高中物理摩擦力課件。
我們將從各個(gè)不同的視角全面了解和分析“高中物理摩擦力課件”。如果這個(gè)網(wǎng)站對(duì)您有價(jià)值,請(qǐng)務(wù)必收藏,以備日后使用。教案和課件是教師教學(xué)工作的起始環(huán)節(jié),也是上好課的先決條件。每位老師都應(yīng)該精心設(shè)計(jì)自己的教案和課件,展示自己的智慧,提高教學(xué)質(zhì)量。
摩擦力 教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1、知道滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件,會(huì)判斷滑動(dòng)摩擦力的方向。
2、知道滑動(dòng)摩擦力的大小跟什么有關(guān)知道滑動(dòng)摩擦力跟壓力成正比。
3、知道靜摩擦力產(chǎn)生的條件會(huì)判斷靜摩擦力的方向知道最大靜摩擦力的概念。
二、能力目標(biāo)
通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰胺治鰡?wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
三、德育目標(biāo)
向?qū)W生滲透抓主要矛盾和主要因素、忽略次要因素的辯證思想。教學(xué)重點(diǎn)
1、滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律
2、靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律正確理解最大靜摩擦力的概念。教學(xué)難點(diǎn)
1、正壓力FN的確定。
2、靜摩擦力方向的正確判定。教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)法、探究法、啟發(fā)式
教學(xué)用具 書、細(xì)繩、毛巾學(xué)生每人備一條、彈簧秤學(xué)生用 兩人一個(gè)。沒(méi)有該實(shí)驗(yàn)器材的學(xué)校 在組織教學(xué)時(shí)可將定量分析問(wèn)題改為定性分析問(wèn)題 教學(xué)過(guò)程
一、引入新課
做游戲全班參與兩人一組。
老師請(qǐng)一同學(xué)抓住另一同學(xué)的手指或用雙手掌壓住另一同學(xué)的手看對(duì)方能否掙脫。
沒(méi)有掙脫一組的得勝方。
老師你沒(méi)有讓他她掙脫掉除了你自己的力量外你認(rèn)為還有什么力幫了你的忙
學(xué)生摩擦力。
老師對(duì)今天我們就來(lái)研究摩擦力。
二、新課教學(xué)
1、滑動(dòng)摩擦力
學(xué)生實(shí)驗(yàn)①讓學(xué)生搓動(dòng)自己的雙手感覺(jué)滑動(dòng)摩擦力的作用。②用一手指按在另一手
掌上推行感覺(jué)滑動(dòng)摩擦力的作用。③用手拖書在桌面上滑行感覺(jué)滑動(dòng)摩擦力的作用。
總結(jié)得到一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對(duì)于另一個(gè)物體滑動(dòng)時(shí)受到的另一個(gè)物體
阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力這種力叫做滑動(dòng)摩擦力。
老師那么物體之間的摩擦力是如何產(chǎn)生的呢
學(xué)生實(shí)驗(yàn)并思考①將一本書放在桌面上不動(dòng)且在水平方向不給它施加力書和桌面
之間是否會(huì)產(chǎn)生摩擦力②用一個(gè)大小等于書重力的力向上提著書使書沿水平桌面運(yùn)動(dòng)
書和桌面之間是否會(huì)有摩擦力③讓書在光滑的水平面上滑行,書和水平面間是否會(huì)有摩擦 力
學(xué)生自由發(fā)言老師引導(dǎo)。
總結(jié)得到滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件①兩物體接觸且接觸面都粗糙。②兩物體間存在
相互作用的彈力。③兩物體接觸面間有相對(duì)滑動(dòng)。
2、滑動(dòng)摩擦力的方向
學(xué)生實(shí)驗(yàn)用一手指按在桌面上向前推行。
師生共同分析實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)摩擦力的方向并畫出示意圖。
總結(jié)滑動(dòng)摩擦力的方向總跟接觸面相切并且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。
引導(dǎo)學(xué)生分析“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的含義是指相對(duì)接觸的物體而不是相對(duì)于別的物體。、滑動(dòng)摩擦力的大小
演示用彈簧秤通過(guò)細(xì)繩水平拉著書在水平桌面上勻速運(yùn)動(dòng)則書與桌面之間的滑動(dòng)摩
擦力等于彈簧秤對(duì)書的拉力即通過(guò)彈簧秤的示數(shù)即可知道滑動(dòng)摩擦力的大小。
老師那么滑動(dòng)摩擦力的大小可能與哪些因素有關(guān)呢它們之間又是怎樣的關(guān)系請(qǐng)同
學(xué)們大膽地說(shuō)出自己的假說(shuō)
學(xué)生討論提出假說(shuō)。
板書課題 ①滑動(dòng)摩擦力和壓力的關(guān)系。
②滑動(dòng)摩擦力和接觸面粗糙程度的關(guān)系。
③滑動(dòng)摩擦力和接觸面面積的關(guān)系。
老師每一個(gè)課題研究的是滑動(dòng)摩擦力與一個(gè)因素的關(guān)系那么其它兩個(gè)因素怎樣處理
呢在研究時(shí)應(yīng)采取什么方法呢
學(xué)生討論回答控制其它因素不變。
老師對(duì)這種方法叫“控制變量法”。
提問(wèn)一部分同學(xué)以上各個(gè)課題分別應(yīng)該控制哪些因素不變。
學(xué)生回答正確的予以肯定回答錯(cuò)誤或不完善的要及時(shí)更正。
將全班分成三組讓每組領(lǐng)取一個(gè)課題做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。
要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
友情提示用彈簧秤測(cè)出每本書的重力就可以知道壓力的大小。
老師巡回指導(dǎo)審查他們的方案、記錄表格。
請(qǐng)做完的小組上臺(tái)展示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論。其他小組評(píng)估老師點(diǎn)評(píng)。
結(jié)論
①壓力越大滑動(dòng)摩擦力越大且滑動(dòng)摩擦力與壓力的比值是一常數(shù)。
②接觸面越粗糙滑動(dòng)摩擦力越大。
③滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積無(wú)關(guān)。
歸納滑動(dòng)摩擦力跟壓力成正比也就是跟一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體表面的垂直作用力成
正比。
表達(dá)式為 F=u FN
其中 u是比例常數(shù)叫動(dòng)摩擦因數(shù)它的數(shù)值由接觸面的材料和粗糙程度決定是F
與FN的比值沒(méi)有單位 二靜摩擦
1、靜摩擦力
演示用彈簧秤通過(guò)細(xì)繩水平拉水平桌面上的一摞書書沒(méi)有被拉動(dòng)。
分析由于書未動(dòng)所以它所受的合力等于零而重力與支持力已平衡在水平方向上
必有一個(gè)力與拉力平衡。我們把這個(gè)力叫靜摩擦力。
請(qǐng)學(xué)生做同樣的實(shí)驗(yàn)并分析靜摩擦力產(chǎn)生的條件靜摩擦力的方向。
總結(jié)得到靜摩擦力產(chǎn)生的條件①兩物體接觸且接觸面都粗糙。②兩物體間有相互
作用的壓力。③兩物體接觸面有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。
靜摩镲力的方向總跟接觸面相切并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。
2、靜摩擦力的大小
學(xué)生實(shí)驗(yàn)用彈簧秤通過(guò)細(xì)繩水平拉水平桌面上的一摞書開(kāi)始用較小的力拉書未動(dòng)
觀察彈簧秤示數(shù)的變化并讀出此時(shí)的讀數(shù)。再用稍大的力拉書仍未動(dòng)觀察彈簧秤示數(shù) 的變化并讀出此時(shí)的讀數(shù)。
得到結(jié)論靜摩擦力隨外力的增大而增大。
老師那么靜摩擦力能無(wú)限增大嗎
學(xué)生實(shí)驗(yàn)繼續(xù)增大水平拉力直到書開(kāi)始運(yùn)動(dòng)讀出此時(shí)彈簧稱的讀數(shù)。
結(jié)論靜摩擦力不可能無(wú)限增大我們把靜摩擦力的最大值叫做最大靜摩擦力。
板書課題最大靜摩擦力和壓力的關(guān)系。
全班同學(xué)做實(shí)驗(yàn)研究這一課題。
要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
友情提示通過(guò)增減書的數(shù)量改變那摞書對(duì)桌面的壓力。
老師巡回指導(dǎo)。
請(qǐng)部分同學(xué)展示自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論老師點(diǎn)評(píng)。
結(jié)論最大靜摩擦力與壓力成正比??偨Y(jié)
①靜摩擦力在零和最大靜摩擦力之間即 0F靜Fmax ②最大靜摩擦力與壓力成正比。學(xué)生思考、討論靜摩擦力的作用。
三、小結(jié) 滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力是常見(jiàn)的兩種力
1、它們的產(chǎn)生條件①兩物體接觸接觸面都粗糙。②兩物體間有相互作用的壓力。
③兩物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。
2、摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。
3、滑動(dòng)摩擦力的大小可用F=u FN 計(jì)算當(dāng)物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)也可由平衡條件計(jì)算。
4、靜摩擦力的大小在零和最大靜摩擦力之間變化可用平衡條件來(lái)計(jì)算。最大靜摩擦
力與壓力成正比。
四、作業(yè) 課本P11 練習(xí)三1、2
五、板書設(shè)計(jì)
1、滑動(dòng)摩擦力一個(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)產(chǎn)生的
摩擦力。
2、方向跟接觸面相切跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。
3、大小滑動(dòng)摩擦力跟壓力成正比即
F=u FN與接觸面的材料及接擦 觸面的粗糙程度有關(guān)。
1、靜摩擦力一個(gè)物體相對(duì)另一個(gè)物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。
2、方向跟接觸面相切跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。
3、大小①0F靜maxF ②由二力平衡條件求得。
六、教學(xué)總結(jié) 充分利用現(xiàn)有的教學(xué)資源讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)他們自己思考、分析、計(jì)算、得出
所要的結(jié)論。這樣既收到了好的學(xué)習(xí)效果,又讓他們進(jìn)一步了解了自然科學(xué)的研究方法,激
發(fā)了他們的興趣,培養(yǎng)了他們的能,提高了他們的素質(zhì)。
在課堂上創(chuàng)設(shè)生活情景,引出生活難題,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,嘗試去解決問(wèn)題,使學(xué)生對(duì)本節(jié)課產(chǎn)生極大的興趣,
摩擦力是力學(xué)中的三大性質(zhì)力之一,是高中力學(xué)的一個(gè)重點(diǎn),也是難點(diǎn)。正確認(rèn)識(shí)摩擦力對(duì)整個(gè)力學(xué)知識(shí)框架的搭建起著至關(guān)重要的作用。在摩擦力這節(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,尤其是靜摩擦力方向的判斷。教師要試圖將學(xué)生初中學(xué)過(guò)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(lái)理解兩種摩擦力的異同,通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)去加深鞏固。
本節(jié)課也是一節(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(guò)程,讓學(xué)生經(jīng)歷探討兩種摩擦力與接觸面粗糙程度、壓力關(guān)系的過(guò)程。很好地體現(xiàn)了新教材讓學(xué)生在體驗(yàn)知識(shí)的形成與發(fā)展過(guò)程中,主動(dòng)獲取知識(shí)的精神。同時(shí),本節(jié)課的內(nèi)容與學(xué)生的實(shí)際生活聯(lián)系十分密切,教材的編寫突出了這一點(diǎn)。在通過(guò)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)的知識(shí)去分析解釋大量生活生產(chǎn)中的摩擦現(xiàn)象,并能運(yùn)用這些知識(shí)解決實(shí)際生活中遇到的問(wèn)題。
學(xué)習(xí)者是高中一年級(jí)學(xué)生,目前還沒(méi)有學(xué)習(xí)力的合成與分解相關(guān)知識(shí),只是在初中階段簡(jiǎn)單的了解了一下摩擦力的性質(zhì)。所以在講述新課的時(shí)候要充分考慮學(xué)生的接受能力,要讓他們?cè)谝颜莆罩R(shí)的基礎(chǔ)上逐漸學(xué)習(xí)新課程,避免跨越式教學(xué)。
1.認(rèn)識(shí)靜摩擦、滑動(dòng)摩擦力,和它們的產(chǎn)生條件及其作用效果,會(huì)判斷它們的方向。
2.根據(jù)物體的平衡條件簡(jiǎn)單地計(jì)算靜摩擦力的大小。
1.培養(yǎng)學(xué)生利用物理語(yǔ)言分析、思考、描述摩擦力概念和規(guī)律的能力。
2.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。
3.讓學(xué)生參與和親身體會(huì)在實(shí)驗(yàn)中控制變量和實(shí)驗(yàn)條件。
1.利用演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
2.培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐——認(rèn)識(shí)(規(guī)律)——實(shí)踐(解決實(shí)際問(wèn)題)的思想。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn):
重點(diǎn):1.靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律以及靜摩擦力方向的判斷。
2.正確理解最大靜摩擦力的概念。
3.滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算以及方向的判斷。
難點(diǎn):1.靜摩擦力有無(wú)的判斷和靜摩擦力方向的判斷。
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)說(shuō)明 展示圖片引出問(wèn)題導(dǎo)入課題 展示兩組圖片,引出摩擦力課題。
學(xué)生認(rèn)真觀察圖片,并思考老師提出的問(wèn)題。
2.學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí),陶冶情操。
3.能初步明確課堂所要研究的任務(wù)。 1.利用生活實(shí)例來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望和好奇心。培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力,體現(xiàn)從生活走向物理的教學(xué)觀念。 設(shè)置情景
擦力 情景一:小明同學(xué)需將一個(gè)很重的箱子從A處搬到B處,經(jīng)嘗試,小明很難直接搬動(dòng)它。(要求:小明獨(dú)自完成任務(wù),使用力氣最少。)
情景二:在上述背景之下,小明嘗試推動(dòng)箱子,發(fā)現(xiàn)箱子不容易推動(dòng)。
老師對(duì)上述三個(gè)場(chǎng)景對(duì)應(yīng)提出的三個(gè)解決方案進(jìn)行小結(jié),對(duì)學(xué)生豐富的想象力做出肯定,并同時(shí)介紹學(xué)生,解決方案中涉及的三種摩擦力分別是:靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力、滾動(dòng)摩擦力。 1.請(qǐng)學(xué)生闡述自己的觀點(diǎn),并提出自己的解決方案。
3.學(xué)生跟隨老師的分析,深刻思考,總結(jié)規(guī)律。
4.學(xué)生進(jìn)行觀察,從中發(fā)現(xiàn):物體受到摩擦力的條件,與初中的知識(shí)進(jìn)行比較,歸納出兩種不同類型的摩擦力。 1.通過(guò)生活中的實(shí)際問(wèn)題,啟發(fā)學(xué)生的想象力,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.使學(xué)生發(fā)散思維,不再只受物理?xiàng)l條框框的公式限制,盡可能的發(fā)散思維,考慮解決方案,自己引出三種常見(jiàn)的摩擦力。
3.讓學(xué)生從課堂走向生活。
4.以師生互動(dòng)的方式培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和語(yǔ)言表達(dá)能力。用學(xué)生對(duì)實(shí)例分析,讓學(xué)生初步了解摩擦力,為下面的探究打基礎(chǔ)。
1.定義: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),會(huì)受到另一物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力,這種力叫做滑動(dòng)摩擦力。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體會(huì)到不同物體間滑動(dòng)摩擦力的大小會(huì)有所不同,進(jìn)行思考:滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)呢?
根據(jù)以上幾條猜測(cè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去進(jìn)行驗(yàn)證探索。(利用控制變量法來(lái)進(jìn)行探究)
作出FN——Ff圖象,尋找其中規(guī)律。對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)論進(jìn)行評(píng)估和交流。
3.大?。夯瑒?dòng)摩擦力的大小與正壓力成正比,其比例系數(shù)由接觸面的材料決定,稱之為動(dòng)摩擦因數(shù)(μ)即: F=μFN
“μ”跟相互接觸的兩個(gè)物體的材料有關(guān),還跟接觸面的粗糙程度有關(guān),沒(méi)有單位。
4.方向:滑動(dòng)摩擦力的方向總跟接觸面相切,跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。
“相反”是指相對(duì)接觸的物體,而不能相對(duì)別的物體。
所謂“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”,指的是兩個(gè)物體分別以對(duì)方為參照物所表現(xiàn)出來(lái)的運(yùn)動(dòng),而不是相對(duì)地面或其他物體的運(yùn)動(dòng)。
觀察A在B上滑動(dòng)時(shí)的情況進(jìn)行具體的分析。理解相對(duì)運(yùn)動(dòng)含義。 1.學(xué)生小組討論后提出問(wèn)題。并確定探究的方向。
2.學(xué)生進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí),得出滑動(dòng)摩擦力的特點(diǎn)。
3.學(xué)生通過(guò)自己的比較探究過(guò)程,并分享其他同學(xué)的成果,修正自己的不足之處。
4.學(xué)生對(duì)成果進(jìn)行分析論證,得出它們的特點(diǎn)。
5.就此結(jié)論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
6.鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)完靜摩擦力的基礎(chǔ)上提出問(wèn)題,進(jìn)行更深層探究。
7.師生一起對(duì)問(wèn)題進(jìn)行初步的評(píng)價(jià)和篩選,確定合理的問(wèn)題進(jìn)行探究,并就此進(jìn)行猜想和假設(shè),設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
8.學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo),使得后進(jìn)生能完成實(shí)驗(yàn)進(jìn)展。
9.分析論證后形成結(jié)論:
①滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關(guān)。
②滑動(dòng)摩擦力大小與(正壓力)成正比。
10.學(xué)生就實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行分析、深層拓展,達(dá)到最優(yōu)。 1.培養(yǎng)學(xué)生在觀察物理現(xiàn)象或物理學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,有初步提出問(wèn)題的能力和膽量。
2.學(xué)習(xí)擬定簡(jiǎn)單的科學(xué)研究的計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案。完成對(duì)知識(shí)的初步探究和理解過(guò)程。
3.鼓勵(lì)學(xué)生從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中歸納科學(xué)規(guī)律,并能書面或口頭表達(dá)自己的觀點(diǎn),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)、分析,論證在科學(xué)探究中的重要性。
4.培養(yǎng)合作的精神,敢于提出與別人不同的見(jiàn)解,勇于放棄或修正自己的錯(cuò)誤觀點(diǎn),既堅(jiān)持原則,又尊重他人。
5.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的求知欲,使學(xué)生樂(lè)于探索日常生活中的物理學(xué)道理,勇于探究日常用品中的物理學(xué)原理。
6.具體問(wèn)題的分析過(guò)程,讓學(xué)生能從中了解到解決問(wèn)題的規(guī)范和過(guò)程的重要性,養(yǎng)成良好習(xí)慣。
例題:在東北的冬季伐木工作中,伐下的木料常裝在雪撬上,馬拉著雪撬在冰道上滑行,將木料運(yùn)出。一個(gè)有鋼制滑板的雪撬,連同木料的總重量為4.9×104N。在水平的冰道上,馬要在水平方向用多大的力,才能夠拉著雪撬勻速前進(jìn)?(已知鋼與冰之間的μ=0.02) 學(xué)生運(yùn)用滑動(dòng)摩擦力計(jì)算公式F=μF來(lái)解答問(wèn)題。
教學(xué)目標(biāo)
1.知道摩擦力是如何產(chǎn)生的。
2.知道摩擦力的大小跟什么因素有關(guān)。
3.知道摩擦的利與弊。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):應(yīng)用增大和減小摩擦的方法解決實(shí)際問(wèn)題。
教學(xué)難點(diǎn):設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)。
教學(xué)工具
多媒體
教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
推桌子前進(jìn)時(shí)很費(fèi)力,為什么?
(二)新課學(xué)習(xí)
實(shí)驗(yàn):學(xué)生將手掌放在桌面滑動(dòng),腳在地板上來(lái)回擦動(dòng)等。我們的手、腳運(yùn)動(dòng)受到阻礙的現(xiàn)象叫摩擦現(xiàn)象,這種阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力叫摩擦力。
摩擦力產(chǎn)生的條件:
兩物體要相互接觸,摩擦力只能發(fā)生在接觸面上;
兩物體要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)
兩物體之間要有壓力。
2.探究摩擦力的大小與什么有關(guān)
你認(rèn)為摩擦力的大小與什么有關(guān)?請(qǐng)同學(xué)大膽猜想。
猜想一:與壓力大小有關(guān)(可能有同學(xué)會(huì)提出與重力有關(guān),可舉把黑板擦壓到黑板上所受摩擦力與重力無(wú)關(guān)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生找到壓力影響摩擦)
猜想二:與接觸面的粗糙程度有關(guān)
猜想三:與接觸面積大小有關(guān)
猜想四:與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)
針對(duì)學(xué)生的猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行驗(yàn)證得出結(jié)論
3.生活中哪些地方存在摩擦?
例:人走路
a.哪里存在摩擦?
b.想象:如果沒(méi)有摩擦走路是什么樣子?
c.鞋底為什么有凸凹不平的花紋?
例:汽車在冰面上打滑
a.汽車出現(xiàn)了什么情況?為什么?
b.怎樣解決?(撒鹽、木屑、煤渣等)
c.輪胎上為什么有紋?
例:滑雪比賽
a.滑雪時(shí)板與雪間的摩擦有害還是有益?
b.怎樣減小摩擦力?
摩擦有時(shí)有利,有時(shí)有害。因此有時(shí)我們要增大摩擦,有時(shí)又要想辦法減小摩擦。從理論上看該如何增大摩擦力,又如何減小摩擦力。
4.研究自行車上的摩擦。
通過(guò)今天的學(xué)習(xí),你們對(duì)自行車上的摩擦了解了多少,請(qǐng)同學(xué)們分小組討論,比一比,賽一賽,看那一組知道的最多。(從教室外搬進(jìn)一輛自行車)。
5.知識(shí)的'拓展。
由于摩擦,限制了交通工具的速度,若要提速,你能想出什么方法嗎?介紹水翼船、氣墊船、磁懸浮列車。
課后小結(jié)
摩擦力產(chǎn)生的條件:
(1)兩物體要相互接觸,摩擦力只能發(fā)生在接觸面上;
(2)兩物體要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對(duì)位移;
(3)兩物體之間要有壓力。
教材分析:本節(jié)內(nèi)容是在初中摩擦力基礎(chǔ)上的延伸和拓展。摩擦力與彈力地位等同。本節(jié)知識(shí)是本章教學(xué)的重點(diǎn),同時(shí)也是教學(xué)的難點(diǎn),故應(yīng)對(duì)該節(jié)內(nèi)容的教學(xué)引起高度的重視。本節(jié)教材從對(duì)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)生的先后順序考慮出發(fā),從靜摩擦力入手,然后介紹滑動(dòng)摩擦力。本節(jié)課的重點(diǎn)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)摩擦力的規(guī)律,使學(xué)生認(rèn)識(shí)靜摩擦力,最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力。
學(xué)情分析:由于摩擦力問(wèn)題的復(fù)雜性,且在具體問(wèn)題中表現(xiàn)出“動(dòng)中有靜,靜中有動(dòng)”,尤其靜摩擦力在許多情形下似乎又是“若有若無(wú)”,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中難以理解。因此教師要高度重視,在生活經(jīng)驗(yàn)和課堂實(shí)驗(yàn)的雙重引導(dǎo)下,讓學(xué)生真正理解并掌握摩擦力的規(guī)律。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)靜摩擦力的規(guī)律,知道最大靜摩擦力;
掌握滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式 。
過(guò)程與方法:
會(huì)利用二力平衡條件判斷靜摩擦力的大小和方向;
會(huì)運(yùn)用公式計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小;
情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),有將物理知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的意識(shí)。
認(rèn)識(shí)靜摩擦力,知道最大靜摩擦力;
掌握滑動(dòng)摩擦力的公式。
難點(diǎn):
理解靜摩擦力,最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力;
利用二力平衡判斷靜摩擦力的大小和方向;
利用滑動(dòng)摩擦力的概念及產(chǎn)生條件,判斷滑動(dòng)摩擦力的方向。
首先通過(guò)列舉生活中的摩擦力現(xiàn)象讓同學(xué)們思考討論,引出摩擦力。接著通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示或?qū)W生實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力以及最大靜摩擦力的關(guān)系,在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上得出滑動(dòng)摩擦力的公式。
教學(xué)手段:本節(jié)課以多媒體手段展示生活中與摩擦力有關(guān)的物理情境,引出摩擦力。再通過(guò)課堂小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生探究摩擦力產(chǎn)生的條件和規(guī)律。培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)思考能力,動(dòng)手實(shí)踐能力。
讓同學(xué)們根據(jù)初中學(xué)過(guò)的知識(shí)列舉花樣溜冰比賽,人推桌子,下雪天在地上鋪炭灰等與摩擦力有關(guān)的場(chǎng)景,展示生活中摩擦力處處存在。
在初中時(shí)已經(jīng)學(xué)過(guò),倆個(gè)相互接觸的物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)的趨勢(shì)時(shí),就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力——摩擦力。在本節(jié)課,將進(jìn)一步探討幾種具體的摩擦力分類,包括靜摩擦力,滑動(dòng)摩擦力。在靜摩擦力中將著重點(diǎn)出最大靜摩擦力。了解摩擦力產(chǎn)生的條件、方向和大小。
實(shí)驗(yàn):把毛刷放在桌面上,用力拉毛刷的把手,使毛刷上部稍稍移動(dòng)一些,刷毛的下部由于受到桌面的摩擦仍靜止,使得刷毛發(fā)生了彎曲。這表明刷毛和與桌面之間有摩擦力的作用。讓同學(xué)們觀察并指出此時(shí)毛刷和桌面分別受到的摩擦力的特點(diǎn)和方向。
在上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上讓學(xué)生分析教科書中小孩推木箱的實(shí)例,得出結(jié)論。
引入靜摩擦力:倆個(gè)物體之間只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)而沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦力叫做靜摩擦力。
靜摩擦力的方向總是沿著接觸面,并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。
考慮瓶子瓶口豎直朝上被手握在空中靜止,由平衡條件比較容易判斷瓶子受到的靜摩擦力和瓶子的重力是一對(duì)平衡力,瓶子的靜摩擦力方向向上。但瓶子相對(duì)手的接觸面有向下滑動(dòng)的趨勢(shì)。假設(shè)接觸面光滑,瓶子一定會(huì)向下滑落,這個(gè)“向下滑落”的方向就是瓶子相對(duì)接觸面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向,而靜摩擦力與這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。
實(shí)驗(yàn):1.如圖所示,在托盤里放一定質(zhì)量的砝碼,木盒子靜止。逐漸增加砝碼的個(gè)數(shù),物體仍靜止。根據(jù)二力平衡分析木盒子受到的靜摩擦力大小和方向。
2.在水平桌面上分別鋪上粗糙程度各不相同的毛巾、棉布、木板,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),當(dāng)物體仍靜止在桌面上時(shí),分析此時(shí)木盒子所受靜摩擦力大小,并與上實(shí)驗(yàn)對(duì)比。
3.在木盒子里逐漸添加砝碼,重復(fù)第一個(gè)實(shí)驗(yàn),分析此時(shí)木匣子所受摩擦力。與其他倆實(shí)驗(yàn)對(duì)比。
4.觀察:當(dāng)托盤中的砝碼增加到某一重量時(shí),木盒子將開(kāi)始運(yùn)動(dòng),此時(shí)木盒子所受摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力。
小結(jié):物體受到的靜摩擦力與繩子對(duì)物體的拉力大小相等,方向與物體所受拉力的方向相反。物體所受的靜摩擦力大小與跟它相平衡的力有關(guān),靜摩擦力隨平衡力的增大而增大。
舉例生活中的滑動(dòng)摩擦力,讓學(xué)生感受到它的無(wú)處不在。
在冰面或濕滑的路面上,人跑幾步后,若不再跑動(dòng),會(huì)在冰面上或濕滑的路面上滑行一段距離后停止;緩慢抽出壓在重物下的紙條時(shí),手要持續(xù)用力,同時(shí)重物會(huì)跟著紙條移動(dòng)一段距離;擦黑板時(shí),黑板對(duì)黑板擦有阻礙作用。
定義:當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)的時(shí)候,會(huì)受到另一個(gè)物體阻礙它滑動(dòng)的力,這種力叫做滑動(dòng)摩擦力。
探究對(duì)比物體的靜摩擦力、最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的大小。
實(shí)驗(yàn):在較光滑的桌面上放一木板,上面放一質(zhì)量較大的木塊(如下圖)。開(kāi)始時(shí),在木板與木塊接觸的外側(cè)面作倆個(gè)對(duì)頂?shù)娜切蔚挠浱?hào)。當(dāng)用手沿如圖中箭頭所指方向緩緩地拉木板時(shí),可以看到木塊隨木板一起移動(dòng),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸增大,但倆個(gè)三角形記號(hào)的相對(duì)位置卻沒(méi)有變化,知道彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)增大到某一數(shù)值后,才看到倆個(gè)三角形記號(hào)相對(duì)位置發(fā)生變化。繼續(xù)拉木板,觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。在木塊相對(duì)木板靜止不動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)等于木塊受到靜摩擦力的大小。 SHAPE MERGEFORMAT
觀察并記錄下木塊從跟木板一起移動(dòng)到滑動(dòng)時(shí)的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變化。之后教師通過(guò)多媒體放大演示教科書中的實(shí)驗(yàn)3.3-2,讓學(xué)生分析討論物體靜摩擦力、最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的大小。
通過(guò)演示教科書實(shí)驗(yàn)3.3-2,結(jié)合學(xué)生討論后得出的結(jié)論,繼續(xù)啟發(fā)學(xué)生猜想影響滑動(dòng)摩擦力的因素都有哪些,并讓學(xué)生積極回答。
探究影響滑動(dòng)摩擦力的因素。
實(shí)驗(yàn):學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如下圖所示,水平拉動(dòng)木塊下面的木板2,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)就是木塊1受到的摩擦力。
該實(shí)驗(yàn)在操作時(shí)木板2的運(yùn)動(dòng)不要求勻速,但開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)要緩慢一些,木塊與木板之間從相對(duì)靜止到相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)的指針會(huì)晃動(dòng)。用毛巾鋪在木板2的上面,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟;保持木塊與接觸面的情況不變,在木塊上面放一重物,再做一次對(duì)比實(shí)驗(yàn)。并據(jù)此尋找最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小的關(guān)系,探究滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)。學(xué)生探究后,請(qǐng)學(xué)生匯報(bào)探究結(jié)果。
此實(shí)驗(yàn)采取邊實(shí)驗(yàn)邊教學(xué)的方法,在教學(xué)提綱和教師的引導(dǎo)下,學(xué)生尋找答案。給學(xué)生每2人一組準(zhǔn)備好隨堂實(shí)驗(yàn)器材。
實(shí)驗(yàn)表明:滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力成正比,也就是跟倆個(gè)物體表面間的垂直作用力成正比。如果用 表示滑動(dòng)摩擦力的大小,用 表示壓力的大小,則有: 。其中 是比例常數(shù)(無(wú)單位),叫做動(dòng)摩擦因數(shù)。
思考:
解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:為什么木塊與木板之間從相對(duì)靜止到相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)的指針會(huì)晃動(dòng)?
公式中的壓力大小與重力大小有直接關(guān)系嗎?
的數(shù)值與什么有關(guān)?(與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān),沒(méi)有單位)
課下思考并探究:滑動(dòng)摩擦力大小為何與接觸面積、運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。
4.總結(jié)摩擦力產(chǎn)生的條件:
相互接觸并且相互擠壓,即彼此之間有壓力;
有相對(duì)滑動(dòng)或相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì);
摩擦力教學(xué)案例分析
【教材分析】摩擦力作為高中物理中**大的力中,對(duì)力的相關(guān)習(xí)題中的解釋起很大作用。【學(xué)情分析】同學(xué)們學(xué)習(xí)了彈力的相關(guān)知識(shí),對(duì)于摩擦力抽象概念的理解可以更簡(jiǎn)單一些,【三維目標(biāo)】 知識(shí)與技能
1、了解摩擦力的定義,區(qū)分靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力
2、掌握摩擦力的公式運(yùn)算,掌握各符號(hào)的意義,學(xué)會(huì)判定摩擦力的方向。
3、運(yùn)用摩擦力知識(shí)解決相關(guān)題目,能夠解釋生活中的摩擦力的減少和應(yīng)用現(xiàn)象。過(guò)程與方法
用與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,通過(guò)對(duì)生活中常見(jiàn)現(xiàn)象的感知分析,將抽象概念具體化,培養(yǎng)學(xué)生的探究分析與思維總結(jié)能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)對(duì)摩擦力相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí),明確摩擦力的影響因素,并根據(jù)生活中的各種現(xiàn)象分析摩擦力在生活中利弊,增強(qiáng)對(duì)生活的觀察力和良好的科學(xué)素養(yǎng)?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】
1、摩擦力概念的確立和靜摩擦動(dòng)摩擦的區(qū)分
2、掌握摩擦力公式和摩擦力影響因素。
3、應(yīng)用摩擦力的相關(guān)知識(shí)分析生活現(xiàn)象并解決問(wèn)題。【教學(xué)難點(diǎn)】
摩擦力影響因素的確立和用摩擦力知識(shí)準(zhǔn)確分析摩擦力在生活中的應(yīng)用并解決問(wèn)題?!窘虒W(xué)方法】
探究式教學(xué):激發(fā)同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的科學(xué)探索精神。啟發(fā)式教學(xué):培養(yǎng)學(xué)生的思考創(chuàng)新能力。講授法:高效率引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。
【學(xué)法指導(dǎo)】
【教具準(zhǔn)備】彈簧測(cè)力計(jì)、木板、木塊、毛巾 【課時(shí)安排】?jī)蓚€(gè)課時(shí) 【教學(xué)過(guò)程】 導(dǎo)入新課
師:同學(xué)們今天在上課的時(shí)候我要帶領(lǐng)大家做一個(gè)簡(jiǎn)單的物理實(shí)驗(yàn),(用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉木塊,此實(shí)驗(yàn)包括靜動(dòng)和在同種接觸面下的控制變量,研究壓力大小跟摩擦力大小之間的關(guān)系)同學(xué)們可以看到彈簧測(cè)力計(jì)有了示數(shù),那么根據(jù)大家之前學(xué)到的二力平衡的知識(shí)可以知道,木塊在水平方向受到彈簧測(cè)力計(jì)的拉力,那么在彈簧測(cè)力計(jì)產(chǎn)生拉力的相反方向會(huì)不會(huì)也受到一個(gè)力呢?
師:對(duì)
同學(xué)們回答的很對(duì),摩擦力的方向總是沿著接觸面,并且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反。那么同學(xué)們想一下,這個(gè)力是哪產(chǎn)生的呢?
師:摩擦力 沒(méi)錯(cuò)!摩擦力就是大家今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。推進(jìn)新課
師:這是大家初中的時(shí)候就接觸到的物理概念,那么高中階段它的定義是什么呢?
師:摩擦力分為滑動(dòng)摩擦力和靜止摩擦力,那么有哪位同學(xué)可以解釋一下呢?(引導(dǎo)同學(xué)們探究),顧名思義 靜摩擦力就是受力物體靜止時(shí)所受到的摩擦力,而滑動(dòng)摩擦力就是物體滑動(dòng)的時(shí)候受到的摩擦力,并且根據(jù)之前彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊的實(shí)驗(yàn)也可以看出,靜摩擦力會(huì)相對(duì)于滑動(dòng)摩擦力要大一些;即: 靜> 滑 師:從實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們也可以看出,滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力成正比,如果用
表示滑動(dòng)摩擦力大小,用
表示壓力大小,那么
=μ。
師:那么同學(xué)們根據(jù)我們一起得到的摩擦力公式對(duì)(生活中的例子)計(jì)算一下吧!
【板書設(shè)計(jì)】 摩擦力 靜
滑動(dòng)
摩擦力:兩個(gè) 相互接觸
相對(duì)運(yùn)動(dòng)或趨勢(shì)
在接觸面上產(chǎn)生的力 【隨堂練習(xí)】課后習(xí)題 【課堂小結(jié)】 【作業(yè)】 【教后反思】
1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦、靜摩擦的規(guī)律,能用動(dòng)摩擦因數(shù)計(jì)算摩擦力。
一、教學(xué)目標(biāo)
(1)知識(shí)與技能:探究得出滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件和影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素以及計(jì)算公式。
(2)過(guò)程與方法:通過(guò)觀察,了解滑動(dòng)摩擦力的存在,實(shí)驗(yàn)探究產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件以及影響其大小的因素,提高實(shí)驗(yàn)技能和探索能力。
(3)情感態(tài)度價(jià)值觀:學(xué)生能提高實(shí)事求是的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度,鍛煉思維能力、抽象能力,運(yùn)用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
(1)重點(diǎn):滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生條件和計(jì)算式。
(2)難點(diǎn):實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程。
三、教學(xué)方法
觀察法、實(shí)驗(yàn)法、討論法、問(wèn)答法等。
四、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一:新課導(dǎo)入
展示幾個(gè)情景:孩子玩滑梯、火車急剎車、冰壺運(yùn)動(dòng)等。
通過(guò)提問(wèn)這些情景中的現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生思考,從而得出滑動(dòng)摩擦力的概念,導(dǎo)出新課。
環(huán)節(jié)二:科學(xué)探究
問(wèn)題1:滑動(dòng)摩擦力什么情況下才會(huì)出現(xiàn)?結(jié)合前面學(xué)的靜摩擦力條件進(jìn)行討論。
學(xué)生討論:需要有壓力、粗糙的接觸面以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
問(wèn)題2:為什么冰壺、火車、孩子受到的滑動(dòng)摩擦力不同呢?
實(shí)驗(yàn)探究:影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素:
1.猜想:與壓力有關(guān),與速度有關(guān),與質(zhì)量有關(guān),與粗糙程度有關(guān)等等。
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):用彈簧秤拉動(dòng)木塊,可通過(guò)加減砝碼改變壓力,改變拉動(dòng)速度,更換接觸面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。彈簧秤示數(shù)便是滑動(dòng)摩擦力示數(shù),設(shè)計(jì)表格進(jìn)行記錄。
3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn):6人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),注意小組內(nèi)部的分工問(wèn)題,教師巡視。
4.得出結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)。
5.交流討論:分享實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),誤差處理等;討論控制變量法的注意事項(xiàng),即控制無(wú)關(guān)變量相同,只改變探究的物理量等;實(shí)驗(yàn)安全問(wèn)題、保護(hù)器材問(wèn)題等等。
6.總結(jié):結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)論和教材,得出滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式,f=μN(yùn)
問(wèn)題3:滑動(dòng)摩擦力的方向如何判斷呢?結(jié)合示例分析并討論。
示例:木塊在地面上滑動(dòng)、木塊在木板上滑動(dòng)并帶動(dòng)木板一起滑動(dòng)。
學(xué)生討論:滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向有時(shí)并不是運(yùn)動(dòng)方向。
問(wèn)題4:滑動(dòng)摩擦力有什么作用呢?舉例說(shuō)明。
回答:生活中有很多地方可以見(jiàn)到滑動(dòng)摩擦力,車輛的剎車系統(tǒng)是利用滑動(dòng)摩擦力進(jìn)行減速,打磨東西也是利用了滑動(dòng)摩擦力,同時(shí)機(jī)器中的滑動(dòng)摩擦力會(huì)損耗器材,所以需要使用潤(rùn)滑油來(lái)減小滑動(dòng)摩擦力等等。
環(huán)節(jié)三:鞏固提高
給出適當(dāng)例題,運(yùn)用公式求解摩擦力大小,判斷摩擦力方向。
環(huán)節(jié)四:小結(jié)作業(yè)
小結(jié):淺談本節(jié)課收獲。
作業(yè):課下繼續(xù)探索,拓展科學(xué)知識(shí)。
一、教學(xué)目標(biāo)
(1)知識(shí)與技能:探究得出滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件和影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素以及計(jì)算公式。
(2)過(guò)程與方法:通過(guò)觀察,了解滑動(dòng)摩擦力的存在,實(shí)驗(yàn)探究產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件以及影響其大小的因素,提高實(shí)驗(yàn)技能和探索能力。
(3)情感態(tài)度價(jià)值觀:學(xué)生能提高實(shí)事求是的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度,鍛煉思維能力、抽象能力,運(yùn)用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
(1)重點(diǎn):滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生條件和計(jì)算式。
(2)難點(diǎn):實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程。
三、教學(xué)方法
觀察法、實(shí)驗(yàn)法、討論法、問(wèn)答法等。
四、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一:新課導(dǎo)入
展示幾個(gè)情景:孩子玩滑梯、火車急剎車、冰壺運(yùn)動(dòng)等。
通過(guò)提問(wèn)這些情景中的現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生思考,從而得出滑動(dòng)摩擦力的概念,導(dǎo)出新課。
環(huán)節(jié)二:科學(xué)探究
問(wèn)題1:滑動(dòng)摩擦力什么情況下才會(huì)出現(xiàn)?結(jié)合前面學(xué)的靜摩擦力條件進(jìn)行討論。
學(xué)生討論:需要有壓力、粗糙的接觸面以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
問(wèn)題2:為什么冰壺、火車、孩子受到的滑動(dòng)摩擦力不同呢?
實(shí)驗(yàn)探究:影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素:
1.猜想:與壓力有關(guān),與速度有關(guān),與質(zhì)量有關(guān),與粗糙程度有關(guān)等等。
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):用彈簧秤拉動(dòng)木塊,可通過(guò)加減砝碼改變壓力,改變拉動(dòng)速度,更換接觸面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。彈簧秤示數(shù)便是滑動(dòng)摩擦力示數(shù),設(shè)計(jì)表格進(jìn)行記錄。
3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn):6人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),注意小組內(nèi)部的分工問(wèn)題,教師巡視。
整體設(shè)計(jì)
摩擦力是力學(xué)中的三大性質(zhì)力之一,正確認(rèn)識(shí)摩擦力對(duì)后面知識(shí)的學(xué)習(xí)有著至關(guān)重要的作用.在摩擦力這節(jié)課中,要求會(huì)計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小和判斷其方向,以及靜摩擦力的大小和方向的判斷.教師在教學(xué)過(guò)程中要將學(xué)生在初中所學(xué)過(guò)的相關(guān)概念與本節(jié)內(nèi)容相結(jié)合,與生活中的實(shí)例相結(jié)合,逐步引導(dǎo)、循循善誘,對(duì)兩種摩擦力的大小和方向判定有個(gè)清晰的認(rèn)識(shí).在探究過(guò)程中要充分利用初中二力平衡的知識(shí),在物體從靜止到運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中認(rèn)識(shí)靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小變化情況,使學(xué)生的認(rèn)識(shí)從感性到理性發(fā)生質(zhì)的變化.對(duì)于動(dòng)摩擦因數(shù)的教學(xué)最好通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生探究得出.由于本節(jié)課的特點(diǎn),在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中要充分體現(xiàn)新課標(biāo)的探究精神,讓學(xué)生多用所學(xué)知識(shí)揭示生活中的相關(guān)現(xiàn)象本質(zhì).
教學(xué)重點(diǎn)
1.滑動(dòng)摩擦力的大小及方向的判斷.
2.靜摩擦力的有無(wú)及方向的判斷.
3.靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律.
教學(xué)難點(diǎn)
1.靜摩擦力有無(wú)的判斷和方向的判斷.
2.靜摩擦力大小的計(jì)算.
課時(shí)安排
3課時(shí)
三維目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.知道什么是靜摩擦力、最大靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力.
2.能計(jì)算靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力的大小并會(huì)判斷它們的方向.
過(guò)程與方法
1.學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并使用控制變量法對(duì)影響滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力大小的因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究.
2.培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,培養(yǎng)學(xué)生利用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.
情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)靜摩擦力的探究過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思想方法.
課前準(zhǔn)備
教具準(zhǔn)備:木塊、彈簧秤、木板、毛巾、紙、鋼板、砂紙、水等.
知識(shí)準(zhǔn)備:搜集有關(guān)的摩擦力信息.
教學(xué)過(guò)程
導(dǎo)入新課
活動(dòng)導(dǎo)入
準(zhǔn)備兩只碗,分別放入數(shù)量較多的玻璃小球,一只碗內(nèi)是光滑干凈的,另一只碗內(nèi)是粘有灰塵的.請(qǐng)兩個(gè)同學(xué)把玻璃球從碗中用筷子夾出來(lái),比賽看誰(shuí)夾得快.然后讓兩位同學(xué)分別說(shuō)出自己的感想,從而引出摩擦力的問(wèn)題.
情景導(dǎo)入
(課件展示)播放運(yùn)動(dòng)員滑雪的錄像,如圖3-3-1,讓學(xué)生說(shuō)出滑雪要求的環(huán)境條件,然后導(dǎo)
出摩擦力的概念.
圖3-3-1
問(wèn)題導(dǎo)入
粉筆在黑板上可以寫出字來(lái),在玻璃上寫得出來(lái)嗎?試試看.想想若在外面的柏油路面上用粉筆寫字又會(huì)有何不同?為什么?你認(rèn)為摩擦力是一種什么樣的力?
讓學(xué)生用自己的語(yǔ)言敘述摩擦力.
推進(jìn)新課
學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)摩擦力,通過(guò)直接提問(wèn)使學(xué)生回憶并敘述摩擦力的概念.
概念:兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí),就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力,這種力叫做摩擦力.本節(jié)課就來(lái)深入研究摩擦力.
請(qǐng)學(xué)生做個(gè)小實(shí)驗(yàn):要求學(xué)生用逐漸增大的水平力推動(dòng)在教室中放置的桌子,直到推動(dòng)一段距離.(設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生體會(huì)并分析出桌子受到推力和摩擦力的作用,使學(xué)生產(chǎn)生對(duì)靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的感性認(rèn)識(shí))
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生按老師要求推桌子,并感受推力大小變化.
問(wèn)題:為什么用力推桌子而桌子不一定運(yùn)動(dòng)?為什么想讓桌子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)還要繼續(xù)推?
初步引出對(duì)靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的感性認(rèn)識(shí).
一、靜摩擦力
由用力推桌子而不動(dòng),師生討論引導(dǎo)出靜摩擦力的概念:兩個(gè)相互接觸的物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)而又保持相對(duì)靜止時(shí),在接觸面間所產(chǎn)生的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力叫靜摩擦力.
問(wèn)題:靜摩擦力是一恒定的力嗎?怎樣求靜摩擦力的大?。吭鯓优袛囔o摩擦力的方向?
【實(shí)驗(yàn)探究】 在水平桌面上放一木塊,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向用較小的力拉木塊但保持木塊不動(dòng),并不斷緩慢地增大拉力.注意提示學(xué)生觀察彈簧秤的示數(shù)變化.
實(shí)驗(yàn)如圖3-3-2:
圖3-3-2
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:我們可以看到隨著拉力的增大,彈簧秤的示數(shù)不斷增大.
結(jié)論:由二力平衡的知識(shí)可以知道,木塊受到的靜摩擦力大小等于彈簧秤的拉力,方向和拉力的方向相反.所以靜摩擦力不是一固定值,它隨外力的變化而變化,總是和外力大小相等、方向相反.
繼續(xù)試驗(yàn):在彈簧測(cè)力計(jì)指針下輕塞一個(gè)小紙團(tuán),它可以隨指針移動(dòng),并作為指針到達(dá)最大位置的標(biāo)志.在剛才實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上繼續(xù)用力,當(dāng)拉力達(dá)到一定的值時(shí)木塊開(kāi)始移動(dòng),此時(shí)拉力會(huì)突然變小.要求學(xué)生記下剛才的最大值.
結(jié)論:靜摩擦力的增大有一個(gè)限度,這個(gè)限度就是最大靜摩擦力Fmax,其值等于物體剛剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力.兩物體間實(shí)際發(fā)生的靜摩擦力F在0與最大靜摩擦力Fmax之間.
問(wèn)題:最大靜摩擦力的大小和什么因素有關(guān)呢?(教師提出問(wèn)題,由學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證最大靜摩擦力大小的決定因素)
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并探究,整理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
參考設(shè)計(jì):
1.裝置如上面的實(shí)驗(yàn),在木塊上面增加砝碼,驗(yàn)證在不同的壓力作用下的最大靜摩擦力的大小;保持壓力不變,分別在桌面上、棉布面上、毛巾面上驗(yàn)證最大靜摩擦力的值.
2.用手握一油瓶,手的握力恰好使得油瓶不下落,此時(shí)最大靜摩擦力等于瓶的重力.不斷增加瓶中的油,要想瓶恰不滑落,應(yīng)該增加手的握力即壓力,由此判斷最大靜摩擦力和壓力的關(guān)系.換用不同粗糙程度的瓶子做實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證最大靜摩擦力和接觸面的粗糙程度的關(guān)系.
活動(dòng):學(xué)生交流討論并得出結(jié)論:
1.靜摩擦力大小值并不唯一;
2.最大靜摩擦力與壓力和接觸面有關(guān)系.
引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)一下生活中和生產(chǎn)中利用靜摩擦力的事例.
(課件展示)圖片示例:
圖3-3-3
課堂訓(xùn)練(課件展示)
1.有關(guān)靜摩擦力的說(shuō)法中正確的是( )
A.只有靜止的物體才受靜摩擦力 B.靜摩擦力與壓力成正比
C.靜摩擦力可能與運(yùn)動(dòng)方向垂直 D.靜摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向一定相反
解析:受靜摩擦力作用的物體不一定靜止,故A錯(cuò).靜摩擦力的大小與壓力無(wú)關(guān),而與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及所受其他力的情況有關(guān),故B錯(cuò).靜摩擦力的方向可與運(yùn)動(dòng)方向成任意角度,故C正確.靜摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān),但一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,故D錯(cuò).
答案:C
2.如圖3-3-4所示,用外力F水平壓在質(zhì)量為m的物體上(設(shè)受力F的面絕對(duì)光滑),恰好使物體靜止,此時(shí)物體與墻之間的摩擦力為_(kāi)_____;如果F增大為3F,物體與墻之間的摩擦力為_(kāi)_____.
圖3-3-4
解析:物體受向下的重力為mg,由二力平衡條件知靜摩擦力大小也為mg,方向向上,當(dāng)推力增為3F時(shí),物體重力不變,則靜摩擦力也不變.
答案:mg mg
二、滑動(dòng)摩擦力
概念:當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)的時(shí)候,會(huì)受到另一個(gè)物體阻礙它滑動(dòng)的力,這種力叫做滑動(dòng)摩擦力.滑動(dòng)摩擦力的方向總是沿著接觸面,并且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反.(可以通過(guò)復(fù)習(xí)回憶得出,或者通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)總結(jié)得出,也可以直接給出)
(提出要求)利用教材演示實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),定量研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素.(設(shè)計(jì)意圖:使學(xué)生意識(shí)到應(yīng)采用控制變量法進(jìn)行多變量的研究;使學(xué)生體會(huì)摩擦力的大小的影響因素)
1.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)原理的探究.
(學(xué)生活動(dòng):思考并交流討論得出利用二力平衡定量測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小)
2.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法的探究
(學(xué)生活動(dòng):思考并交流討論得出控制變量法)
3.組織學(xué)生利用已有器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究
(學(xué)生活動(dòng):學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)探究)
4.要求學(xué)生設(shè)計(jì)表格記錄數(shù)據(jù),并通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析初步得出自己的結(jié)論.
(學(xué)生活動(dòng):展示自己的數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,最終定量得出壓力與滑動(dòng)摩擦力的關(guān)系,對(duì)動(dòng)摩擦因數(shù)有定性的認(rèn)識(shí))(設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理能力)
小結(jié):滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式f=μN(yùn).(設(shè)計(jì)意圖:訓(xùn)練學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)及邏輯推理能力)
介紹動(dòng)摩擦因數(shù)的物理意義及常見(jiàn)材料間的動(dòng)摩擦因數(shù).
課件展示:
幾種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)
材料 動(dòng)摩擦因數(shù) 材料 動(dòng)摩擦因數(shù)
鋼—鋼 0.25 鋼—冰 0.02
木—木 0.30 木頭—冰 0.03
木—金屬 0.20 橡膠輪胎—路面(干) 0.71
皮革—鑄鐵 0.28
例題.滑雪是北方地區(qū)人們喜愛(ài)的一種運(yùn)動(dòng).有的地方人們用鹿拉滑雪板進(jìn)行滑雪比賽.已知滑雪板與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02,滑雪板和人的總質(zhì)量為180 kg.如果鹿拉著滑雪板做勻速直線運(yùn)動(dòng),求鹿的拉力大小.
解析:由于滑雪板做勻速直線運(yùn)動(dòng),可知鹿的拉力F與滑動(dòng)摩擦力的大小相等,即F=f.同時(shí),滑雪板與冰面的壓力N與滑雪板和人的重力相等,即N=G.
由滑動(dòng)摩擦力公式,可求出鹿的拉力大小為
F=f=μN(yùn)=μMg=0.02×180×9.8 N=35.3 N.
答案:35.3 N
課堂訓(xùn)練
質(zhì)量為2 kg的物體,靜止在水平面上.物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等.給物體一水平拉力.
(1)當(dāng)拉力大小變?yōu)? N時(shí),地面對(duì)物體的摩擦力是多大?
(2)當(dāng)拉力大小變?yōu)?2 N時(shí),地面對(duì)物體的摩擦力是多大?
(3)此后若將拉力又減小為5 N(物體仍在滑動(dòng)),地面對(duì)物體的摩擦力是多大?
(4)若撤去拉力,在物體繼續(xù)滑動(dòng)的過(guò)程中,地面對(duì)物體的摩擦力是多大?(取g=10 N/kg)
解析:(1)當(dāng)拉力F=5 N時(shí),F(xiàn)<fmax,物體沒(méi)有滑動(dòng),地面對(duì)物體的摩擦力為靜摩擦力,f=F=5 N;
(2)當(dāng)拉力F=12 N時(shí),F(xiàn)>fmax,物體滑動(dòng)起來(lái),地面對(duì)物體的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力F滑=μN(yùn)=μmg=0.5×2×10 N=10 N;
(3)當(dāng)拉力又減小為5 N時(shí),由于物體仍在地面上滑動(dòng),所以物體受到地面的摩擦力仍是滑動(dòng)摩擦力,所以仍是10 N;
(4)當(dāng)拉力撤去后,由于物體繼續(xù)在地面上滑動(dòng),物體受到地面的摩擦力仍是滑動(dòng)摩擦力,所以仍為10 N.
答案:(1)5 N (2)10 N (3)10 N (4)10 N
知識(shí)拓展
增大有益摩擦:
1.增加物體表面的粗糙程度.如:鞋底、車輪胎、各種旋鈕表面都有花紋.
2.增大壓力.如:電動(dòng)機(jī)的皮帶拉得很緊,以便增大壓力來(lái)增大摩擦力,防止皮帶打滑.
減小有害摩擦:
1.用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦:用滾動(dòng)軸承代替滑動(dòng)軸承.
2.減小表面粗糙程度:加潤(rùn)滑油.
課堂小結(jié)
1.兩個(gè)互相接觸的物體,當(dāng)它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,叫摩擦力.
靜摩擦力 滑動(dòng)摩擦力 符號(hào)及單位
產(chǎn)生原因 表面粗糙有擠壓作用的物體間具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí) 表面粗糙有擠壓作用的物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí) 摩擦力用f表示
單位:牛頓
簡(jiǎn)稱:牛
符號(hào):N
大小 始終與外力沿著接觸面的分量相等 f=μN(yùn)
方向 與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反 與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反
2.摩擦力的大小與壓力大小有關(guān),跟物體間接觸面的粗糙程度有關(guān).
常用增大壓力和使接觸面更粗糙的方法增大有益摩擦.減小有害摩擦的方法有:使摩擦面光滑,用滾動(dòng)代替滑動(dòng),使摩擦面脫離接觸(加潤(rùn)滑油、氣墊)這三種方法.
布置作業(yè)
1.教材第62頁(yè),“問(wèn)題與練習(xí)”2、3.
2.教材第60頁(yè)“做一做”.
板書設(shè)計(jì)
3 摩擦力
1.摩擦力產(chǎn)生的條件
(1)接觸面粗糙
(2)在接觸面上有垂直作用的正壓力
(3)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)
2.靜摩擦力
(1)變力:0<F靜≤Fmax
(2)方向:靜摩擦力的方向總跟接觸面相切,并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反
3.滑動(dòng)摩擦力
(1)大?。篎=μFN
(2)方向:滑動(dòng)摩擦力的方向總是與接觸面相切,且與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反
活動(dòng)與探究
1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量紙面間的動(dòng)摩擦因數(shù).
2.觀察自行車上哪些地方存在摩擦,其中哪些是有益的,哪些是有害的,你能想出哪些辦法來(lái)增大或減小它們.
自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).包括選擇實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,并設(shè)計(jì)、寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告.
習(xí)題詳解
1.解答:手壓著桌面向前移動(dòng)時(shí),手受到桌面的滑動(dòng)摩擦力作用.滑動(dòng)摩擦力的方向與手指移動(dòng)的方向相反,阻礙手指的運(yùn)動(dòng).手對(duì)桌面的壓力越大,手指受到的滑動(dòng)摩擦力越大,對(duì)手指相對(duì)桌面運(yùn)動(dòng)的阻礙作用越明顯.
2.解答:(1)不受.因?yàn)槠孔优c桌面之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì).
(2)受靜摩擦力作用,靜摩擦力的方向沿桌面斜向下.
(3)受靜摩擦力作用,靜摩擦力的方向豎直向上(瓶子處于豎直狀態(tài)).
(4)受滑動(dòng)摩擦力作用,摩擦力的方向沿紙條相對(duì)瓶子的運(yùn)動(dòng)方向.
3.答案:35 N 30 N 0.3 20 N
設(shè)計(jì)點(diǎn)評(píng)
本節(jié)重點(diǎn)是理解動(dòng)摩擦因數(shù)的意義和滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算和方向的判定.難點(diǎn)是對(duì)靜摩擦力的理解,尤其是靜摩擦力方向和大小的確定.教學(xué)中通過(guò)大量的實(shí)例,并借助受力分析等方法來(lái)突破.靜摩擦力是由于物體間具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)而產(chǎn)生的,其方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反.如何判定靜摩擦力的方向?通過(guò)假設(shè)物體間不存在摩擦力,那么在其他力的作用下物體將往什么方向運(yùn)動(dòng)去思考確定.教學(xué)時(shí)特別注意了對(duì)于靜摩擦力大小與所受外力及所處運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系.設(shè)計(jì)中基本遵循問(wèn)題—理論—問(wèn)題的模式進(jìn)行.
(1)知識(shí)與技能:探究得出滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件和影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素以及計(jì)算公式。
(2)過(guò)程與方法:通過(guò)觀察,了解滑動(dòng)摩擦力的存在,實(shí)驗(yàn)探究產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的.條件以及影響其大小的因素,提高實(shí)驗(yàn)技能和探索能力。
(3)情感態(tài)度價(jià)值觀:學(xué)生能提高實(shí)事求是的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度,鍛煉思維能力、抽象能力,運(yùn)用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象。
通過(guò)提問(wèn)這些情景中的現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生思考,從而得出滑動(dòng)摩擦力的概念,導(dǎo)出新課。
問(wèn)題1:滑動(dòng)摩擦力什么情況下才會(huì)出現(xiàn)?結(jié)合前面學(xué)的靜摩擦力條件進(jìn)行討論。
問(wèn)題2:為什么冰壺、火車、孩子受到的滑動(dòng)摩擦力不同呢?
1.猜想:與壓力有關(guān),與速度有關(guān),與質(zhì)量有關(guān),與粗糙程度有關(guān)等等。
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):用彈簧秤拉動(dòng)木塊,可通過(guò)加減砝碼改變壓力,改變拉動(dòng)速度,更換接觸面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。彈簧秤示數(shù)便是滑動(dòng)摩擦力示數(shù),設(shè)計(jì)表格進(jìn)行記錄。
3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn):6人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),注意小組內(nèi)部的分工問(wèn)題,教師巡視。
5.交流討論:分享實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),誤差處理等;討論控制變量法的注意事項(xiàng),即控制無(wú)關(guān)變量相同,只改變探究的物理量等;實(shí)驗(yàn)安全問(wèn)題、保護(hù)器材問(wèn)題等等。
6.總結(jié):結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)論和教材,得出滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式,f=μN(yùn)
問(wèn)題3:滑動(dòng)摩擦力的方向如何判斷呢?結(jié)合示例分析并討論。
示例:木塊在地面上滑動(dòng)、木塊在木板上滑動(dòng)并帶動(dòng)木板一起滑動(dòng)。
學(xué)生討論:滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向有時(shí)并不是運(yùn)動(dòng)方向。
回答:生活中有很多地方可以見(jiàn)到滑動(dòng)摩擦力,車輛的剎車系統(tǒng)是利用滑動(dòng)摩擦力進(jìn)行減速,打磨東西也是利用了滑動(dòng)摩擦力,同時(shí)機(jī)器中的滑動(dòng)摩擦力會(huì)損耗器材,所以需要使用潤(rùn)滑油來(lái)減小滑動(dòng)摩擦力等等。
給出適當(dāng)例題,運(yùn)用公式求解摩擦力大小,判斷摩擦力方向。
(1)知識(shí)與技能:探究得出滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件和影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素以及計(jì)算公式。
(2)過(guò)程與方法:通過(guò)觀察,了解滑動(dòng)摩擦力的存在,實(shí)驗(yàn)探究產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件以及影響其大小的因素,提高實(shí)驗(yàn)技能和探索能力。
(3)情感態(tài)度價(jià)值觀:學(xué)生能提高實(shí)事求是的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度,鍛煉思維能力、抽象能力,運(yùn)用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象。
三、教學(xué)方法
通過(guò)提問(wèn)這些情景中的現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生思考,從而得出滑動(dòng)摩擦力的概念,導(dǎo)出新課。
問(wèn)題1:滑動(dòng)摩擦力什么情況下才會(huì)出現(xiàn)?結(jié)合前面學(xué)的靜摩擦力條件進(jìn)行討論。
問(wèn)題2:為什么冰壺、火車、孩子受到的滑動(dòng)摩擦力不同呢?
1.猜想:與壓力有關(guān),與速度有關(guān),與質(zhì)量有關(guān),與粗糙程度有關(guān)等等。
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):用彈簧秤拉動(dòng)木塊,可通過(guò)加減砝碼改變壓力,改變拉動(dòng)速度,更換接觸面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。彈簧秤示數(shù)便是滑動(dòng)摩擦力示數(shù),設(shè)計(jì)表格進(jìn)行記錄。
3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn):6人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),注意小組內(nèi)部的分工問(wèn)題,教師巡視。
一、教學(xué)目標(biāo)
科學(xué)概念:
一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面運(yùn)動(dòng)時(shí),接觸面發(fā)生摩擦,會(huì)產(chǎn)生摩擦力。
在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體,滑動(dòng)摩擦力的大小既與接觸面的粗糙程度有關(guān),又與物體的輕重有關(guān),接觸面越粗糙,摩擦力越大;物體越重,摩擦力越大。
過(guò)程與方法:
測(cè)量摩擦力的大小。
推測(cè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)Σ亮εc接觸面和重量的關(guān)系;做摩擦力大小的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
情感、態(tài)度、價(jià)值觀:
形成認(rèn)真實(shí)驗(yàn)、根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的科學(xué)精神。
了解摩擦力在生活中的作用,能夠辯證地看待摩擦力;培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究摩擦力大小與接觸面、重量的關(guān)系。
難點(diǎn):掌握對(duì)比實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵與要注意的問(wèn)題。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
學(xué)生:裝有筆等的文具袋、測(cè)力計(jì)、毛巾。
摩擦力大小與接觸面粗糙程度、物體重量關(guān)系實(shí)驗(yàn)記錄表。
教師:自制玩具小人;大米、玻璃杯、一支筷子;
自制演示實(shí)驗(yàn)材料兩組:接觸面粗糙程度不同的斜面組合裝置一套;上下用木塊,兩側(cè)各用海綿連接圍成的矩形框子、條形木板、大理石塊等組合裝置一套。
多媒體教學(xué)課件等。(學(xué)生有的教師也有一份)
四、教學(xué)過(guò)程
(一)利用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境,感知摩擦力
1、老師給同學(xué)們表演一個(gè)有趣的小實(shí)驗(yàn),這個(gè)小人在這根繩子上可以隨便移動(dòng),而且特別聽(tīng)老師的話,老師叫它停它就會(huì)停在哪里,想知道這里面的秘密嗎?老師再給大家做一個(gè)小實(shí)驗(yàn):筷子提米。為什么筷子能把大米提起來(lái)呢?
這與我們本節(jié)課要研究的問(wèn)題摩擦力的秘密有關(guān)。這節(jié)課我們就來(lái)研究《摩擦力的秘密》。(板書課題)
同學(xué)們都有這樣一個(gè)生活經(jīng)驗(yàn):鞋子穿久了,鞋底的花紋會(huì)有什么變化?為什么呢?如果穿著花紋磨平的舊鞋子走在結(jié)冰的地面上容易怎樣?怎樣做才能不滑倒呢?
(設(shè)計(jì)意圖:著名教育家于漪說(shuō)得好:“課的第一錘要敲在學(xué)生的心坎上,或像磁石一樣把學(xué)生牢牢吸引住?!闭n始以倆實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)愉快有趣的問(wèn)題情境,引起學(xué)生的新奇感,高度集中學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生迫切探求新知的欲望。蘇格拉底說(shuō):“教育不是灌輸,而是點(diǎn)燃火焰?!苯Y(jié)合學(xué)生的生活實(shí)際,順勢(shì)拋出一個(gè)問(wèn)題,以回憶學(xué)生的生活經(jīng)歷,發(fā)現(xiàn)摩擦的普遍存在。)
2、體驗(yàn):把手放在桌面上,輕輕往前推;第二次用力壓著桌面往前推,比較兩次手的感覺(jué)有什么不同?為什么費(fèi)力呢?
3、演示并講解:把手放在桌面上,加大壓力往前推,我會(huì)覺(jué)得手好像受到了一種阻力,阻礙手向前運(yùn)動(dòng),這就是桌面對(duì)手的摩擦力。
把矩形框子放在條形木板上,用測(cè)力計(jì)輕輕向右邊拉,矩形框就變形為平行四邊形,上面的木塊傾向右邊,而下面的木塊還在原來(lái)的位置并沒(méi)有滑動(dòng)。這就說(shuō)明有一種阻力在阻礙下面的木塊向右滑動(dòng),這就是木板對(duì)它向左的摩擦力。向右拉動(dòng)讓它在木板上勻速滑動(dòng)起來(lái),這個(gè)矩形框就受到木板對(duì)它向左的摩擦力,它是阻礙矩形框向右運(yùn)動(dòng)的。摩擦力的方向與矩形框相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。
摩擦現(xiàn)象在我們身邊到處都有。拿起一個(gè)物體,它沒(méi)有掉下來(lái),就是受到了我手對(duì)它向上的摩擦力。(搓搓雙手)運(yùn)動(dòng)與摩擦總是相隨相伴、密不可分的。
4、課件出示摩擦力概念:一個(gè)物體在另一個(gè)物體的表面上運(yùn)動(dòng)時(shí),在兩個(gè)物體的接觸面會(huì)產(chǎn)生一種阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,這種阻力就叫做摩擦力。
實(shí)物演示:讓這兩塊木塊這樣相對(duì)滑動(dòng),在兩塊木塊間就有摩擦力產(chǎn)生,這個(gè)摩擦力是阻礙兩塊木塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的。上面的短木塊向右滑動(dòng),就會(huì)受到下面的長(zhǎng)木塊對(duì)它向左的摩擦力;下面的長(zhǎng)木塊向左滑動(dòng),就會(huì)受到上面的短木塊對(duì)它向右的摩擦力。
(板書接觸面摩擦產(chǎn)生)
(設(shè)計(jì)意圖:教材內(nèi)容源于生活而又高于生活,它是在生活實(shí)踐的基礎(chǔ)上組織起來(lái)的具有理性思想的內(nèi)容,如果不把教材內(nèi)容放到生活與實(shí)踐中去,那教材內(nèi)容只不過(guò)是“無(wú)土之木”、“無(wú)源之水”。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)與課堂教學(xué)的實(shí)際,我這樣處理教材:在學(xué)生對(duì)摩擦力“一知半解”的基礎(chǔ)上,通過(guò)親自體驗(yàn)和運(yùn)用感官觀察,使學(xué)生更加清楚地認(rèn)識(shí)到摩擦力的真實(shí)存在,這樣將學(xué)生的已知與新知建立聯(lián)系,體會(huì)到生活中處處有科學(xué),感受科學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的密切聯(lián)系。此法印象深刻而又簡(jiǎn)捷方便,便于教師對(duì)概念的闡述和學(xué)生對(duì)概念的理解,明白摩擦力是一種阻力。領(lǐng)悟出摩擦力的產(chǎn)生需要兩個(gè)條件:一是接觸,二是運(yùn)動(dòng)??涿兰~斯說(shuō)過(guò):“興趣是創(chuàng)造一個(gè)歡樂(lè)和光明的教學(xué)環(huán)境的主要途徑?!贬槍?duì)學(xué)生最感困惑的地方,利用形象直觀可操作性強(qiáng)的演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親眼看見(jiàn)摩擦力所產(chǎn)生的阻礙,與物體的運(yùn)動(dòng)方向是相反的。通過(guò)這幾個(gè)小活動(dòng),將摩擦力概念巧妙的融合在活動(dòng)產(chǎn)生的現(xiàn)象中,充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性,學(xué)生自然會(huì)興趣盎然。從而推動(dòng)教學(xué)過(guò)程的深入展開(kāi)。)
(二)實(shí)驗(yàn)探究影響摩擦力大小的因素
1、演示并講解:摩擦力的大小是可以間接測(cè)量的。用測(cè)力計(jì)拉著文具袋在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)文具袋做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),所受重力和支持力是一對(duì)平衡力,文具袋水平方向受到的拉力和桌面對(duì)文具袋的摩擦力也是一對(duì)平衡力。摩擦力和拉力大小相等、方向相反。拉力就等于摩擦力的大小。
(注意:盡量讓文具袋不快不慢按一樣的速度前進(jìn),要用手把測(cè)力計(jì)稍抬起,以免運(yùn)動(dòng)時(shí)測(cè)力計(jì)底板與桌面產(chǎn)生摩擦而增大了文具袋的摩擦力。)
播放測(cè)量摩擦力大小的錄像。
(板書大?。?/p>
2、演示:在同一斜面上放上同一塊木塊(一面光滑,另一面粗糙),第一次實(shí)驗(yàn)?zāi)緣K下滑而第二次實(shí)驗(yàn)卻沒(méi)有下滑。為什么呢?
猜想:摩擦力的大小可能和什么因素有關(guān)?
在矩形框下面的木塊上加上一個(gè)重物后勻速直線拉動(dòng)它,比較和沒(méi)加重物拉動(dòng)時(shí)的變形有什么不同?
猜想:摩擦力的大小可能和什么因素有關(guān)?
3、看看老師為你們準(zhǔn)備了哪些實(shí)驗(yàn)材料?怎樣用它們來(lái)驗(yàn)證我們的猜想呢?這里有兩個(gè)因素影響摩擦力的大小,我們可以采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)分別來(lái)研究。怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明摩擦力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)系呢?
4、出示:摩擦力大小與接觸面粗糙程度關(guān)系實(shí)驗(yàn)記錄表。小組輕聲討論實(shí)驗(yàn)方法,并把相同條件、不同條件分別填在表中。
學(xué)生演示并匯報(bào)實(shí)驗(yàn)方法,提出注意事項(xiàng),學(xué)生分小組實(shí)驗(yàn)。
匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體,在不同的滑板上拖動(dòng)相同重物時(shí),接觸面光滑,摩擦力?。唤佑|面粗糙,摩擦力大。
(板書光滑粗糙)
5、剛才我們只拉著一個(gè)空文具袋,這個(gè)摩擦力已經(jīng)記錄下來(lái)了,現(xiàn)在再裝上文具,看看摩擦力有什么變化?
出示:摩擦力大小與物體重量關(guān)系實(shí)驗(yàn)記錄表。(學(xué)習(xí)方法同上)
(板書輕重)
6、播放影響摩擦力大小的兩個(gè)因素的動(dòng)畫。
我們已經(jīng)知道影響摩擦力大小的兩個(gè)因素了。摩擦力的大小還可能和什么因素有關(guān)呢?
演示:用手指輕輕一推透明膠圈,移動(dòng)距離很小,換種運(yùn)動(dòng)方式變滑動(dòng)為滾動(dòng),移動(dòng)距離增大。
(設(shè)計(jì)意圖:實(shí)驗(yàn)是完成科學(xué)教學(xué)任務(wù)非常有效的途徑,也是學(xué)生模仿科學(xué)家進(jìn)行探究的重要方式。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不但要提倡自主、民主、開(kāi)放、創(chuàng)造性的探究,更重要的是要指導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家那樣進(jìn)行規(guī)范化操作。學(xué)生好奇心強(qiáng)、喜歡動(dòng)手操作,喜歡鮮明的形象活動(dòng),他們愛(ài)看老師的演示實(shí)驗(yàn),更愛(ài)自己做實(shí)驗(yàn)。通過(guò)錄像和教師的演示使學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法,從而對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生更濃厚的興趣。瑞士心理學(xué)家皮亞杰指出:“教師不應(yīng)企圖將知識(shí)硬塞給學(xué)生,而應(yīng)該找出能引起學(xué)生興趣、刺激學(xué)生的材料,然后讓學(xué)生自己解決問(wèn)題?!辈孪肱c假設(shè)已成為學(xué)生科學(xué)探究活動(dòng)的一個(gè)重要組成部分,培養(yǎng)學(xué)生的猜想與假設(shè)能力是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生對(duì)科學(xué)活動(dòng)預(yù)見(jiàn)性的重要實(shí)施渠道。《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出:“能根據(jù)假想答案,制定簡(jiǎn)單的科學(xué)探究活動(dòng)計(jì)劃?!弊寣W(xué)生放開(kāi)思路,自主地、大膽地設(shè)計(jì)制定實(shí)驗(yàn)方案,這也是一種科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。本著這樣的教學(xué)理念,我設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)性的材料為學(xué)生學(xué)習(xí)搭建“腳手架”,為最終解決問(wèn)題服務(wù)。在活動(dòng)前制定周密的計(jì)劃,對(duì)整個(gè)探究活動(dòng)的質(zhì)量具有決定性的影響??茖W(xué)記錄也是我在教學(xué)中著力指導(dǎo)的,用數(shù)據(jù)、事實(shí)來(lái)說(shuō)明問(wèn)題是培養(yǎng)科學(xué)精神的重要方面。通過(guò)學(xué)生自主的對(duì)比實(shí)驗(yàn)使得他們對(duì)于實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性有了更深的了解。這樣不僅使學(xué)生在獲取知識(shí)和方法上少走了彎路,而且使學(xué)生的觀察能力、思維能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和創(chuàng)造能力得到最簡(jiǎn)捷、最有效的鍛煉,使學(xué)生的各種能力都得到了和諧的培養(yǎng)和發(fā)展,可謂是一舉多得。)
(三)聯(lián)系實(shí)際、拓展應(yīng)用、深化認(rèn)識(shí)
1、利用摩擦力可以幫助我們做很多事。在生活中有時(shí)需要增大摩擦力,有時(shí)需要減小摩擦力。出示自行車剎車裝置、拔河、滑雪、拉琴等12幅圖片,你能從這些事例中說(shuō)出人們是在減小摩擦,還是利用摩擦嗎?
生活中還有哪些增大和減小摩擦的例子呢?
作業(yè):觀察生活中人們是怎樣增大和減小摩擦的,并記錄下來(lái),寫一篇觀察報(bào)告。
2、總結(jié):摩擦力,讓人歡喜讓人憂!我們要增大有益摩擦,減小有害摩擦。摩擦力對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)有著十分重要的作用。有時(shí)對(duì)我們非常有幫助,有時(shí)又會(huì)給我們?cè)斐衫щy和危險(xiǎn)。我們可以針對(duì)摩擦力的特性采取有效的辦法消除它所帶來(lái)的危害。
揭示聽(tīng)話玩具小人謎底。
(設(shè)計(jì)意圖:《科學(xué)》的宗旨:以問(wèn)題為紐帶進(jìn)行科學(xué)教育,從激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生問(wèn)題始,到產(chǎn)生新的問(wèn)題終。其核心策略是解決學(xué)生生活中的真實(shí)問(wèn)題?!敖逃淖罱K目的不是傳授已有的東西,而是要把人的創(chuàng)造力誘導(dǎo)出來(lái),將生命感和價(jià)值感‘喚醒’。”利用課件針對(duì)生活中的實(shí)例判斷說(shuō)理摩擦力的運(yùn)用情況,拓展學(xué)生思維的深度和廣度,讓學(xué)生學(xué)以致用,溫故而知新??茖W(xué)來(lái)自生活,教學(xué)要走出課堂,向生活空間拓展,讓學(xué)生帶著解決新問(wèn)題的激情走出課堂,在解決問(wèn)題的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題,體現(xiàn)科學(xué)的價(jià)值。)
五、板書
接觸面摩擦
產(chǎn)生↙↗輕重
摩擦力的秘密→大小
↘光滑粗糙
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