生“放手”讓學生去探究,從而制約了學生的進步和創新。

教學過程流程

  教學設計後記

1. 通過生活的例子引入滑動摩擦力,並瞭解其產生的條件和其方向;

2. 通過互動實驗探究影響滑動摩擦力大小的因素,改變“以往以定論式的結論告訴學生”的教學,使學生對公式有更深刻的理解;

3. 探究過程中採用合作學習的方式來吸引學生的學習興趣。

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