高中物理必修一教案-4.3 摩擦力7-鲁科版

教 学 设 计 科 目： 高一物理 设计题目： 《§3.3 摩擦力》 第一课时： 滑动摩擦力 一、指导思想与理论依据 新课改课堂教学要求课堂成为师生共同建构知识、交流互动、和共同成长的和谐平台， 使得课堂具有生活性、发展性和生命性的特征。这不仅要使学生高效的掌握知识，还要让学 生体验教学过程，注重培养学生的科素养和正确的价值观。要达成这些目标，教师应做好一 个引导者的角色，采用多元化的教学手段调动学生主动探索的积极性。本节课教师恰如其分 的引导，使学生进入层层深入的探索，让学生知道滑动摩擦力的产生条件和方向。通过师生 合作，完成演示实验，使得学生经历自主探究的过程，从而得出滑动摩擦力的定量表达式。 下面是主要设计思路： 1.利用问题连接驱动，结合最简单的生活实例，引发学生进行思考。趣味拔河活动，激 发学生探究兴趣，触觉体会滑动摩擦力作用的方向，以问题链的形式引导学生思维探究，总 结出滑动摩擦力的产生条件和方向。 2.利用 DIS 传感器，课堂演示实验，渗透数据处理和图像分析技巧，充分利用数据资源 excel 绘制图像，提高课堂效率。在此过程中，渗透实验方法，帮助学生完善基本经历， 掌握实验技能。让学生在初中物理的基础上经历完整的探究定量实验的过程，激发学生 的学习兴趣，培养学生自主探究的能力。 3.利用手机同频软件，突破了展示局限。 4.巧设应用练习，检测学习成果，利用随堂拍照，纠正学生习题出现的问题。提高课堂 效率。 5.设计思路 二、教学背景分析 （一）教材分析 本节课是沪科版高中物理必修一第三章第三节的教学内容，是初中摩擦力基础上的延伸 和拓展。摩擦力与弹力的地位等同，本节知识是本章教学的重点，同时也是教学的难点。通 过这一节内容的学习，使学生对力的认识会更上一层，对后续学习力的合成与分解、牛顿第 二定律起到了至关重要的作用。 （二）学情分析 1.知识与技能 摩擦力这一节是在初中摩擦力知识基础上的延伸和拓展，学生对滑动摩擦力与静摩擦力 已经能够区分，初中也已经做过定性的探究实验，得出摩擦力的两个重要影响因素。本节课 建立在初中的基础上，近一步探索滑动摩擦力的产生条件、方向以及大小的定量表达式。前 面已经学习过重力和弹力，学生已经有对某个力的探究要从力的三要素入手的认识，这为学 习滑动摩擦力的基本过程垫定了一定的基础。 2.认知能力与特点 这个阶段的学生已经有了比较强的学习能力和抽象概念的辨析能力，所以在学习滑动摩 擦力时可以利用形象实例与抽象辨析实例相结合的方法会达到更好的效果。这个阶段的学生 已经具备了自我探索的能力，所以本节课让学生自我探索滑动摩擦力的方向与运动方向、相 对运动方向的关系，使学生对滑动摩擦力理解的更加透彻，达到更好的效果。 三、教学目标 （一）知识与技能 1.知道滑动摩擦力的产生条件，会判断滑动摩擦力的方向 2.通过演示实验，得出滑动摩擦力的定量表达式, 会用此公式计算滑动摩擦 力的大小 3.知道滑动摩擦因数无单位，了解动摩擦因数与哪些因素有关。 （二）过程与方法 1.结合滑动摩擦力的概念和生活经验，知道滑动摩擦力的产生条件 2.经历自我探索和概念辨析，得出滑动摩擦力的方向 2.通过演示实验，描点画图，得出滑动摩擦力的定量表达式 （三）情感态度和价值观 强化学生的基本经验和基本方法，使学生获得积极的情感体验和严谨的科学态度，培养 理论联系生活实际、互助合作、创新求变的能力，从而提高学生的思维探究的能力。 四、重难点分析 （一）教学重点 1.滑动摩擦力的产生条件 2.滑动摩擦力的方向判断 3.演示实验探究得出 （二）教学难点 1.运动与相对运动的辨析 2.定量得出滑动摩擦力的计算公式 六、教学过程 教师活动 学生活动 教学设计 教具 新 课 引 入 新 课 教 学 这节课我们学习摩擦力，生活 中的摩擦力的作用随处可见， 同学们说说以下情境中滑动 摩擦力分别在哪个地方产生? 提问：这些摩擦力的类型一样 吗？他们分别是什么类型的 摩擦力？ 同学们划分的非常准确，这节 课 我 们 重 点 学 习 滑 动 摩 擦 力 ，我们来学习滑动摩擦力 的概念。（PPT 展示） 结合滑动摩擦力概念，你认为 要想产生滑动摩擦力，需要满 足哪些条件呢？ (以黑板擦和黑板为例) 演示：让黑板擦和黑板接触， 释放黑板擦 引导：这样会产生滑动摩擦力 吗？ 进一步引导：如果黑板和黑板 擦接触面绝对光滑，会产生滑 动摩擦力吗？ 总结：想要产生滑动摩擦力， 必须同时满足接触并挤压、接 触面粗糙、有相对运动（板书） 滑雪:摩擦力在滑板和 雪地的接触面上产生 滑滑梯: 摩擦力在屁股 和滑梯的接触面上产生 手握瓶子: 摩擦力在手 和瓶子的接触面上产生 试着将列举的摩擦现象 按静摩擦力和滑动摩擦 力进行分类 当一个物体跟另一个物 体有相对运动时，在它 们接触面上产生的摩擦 力叫滑动摩擦力。 学生回答：接触、有相 对运动 不会，两物体还要挤压 不会，两物体接触面要 粗糙 学 生 对 摩 擦 现 象 很 熟悉了，开 门见山 ,知 道 摩 擦 力 产 生 在 两 物 体 的 接 触面上 学 会 区 分 静 摩 擦 力 和 滑 动 摩 擦力 知 道 滑 动 摩 擦 力 概 念 接 触 面 粗 糙 条 件 容 易被忽略。 通 过 事 例 引 导 让 学 生 得 出 滑 动 摩 擦 力 的 产 生 条 件 图片 黑板、黑 板擦 探 究 活 动 这三个条件，缺一不可。 过渡：知道滑动摩擦力的产生 条件后，下面我们来讨论滑动 摩擦力的方向？ 互动体验 1：请大家跟我一 样，伸出右手将手压在桌面 上，慢慢往前推，你手有什么 感受 这个力就是滑动摩擦力，手向 前运动，滑动摩擦力向后，二 者方向相反 滑动摩擦力方向始终和运动 方向相反吗？请一位同学上 来和老师再进行一次探究，哪 位同学愿意呢？ 互动体验 2： 请这位同学用 手紧握住塑料管的一端，当老 师从塑料管的另一端抽出塑 料管时，请同学们注意观察： 这位同学的手和塑料管的运 动状况 请同学们再次观察，回答两个 问题： 1：该同学手的运动方向 2：该同学手相对于塑料管的 相对运动方向 笔记：滑动摩擦力产生 的条件 感受到有一个力阻碍手 的前进， 感受到有阻力的作用 通过触觉感知滑动摩擦 力与手的运动方向相反 学生跃跃欲试 观察互动，激发学生探 究的兴趣 探究 1 从触 觉 感 受 滑 动 摩 擦 力 方向，初步 得 出 滑 动 摩 擦 力 方 向 与 运 动 方向相反， 再 通 过 探 究 2 得出滑 动 摩 擦 力 方 向 与 运 动 方 向 是 相同的，前 后 两 次 探 究对立，形 成 知 识 的 冲击，再通 过 分 析 纠 正，加深学 生 对 滑 动 摩 擦 力 方 向 与 运 动 方向无关， 与 相 对 运 动 方 向 相 反 的 深 入 手、桌面 使用互动 课堂的随 写板 总 结 归 纳 知 识 互动：同学们观察的非常到 位，接下来同桌两人为一组， 按照刚才的互动过程，以笔替 代塑料管，通过互拉，体会在 拉动过程中手所受滑动摩擦 力的方向 提问：通过刚才的互拉活动， 你手上的肌肉有什么感觉？ 总结：带动手上肌肉往前走的 力就是手所受到的滑动摩擦 力的作用 由此在刚才探究中，这位同学 手所受的滑动摩擦力方向向 哪边呢？ 通过两次探究表明：滑动摩擦 力的方向与运动方向不一定 相反，也有可能相同，但与相 对运动方向一定相反 板书：滑动摩擦力方向沿着接 触面与相对运动方向相反。 说明：通过以上探究，我们理 解到相对运动方向是指产生 滑动摩擦力的两个物体，以其 中的一个物体为参考系，另一 个物体的运动情况。而运动方 向默认为以地面为参考系。 向左 向右 同桌两人互拉，感受滑 动摩擦力的方向 感觉被塑料管带着往前 走 这种感受是因为滑动摩 擦力的作用 向左 通过两个探究活动得出 理解 这 一 环 节 能 激 发 学 生 主 动 的 探究兴趣， 通过体验， 对 相 关 知 识 有 更 好 的 概 念 辨 析，从而更 好 的 掌 握 相 关 基 本 知识。 通 过 再 次 分 析 相 对 运 动 方 向 与 运 动 方 向 的 区 别 帮 助 学 生 总结提升 通 过 学 生 画 出 滑 动 摩 擦 力 方 手、塑料 棒、笔 巩 固 实 验 方 案 设 计 知道了滑动摩擦力如何判断 后，请同学们完成导学案 4 题，画出物块 A 所受滑动摩 擦力方向的示意图 （拍照上传分析）纠正学生画 出的滑动摩擦力方向） 过渡：了解滑动摩擦力方向， 接下来我们探究滑动摩擦力 的大小与什么因素有关 结合初中的学习，请同学们回 顾滑动摩擦力的大小与哪些 因素有关呢？ 这两个影响因素能一起研究 吗？我们应该采取什么方法 研究呢？ 接下来我们探究滑动摩擦力 大小与压力的关系：初中做过 定量的探究，当接触面粗糙程 结论 笔记 再次理解相对运动方向 与运动方向的区别 思考并画出示意 回顾：与接触面的粗糙 向示意图， 加 深 对 滑 动 摩 擦 力 方 向 的 理 解，为后续 实 验 方 案 改 进 做 铺 垫 拍照上传 功能 演 度一定时，压力增大，滑动摩 擦力也随之增大，并没有给出 定量的关系式，这节课我们在 初中的基础上探究压力增加 到一个数值时，滑动摩擦力也 增加到某一个数值，滑动摩擦 力与与压力的数值满足增怎 样的关系式 如图 实验室有带拉环的小物块和 长木板、弹簧测力计、细绳、 砝码，接下来我们用以下仪器 来研究滑动摩擦力的大小与 压力的关系 提问： 1.如何测量压力？ 2.如何改变压力？ 3.如何测滑动摩擦力 追问：弹簧测力计测的是摩擦 力吗？为什么拿它来替代摩 擦力？ 该实验在实际操作中会遇到 什么困难？ 程度和压力有关 控制变量法 回顾初中所学：当接触 面粗糙程度一定时，压 力增大，滑动摩擦力也 随之增大 以 回 答 问 题的形式， 使 学 生 理 解 实 验 原 理 示 实 验 得 出 结 论 练 习 巩 固 我们对该实验进行了如下改 进 如图在拉动物块长木板时，物 块 A 所受滑动摩擦力方向向 那边？ 为什么能够确保变速拉时滑 动摩擦力大小始终和弹簧测 力计的示数相等呢？ 传感器改进实验 传感器探究 f 与 N 的关系 固定力的传感器并使他和小 物块链接，力的传感器可以直 接感应出力的大小并通过传 输端将数据传送到显示屏上， 这样就可以很直观的读出力 的大小。毛玻璃板的表面材质 更加均匀，我们用毛玻璃板替 代长木板，现在我们开始实 验，请同学们将实验数据写到 导学案对应的表格中 为 了 节 省 时 间 ， 我 们 选 用 excel 处理数据做出 f-N 图像， 找到滑动摩擦力与压力的关 系。可以看出，接触面粗糙程 1. 测量小物块的重量 2.通过给小物块上增加 砝码，就改变小物块对 长木板的压力 3.用弹簧测力计测滑动 摩擦力大小，因为当水 平匀速拉动时，弹力与 滑动摩擦力相等. 不能保证水平匀速拉动 木块 培 养 学 生 遇 到 困 难 并 想 办 法 解 决 困 难 的意识 通 过 用 力 的 传 感 器 改 进 实 验 方案，让学 生 体 会 现 带拉环的 小物块和 长木板、 弹簧测力 计、细绳、 砝码 度一定时，滑动摩擦力与正压 力成正比，正比例系数为 关系式为： 是一个没有单位的比例系数， 叫动摩擦因数。它的数值跟相 互接触的两个物体的材料性 质、表面状况有关。 此式还表明，滑动摩擦力大小 与物体的运动速度无关。 完成导学案六题，滑动摩擦力 的简单计算 向右 这样改进不管长木板在 拉动过程中的速度如何 变化，小物块都处于静 止状态，物块 A 所受拉 力和滑动摩擦力始终是 二力平衡，大小相等。 知道可以利用力的传感 器替代弹簧测力计 记录实验数据 体会处理数据的快速方 法 代 科 技 的 发展 利 用 处 理 数据，提高 课 堂 的 效 率 知道滑动摩擦力的定量 表达式，知道什么是动 摩擦因数，它的大小与 什么有关 会使用此公式计算滑动 摩擦力的大小 力的传感 器、长木 板、小物 块、砝码 手机同频 功能 Excel 制 作图像 使用截屏 功能 白板挑人 功能 板 书 设 计