《摩擦力》的教学设计

《摩擦力》的教学设计一、教学目标(一)知识与技能1.能根据生活体验认识摩擦力;2.能根据二力平衡的条件，用弹簧测力计粗略测量水平运动物体所受的滑动摩擦力;3.通过实验探究，了解改变滑动摩擦力大小的方法;4.认识摩擦在生产和生活中的利用与防止，并能正确说出增大或减小摩擦的方法。(二)过程与方法1.经历研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程，能表述滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度的关系;2.通过科学探究活动，使学生体验控制变量法在物理研究过程中的应用，培养学生乐于参与、勇于创新的意识和设计实验、分析概括的能力。(三)情感、态度与价值观1.通过观察与实践使学生了解摩擦在实际中普遍存在，既有利也有弊。培养学生思考问题的辩证观点;2.通过生活中实例的研究，激发学生用所学知识解决实际问题的热情。二、教学重难点本专题是在弹力、重力之后，研究第三种常见的力──摩擦力。弹力、重力等知识的学习可以对摩擦力的学习起到正向迁移的作用，另一方面，本节的知识又为力的概念的形成起到巩固和深化的作用。本节内容由“摩擦力”和“摩擦的利用与防止”两部分内容组成。教学的重点是测量水平运动的物体受到的滑动摩擦力。这个实验是《课程标准》中规定的必做的测定性实验。为突出重点，选取研究影响滑动摩擦力大小的因素作为探究性实验，这需要学生具有测量滑动摩擦力的实验技能。另一方面，它又是一个难得的训练学生开展科学猜想、实验检验、分析论证的好选题。因为学生虽然对摩擦现象不陌生，但对滑动摩擦力的大小与哪些因素有关却不清楚。摩擦现象在生活中很常见，有些摩擦是有益的，有些是有害的。有益的摩擦应该增大，有害的摩擦应该减小。针对这些问题的讨论，有助于学生领悟客观事物之间的辩证关系。三、教学策略对摩擦现象，学生们有丰富的感性认识。可从日常生活中常见的摩擦现象引入新课。例如可先向学生提问：自行车在水平道路上滑行时，无论路面多么光滑，总会慢慢停下来，为什么?(回答：受到地面的摩擦力。)通过讨论使学生认识：相互接触的两个物体，当它们做相对运动时，接触面间就产生摩擦力阻碍相对运动。这里不要解释动摩擦和静摩擦的问题。要探究摩擦力大小与压力及接触面粗糙程度的关系，需要解决三个问题：摩擦力的测量问题，实验的研究方法问题以及实验器材的选择问题。摩擦现象学生比较熟悉，要先引导学生对摩擦与哪些因素有关做出猜想，然后让学生按照课本提示，独立完成实验，包括自己设计实验，自己设计表格记录实验数据，自己得出实验结论等等。教师只需提供必要的实验设备即可。摩擦与我们息息相关。指出有时摩擦是有益的，有时是有害的。应该研究增大摩擦和减小摩擦的方法。然后让学生阅读这段课文。读完课文后，通过讨论先得出增大摩擦的方法并举出实例;再得出减小摩擦的方法并举出实例。对利用滚动减小摩擦，可以让学生自己动手做一做实验，亲自感受一下利用滚动可以减小摩擦。对加润滑油减小摩擦，学生比较熟悉。但对利用气垫减小摩擦，学生不熟悉，教师可适当做些说明。四、教学资源准备多媒体、弹簧测力计、带挂钩的木块(侧面积不同)、砝码(或钩码)、长木板、棉布、毛巾等。五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课（5分钟）播放视频：足球在草地上滚动越来越慢，最后停下来；矿泉水的瓶盖上有许多竖纹；运动员赛跑时穿着带有铁钉的跑鞋；汽车在雪地上行走艰难，而当轮胎上裹有铁链后就能前进自如了；生锈的铁锁打不开，当加了几滴油后就可以打开了等等）。思考：这些现象都与什么有关？摩擦总是阻力吗？摩擦总是有害吗？学生观赏并思考，初步了解摩擦力，它可能是阻力，也可能是有用的动力。体会物理与生活的密切关系，激发学习兴趣。新课教学（30分钟）（一）摩擦力先请同学们把手平放在桌面上，手心朝下，一起来做几个小实验。（1）手平放在桌面上，用力推或拉，使手在桌面上运动，感受有没有一个阻碍手运动的力；（2）手平放在桌面上，用力推或拉，但保持手不动，感受有没有一个阻碍手运动的力；（3）手平放在桌面上，保持手不动，也不用力推或拉，感受有没有一个阻碍手运动的力。教师演示实验：用二个长毛刷，毛对毛合在一起，并产生相对运动。让学生看到二个毛刷的毛分别产生向不同方向的弯曲。思考：（1）摩擦力是在什么情况下产生的？（2）摩擦力的作用点在哪里？（3）摩擦力向什么方向？（4）摩擦力的作用是什么？在此基础上得出摩擦力的定义，了解摩擦力的作用点在两个物体的接触面上。摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。摩擦力作用：总是阻碍物体间的相对运动。学生动手实验，说出自己的体验，初步了解摩擦力及其产生。学生观察、思考、讨论后总结得出结论：两个相互接触的物体，当它们做相对运动时，会在接触面上产生阻碍物体相对运动力，这个力就叫摩擦力。充分发挥实验在物理教学中的促进作用，帮助学生理解物理概念和规律。这里采用的方法是从特殊到一般，从具体形象到抽象概括，由浅入深，符合初中学生的认知规律。（二）测量滑动摩擦力演示：把木块放到水平桌面上，弹簧测力计通过绳子拉着木块前进。思考：木块在水平方向受哪些力？画出力的示意图。怎样知道木块所受摩擦力的大小？图1进一步提问让学生思考：用什么工具来测量滑动摩擦力？弹簧测力计能直接测量滑动摩擦力吗？用弹簧测力计测量滑动摩擦力的原理是什么？测量时要让拉力与滑动摩擦力相等，木块必须做怎样的运动？拉力的方向必须满足什么条件？桌面不水平行不行？总结：只有把物体放在水平支持面上，让弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动时，滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计示数。通过思考讨论让学生明确：测滑动摩擦力的工具是弹簧测力计；弹簧测力计测量的是拉力，不能直接测量摩擦力；测量时应用了二力平衡的知识。培养科学探究能力（三）研究影响滑动摩擦力的因素（1）提出问题：根据你的生活经验，请你猜想一下滑动摩擦力的大小可能跟哪些因素有关？（2）猜想或假设：滑动摩擦力可能与接触面的粗糙程度有关，可能与压力有关，可能与物体运动速度有关，可能与接触面积的大小有关。（3）设计实验：影响滑动摩擦力大小的因素可能不止一个，那我们在设计实验时应该注意运用怎样的科学研究方法？如果我们先探究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系，应怎样改变压力大小？怎样改变接触面的粗糙程度？请设计实验步骤和实验记录的表格。下面的实验记录表格供参考。实验次数接触面的材料压力变化情况摩擦力f摩／N1木块与木板不变2木块与棉布不变3木块与毛巾不变4木块上放1个钩码，再放到木板上变大5木块上放2个钩码，再放到木板上最大（4）进行实验与收集证据：按设计好的步骤进行实验，将实验数据记录在表格中。（5）得出结论：在压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大；在接触面的粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大。摩擦力与物体运动速度和接触面积是否有关，请同学们继续探究。下面的实验记录表格供参考。实验次数木块放置方式接触面积大小弹簧测力计示数摩擦力f摩／N1平放大2侧放小3立放最小学生汇报：摩擦力与物体运动速度和接触面面积无关。引导学生总结影响滑动摩擦力的大小的因素：接触面的粗糙程度和压力的大小。滑动摩擦力大小与速度大小、接触面积大小无关。学生思考，回答。每次只改变可能影响滑动摩擦力大小因素中的一个，其他因素保持不变，测出滑动摩擦力大小并记录。培养科学探究能力（四）摩擦的利用与防止让学生回忆或回放刚开始上课时的视频，思考并回答：摩擦总是阻力吗？摩擦总是有害吗？怎样增大和减小摩擦？实验：用滚动代替滑动能减小摩擦。（1）将一个实验小车放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使小车做匀速直线运动，记录示数大小。（2）将小车倒过来，轮子朝上放在水平桌面上，再用弹簧测力计沿水平方向拉动，使小车做匀速直线运动，记录示数大小。（3）比较两次弹簧测力计示数，能得出什么结论？通过联系生产和生活中的摩擦实例，认识生活中摩擦无处不在，有些摩擦对我们有益，有些有害，并能正确说出增大或减小摩擦的方法。思考、回答，动手实验。培养分析思考能力。课堂小结（5分钟）通过今天的学习，同学们有哪些收获？在实验探究中又存在哪些问题？还有什么想探究的问题？学生可以个别回答，或相互交流，在交流的基础上进行学习小结。促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。