1/8摩擦力北京市工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)羅強(qiáng)李向峰教學(xué)設(shè)計(jì)思路：驗(yàn)證摩擦力與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)初中做過，為節(jié)約時(shí)間可用flash動(dòng)畫演示，或分組進(jìn)行．在摩擦力的定義和關(guān)于摩擦力方向的敘述中，“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的“相對(duì)”兩字雖然是最基礎(chǔ)的知識(shí)，但它是整個(gè)階段的一個(gè)難點(diǎn)，也是學(xué)生最容易忽略和出錯(cuò)的地方．利用黑板擦、講臺(tái)演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生利用手中的筆、鉛筆盒、教材動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并結(jié)合實(shí)際問題的討論可解決這一難點(diǎn)．靜摩擦力的大小是一個(gè)難點(diǎn)，需要刻意設(shè)計(jì)題目解決這個(gè)問題．學(xué)習(xí)任務(wù)分析：摩擦力這節(jié)課中，重點(diǎn)是研究滑動(dòng)摩擦力，要求會(huì)計(jì)算其大小和判斷其方向，難點(diǎn)是靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的方向的判斷．教師要將學(xué)生初中學(xué)過的相關(guān)概念與本節(jié)的內(nèi)容有機(jī)地融合在一起．教學(xué)中要力圖從兩種摩擦力的區(qū)別與聯(lián)系出發(fā)，讓學(xué)生從摩擦力產(chǎn)生的條件、影響摩擦力大小的因素、范圍及其計(jì)算來理解兩種摩擦力的異同．通過探究實(shí)驗(yàn)去加深鞏固．同時(shí)這是一節(jié)科學(xué)探究課，教材從生活中的摩擦現(xiàn)象引入，以探究靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)為主線，安排了學(xué)生猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)探究、合作交流等教學(xué)過程，讓學(xué)生經(jīng)歷探討兩種摩擦力與壓力、接觸面粗糙程度關(guān)系的過程．這很好地體現(xiàn)了新教材讓學(xué)生在體驗(yàn)知識(shí)的形成、發(fā)展過程中，主動(dòng)獲取知識(shí)的精神．同時(shí)，這節(jié)教材的內(nèi)容與學(xué)生的生活實(shí)際及生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系十分密切，教材的編寫突出了這一點(diǎn)．在通過實(shí)驗(yàn)得出摩擦力的有關(guān)知識(shí)后，注重引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析、解釋生活生產(chǎn)中大量的摩擦現(xiàn)象．學(xué)習(xí)者分析：1．學(xué)生通過對(duì)重力和彈力的學(xué)習(xí)，了解了一些學(xué)習(xí)力的方法和思路——以掌握力的三要素和力的產(chǎn)生條件為重點(diǎn)，圍繞這兩點(diǎn)展開學(xué)習(xí)．這對(duì)摩擦力的學(xué)習(xí)有一定幫助，但摩擦力的方向是難點(diǎn)，需要老師對(duì)難點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)分散．2．本節(jié)課來源于生活中的大量實(shí)例，但學(xué)生對(duì)相關(guān)新事物新情況的了解較為片面，不能很好地由感性認(rèn)識(shí)提升為理性認(rèn)識(shí)，應(yīng)通過本節(jié)的學(xué)習(xí)讓學(xué)生掌握探究學(xué)習(xí)的一般方法，使其成為學(xué)生終身學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)．教學(xué)目標(biāo)：1．知識(shí)與技能（1）能列舉出生活中常見的摩擦力的實(shí)例．（2）通過對(duì)實(shí)例的分析能抽象概括出滑動(dòng)摩擦力的定義，總結(jié)出滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件及判斷方向的方法．（3）能通過對(duì)定義和方向中“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的“相對(duì)”兩字的分析突破難點(diǎn)．（4）能列舉出生活中常見的靜摩擦力的例子．能通過觀察、分析，知道靜摩擦力在一定范圍內(nèi)變化，知道靜摩擦力有一最大值．能理解什么是相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢，能說出判斷靜摩擦力方向的方法．（5）能用與研究滑動(dòng)摩擦力同樣的方法，判斷靜摩擦力的大小和方向．2．過程與方法（1）培養(yǎng)學(xué)生利用物理語言分析、思考、描述摩擦力的概念和規(guī)律的能力．（2）通過自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力．（3）通過學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并參與比賽等形式，激發(fā)學(xué)生興趣增強(qiáng)學(xué)生的探究創(chuàng)新意識(shí)．3．情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）通過對(duì)摩擦力規(guī)律的研究，以及用文具、書本等手邊的物體做實(shí)驗(yàn)，探索物理規(guī)律，體會(huì)物理知識(shí)及研究方法的神奇與美妙，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣．（2）學(xué)生體驗(yàn)自主探索物理規(guī)律的艱辛和喜悅．重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）重點(diǎn)：嘗試設(shè)計(jì)出研究摩擦力的三要素的實(shí)驗(yàn)方案，練習(xí)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案突破學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)，用科學(xué)方法對(duì)身邊的實(shí)例進(jìn)行分析．（2）難點(diǎn)：摩擦力所遵循的規(guī)律及應(yīng)用．（摩擦力的方向是主要的難點(diǎn)．）教學(xué)準(zhǔn)備：（1）學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材：文具、教材和文具盒．（2）演示器材：板擦、教材和遙控器．（3）視頻：最大靜摩擦力錄像；Flash動(dòng)畫演示初中學(xué)過的摩擦力實(shí)驗(yàn)．（4）多媒體設(shè)備一套：可供放像、課件播放等．教學(xué)過程：教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)點(diǎn)評(píng)引入新課提問：前面我們學(xué)習(xí)了重力和彈力，應(yīng)從幾方面研究力？今天我們用同樣的方法，結(jié)合初中學(xué)過的知識(shí)學(xué)習(xí)摩擦力．提問：根據(jù)初中知識(shí)，列舉生活中摩擦力的實(shí)例．展示：潮汐和啄木鳥圖片．教師：摩擦力不但存在于生活和生產(chǎn)中，為人類廣泛應(yīng)用，還存在于自然界的每一個(gè)角落，等著我們?nèi)ヌ剿鳎畬W(xué)生討論后回答問題：三要素和產(chǎn)生條件．學(xué)生討論后回答問題．觀看圖片并思考摩擦力存在于自然界中．通過對(duì)學(xué)習(xí)方法的探討，突出本節(jié)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)．通過討論摩擦力實(shí)例和展示自然界的圖片，讓學(xué)生了解摩擦力是廣泛存在的．同時(shí)，展現(xiàn)大自然的博大精深和美麗，在激發(fā)學(xué)生對(duì)自然界的好奇心的同時(shí)，引入新課的教學(xué)．講授新課提問：摩擦力分為幾類？教師：我們先來研究滑動(dòng)摩擦力．提問：受到滑動(dòng)摩擦力的物體一定是運(yùn)動(dòng)的嗎？請(qǐng)學(xué)生用手邊的文具演示證明上面的結(jié)論．教師用板擦、投影儀遙控器等在講臺(tái)上滑動(dòng)演示給大家看．教師總結(jié)：板擦受滑動(dòng)摩擦力，講臺(tái)受的也是滑動(dòng)摩擦力．學(xué)生回答：分三類——滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力和滾動(dòng)摩擦．學(xué)生認(rèn)真思考后回答：不一定．多數(shù)學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻贸稣_的結(jié)論．這個(gè)問題對(duì)學(xué)生的震動(dòng)很大，說明初中對(duì)“相對(duì)”兩個(gè)字的理解是不夠深入的．有一半學(xué)生回答：是，一定．仍有學(xué)生認(rèn)為講臺(tái)受到的是靜摩擦力．提問：如何給滑動(dòng)摩擦力下定義？教師：“相對(duì)”是指相對(duì)接觸產(chǎn)生摩擦力的物體互為參照物，而不一定相對(duì)于地面．提問：滑動(dòng)摩擦力的方向我們?cè)诔踔惺窃鯓颖硎龅?？提問：教材?4頁討論與交流；中滑動(dòng)摩擦力是動(dòng)力還是阻力？教師：舉例說明生活中動(dòng)摩擦力提供動(dòng)力的例子．活動(dòng)：要求學(xué)生用手邊的文具、書本演示給旁邊的同學(xué)——什么時(shí)候動(dòng)摩擦力提供動(dòng)力？要求學(xué)生總結(jié)：滑動(dòng)摩擦力提供動(dòng)力的條件．演示：Flash課件——（初中研究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)．要求學(xué)生總結(jié)．教師：公式：F＝μFNF是滑動(dòng)摩擦力，F(xiàn)N為壓力，μ—?jiǎng)幽Σ烈驍?shù)：與相互接觸物體的材料及接觸面的粗糙程度有關(guān)，沒有單位．【例題】：結(jié)合教材關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù)的數(shù)據(jù)，計(jì)算質(zhì)量為50kg的人穿著冰刀溜冰、穿著橡膠鞋在水泥地面上走所受的滑動(dòng)摩擦力分別是多少？（g取10N/kg）10N、350N．用相同的方法討論靜摩擦力的定義和方向．學(xué)生回答：當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對(duì)另一物體滑動(dòng)時(shí)，受到另一物體阻礙它“相對(duì)”滑動(dòng)的力，叫做滑動(dòng)摩擦力．回答：與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反．討論：水平傳送帶在火車站和機(jī)場等地被廣泛應(yīng)用，把行李剛放上傳送帶到行李和傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，行李都受到哪些摩擦力？活動(dòng)：可以用課本帶動(dòng)文具盒運(yùn)動(dòng)起來．總結(jié)：當(dāng)上面滑動(dòng)的物體相對(duì)于對(duì)它施加摩擦力的物體向后運(yùn)動(dòng)而相對(duì)于地面向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)摩擦力提供動(dòng)力．總結(jié)：1．滑動(dòng)摩擦力與壓力成正比；2．還與相互接觸物體的材料及接觸面的粗糙程度有關(guān)．解：F＝μ1FN＝μ1G＝0.02×500＝10（N）F＝μ2FN＝μ2G＝0.7×500＝350（N）結(jié)合研究滑動(dòng)摩擦力的實(shí)驗(yàn)和圖討論：靜摩擦力的大小如何用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證？回答：靜止也是平衡態(tài)，可以用彈簧秤測量．問題的設(shè)計(jì)要啟發(fā)學(xué)生自己總結(jié)出滑動(dòng)摩擦力的定義．其實(shí)，學(xué)生比較熟悉滑動(dòng)摩擦力的定義，只是不完全理解“相對(duì)”兩字．學(xué)生非常熟悉滑動(dòng)摩擦力方向的表述，但還是不完全理解“相對(duì)”兩字．這里讓學(xué)生自己運(yùn)用已學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行分析，要充分相信學(xué)生有這種能力，教師只需稍加引導(dǎo)，不要過多講解，要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生獲得解決問題的樂趣．關(guān)于這個(gè)問題的討論和實(shí)驗(yàn)探究，既可以使學(xué)生對(duì)滑動(dòng)摩擦力的定義及其方向加深理解，認(rèn)識(shí)到“相對(duì)”的真正含義，又能突破難點(diǎn)．學(xué)生實(shí)驗(yàn)或教師演示實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生利用彈簧秤研究靜摩擦力的大小由什么決定，如何變化．提問：能否無限制增大？給出最大靜摩擦力定義：靜摩擦力的最大值，叫最大靜摩擦力．公式：Fmax＝μSFN（μS為靜摩擦因數(shù)，比μ略大．）再做一遍實(shí)驗(yàn)，討論范圍．做第三遍實(shí)驗(yàn)，觀察突變．學(xué)生認(rèn)真實(shí)驗(yàn)，觀察示數(shù)變化．當(dāng)滑動(dòng)趨勢增大時(shí)，靜摩擦力也隨著增大．靜摩擦力的大小應(yīng)在零和最大靜摩擦力之間，即：0≤F≤Fmax討論：突變?cè)颍蘏為靜摩擦因數(shù)，比μ略大．讓學(xué)生再從理性認(rèn)識(shí)回到感性認(rèn)識(shí)上，利用上面的分析情況，驗(yàn)證示數(shù)是否如預(yù)知的那樣發(fā)生變化．可以畫圖討論：應(yīng)用自行車上的摩擦力自行車上哪些部位受靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力？哪些部位要增大、減小摩擦？這些部位各是用什么方法來增大或減小摩擦的？理論聯(lián)系實(shí)際．討論：摩擦力產(chǎn)生的條件．教師演示：1．摩擦力的大小與接觸面的大小無關(guān)．2．滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)．學(xué)生回答：直接接觸；相互擠壓；面不光滑；相對(duì)運(yùn)動(dòng)．學(xué)生談本節(jié)課的收獲．及時(shí)復(fù)習(xí)鞏固，使知識(shí)系統(tǒng)化．布置作業(yè)1．復(fù)習(xí)本節(jié)課內(nèi)容．2．本課習(xí)題試卷．教學(xué)流程：板書設(shè)計(jì)：第四節(jié)摩擦力一、滑動(dòng)摩擦力1．定義2．方向3．大小4．應(yīng)用二、靜摩擦力1．定義2．方向3．大小4．最大靜摩擦力5．應(yīng)用三、摩擦力產(chǎn)生條件四、對(duì)摩擦力的進(jìn)一步討論學(xué)習(xí)效果評(píng)