第4、3節 摩擦力
【教學設計思想】
在課堂上創設生活情景，引出生活難題，引導學生獨立思考，嘗試去解決問題，使學生對本節課產生極大的興趣，
【教材分析】
教材出處：魯科版《高中物理》必修一第四章第三節
摩擦力是力學中的三大性質力之一，是高中力學的一個重點，也是難點。正確認識摩擦力對整個力學知識框架的搭建起着至關重要的作用。在摩擦力這節課中，重點是研究滑動摩擦力，要求會計算其大小和判斷其方向；難點是靜摩擦力，尤其是靜摩擦力方向的判斷。教師要試圖將學生國中學過的相關概念與本節的內容有機地融合在一起。教學中要力圖從兩種摩擦力的區別與聯繫出發，讓學生從摩擦力產生的條件、影響摩擦力大小的因素、範圍及其計算來理解兩種摩擦力的異同，通過探究實驗去加深鞏固。本節課也是一節科學探究課，教材從生活中的摩擦現象引入，以探究靜摩擦力和滑動摩擦力與哪些因素有關為主線，安排了學生猜想、設計實驗、實驗探究、合作交流等教學過程，讓學生經歷探討兩種摩擦力與接觸面粗糙程度、壓力關係的過程。很好地體現了新教材讓學生在體驗知識的形成與發展過程中，主動獲取知識的精神。同時，本節課的內容與學生的實際生活聯繫十分密切，教材的編寫突出了這一點。在通過實驗得出摩擦力的有關知識後，注重引導學生運用所學的知識去分析解釋大量生活生產中的摩擦現象，並能運用這些知識解決實際生活中遇到的問題。
【學情分析】
學習者是高中一年級學生，目前還沒有學習力的合成與分解相關知識，只是在國中階段簡單的瞭解了一下摩擦力的性質。所以在講述新課的時候要充分考慮學生的接受能力，要讓他們在已掌握知識的基礎上逐漸學習新課程，避免跨越式教學。
一、教學目標
（一）知識與技能
1、認識靜摩擦、滑動摩擦力，和它們的產生條件及其作用效果，會判斷它們的方向。
2、根據物體的平衡條件簡單地計算靜摩擦力的大小。
3、能運用滑動摩擦力公式來計算滑動摩擦力
（二）過程與方法
1、培養學生利用物理語言分析、思考、描述摩擦力概念和規律的能力。
2、培養學生的實驗探究能力。
3、讓學生參與和親身體會在實驗中控制變量和實驗條件。
（三）情感態度與價值觀
1、利用演示實驗和學生參與實驗激發學生學習興趣。
2、培養學生實踐——認識（規律）——實踐（解決實際問題）的思想。
二、重點與難點：
重點：
1、靜摩擦力產生的條件及規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、滑動摩擦力大小的計算以及方向的判斷。
難點：
1、靜摩擦力有無的判斷和靜摩擦力方向的判斷。
2、靜摩擦力大小的簡單計算。
三、教學方法
分析歸納、實驗探究、體會參與、練習鞏固
四、教具準備
木板、彈簧秤、物塊、毛巾、泡沫板
五、教學過程
目標確定的依據：
1、課程標準相關要求
（1）知道摩擦力的存在和對物體運動的作用。通過常見事例或實驗，瞭解摩擦力。
（2）知道滑動摩擦力大小與接觸而粗糙程度、接觸面之間壓力的大小有關。
（3）認識摩擦的利與弊以及增大和減少摩擦的方法並能在日常生活中應用這些知識。
（4）經歷探究摩擦力的大小與什麼因素有關的實驗過程，經歷制定計劃設計實驗的過程，控制變量的方法。
（5）設計表格、分析實驗現象、歸納實驗結論的一般方法。
（6）通過對摩擦的分析，激發用基礎知識解決實際問題的熱情。
2、學情分析
八年級的學生好奇心強，積極性高，活潑好動，喜歡動手操作，動腦思考，但也是比較容易衝動，缺乏耐心。利用他們的好奇心來吸引他們的注意力，通過激勵性的話語鼓勵他們，讓他們通過各自和團體的力量共同完成任務。本節課的意義在於有較強的實踐性，通過小組實驗，研究分析生活實例，既能提高自身的動手能力和邏輯思維能力也提高了學生利用知識解決實際問題的能力。因此這一節課無論在知識上還是培養學生的能力上都有着十分重要的作用。
3、教材分析
本節課是國中物理人教版八年級第八章第三節內容，共1課時。本節內容是國中物理中的重點內容之一，是了力、重力的又一個重要的力，併為以後有關力的知識打下基礎本節課通過情景體驗，來認識摩檫力，探究實驗讓學生進一步掌握實驗探究的方法，本節課重視科學探究中的猜想和數據分析，有利於嚴謹的科學態度。
教學目標：
1、通過手沿桌面滑動等生活體驗，認識摩擦力。
2、根據二力平衡，會使用彈簧測力計粗略測量物體運動時所受的滑動摩擦力；能運用轉換法、控制變量法進行實驗探究，總結出影響滑動摩擦力大小的因素。
3、通過解析生活中人走路、汽車剎車等實例，會説出增大和減小摩擦力的方法。
評價任務：
1、通過“拔河比賽”、“手沿桌面滑動”、“推動牙刷”等方式，評價學生理解摩擦力的定義，檢測目標一的達成度。
2、根據二力平衡測量摩擦力，運用物理實驗方法進行探究影響滑動摩擦力大小因素的實驗，並得出結論，評價學生設計實驗、操作、語言表達能力，檢測目標二的達成度。
3、通過舉例，閲讀課本，會説出增大和減少摩擦力的方法，評價學生自學、歸納總結的能力，檢測目標三的達成度。
教學過程：
教學環節
教學活動
評價要點
環節一
明確目標
情境導入
（3分鐘）
活動一：
1、出示教學目標，明確要求。
2、穿釘子鞋的瘦小女生和穿滑輪鞋的強壯男生進行拔河比賽。
（完成目標一）
1、明確目標。
2、情境導入，引出課題。
（評價目標一）
環節二
生活體驗
感受摩擦力
（8分鐘）
活動二：
1、學生通過手沿桌面滑動感受摩擦力。
2、教師演示在桌面上推動牙刷，引導學生髮現摩擦力的方向和作用點。
（完成目標一）
1、學生親身感受，認識摩擦力。
2、學生根據教師演示，理解摩擦力的定義。
（評價目標一）
環節三
進行實驗
得出結論
（25分鐘）
活動三：
1、學生猜想影響摩擦力大小的因素？各小組選取研究課題。
2、實驗前，教師引導學生思考如何測量摩擦力？小組根據課題研究設計實驗方案並分享。
3、各小組進行實驗，分享自己的結論。
4、教師引導學生對各小組的結論進行歸納總結。
5、引導學生思考傳統的實驗裝置有沒有需要改進的地方？
（完成目標二）
1、學生根據課前預習，大膽猜想。
2、引導學生如何測量摩擦力。
3、學生根據研究課題設計實驗。
4、分組實驗，得出結論。
5、引導學生改進實驗裝置。
（評價目標二）
環節四
增大和減小摩擦力的方法
（9分鐘）
活動四：
1、引導學生舉例日常生活中存在摩擦力的現象。
2、學生閲讀課本P25—P26頁，分組討論總結出增大和減小摩擦力的方法。
（完成目標三）
1、通過舉例，知道摩擦力既有益也有害。
2、通過閲讀課本和討論，得出增大和減小摩擦力的方法。
（評價目標三）
附：板書設計
第3節摩擦力
1、概念：兩個互相接觸的物體，當它們相對滑動時，在接觸面上會產生一種阻礙相對運動的力，這種力叫作滑動摩擦力。
2、大小（摩擦力）接觸面的粗糙程度（接觸面受到的壓力的大小）
3、
1、增大摩擦力的方法
（1）增加壓力
（2）使接觸面更粗糙
2、減小摩擦力的方法
（1）減小壓力
（2）減小接觸面粗糙程度
（3）用滾動摩擦代替滑動摩擦
（4）使接觸面分離
一、設計思路
1、設計理念
本課以新課標要求為理念，教學過程以學生為主體，倡導學生自主、實踐體驗、合作交流的方式。主要通過學生自己實驗來感受摩擦力的存在和作用效果。通過探究實驗來了解影響滑動摩擦力的因素。體驗物理來源於生活，同時物理也在改變或影響着生產和生活，培養學生熱愛科學的態度和價值觀。
2、教材分析
本節課是蘇科版八年級下冊第八章第三節的內容。處於彈力、重力兩種力之後，又處於力與運動之前，具有承前啟後的作用。是對前兩種力介紹完的延續又是認識阻力對運動物體影響的鋪墊。本課包括以下三部分的內容：
（1）摩擦力的定義
（2）影響摩擦力大小的因素
（3）增減摩擦的方法。在講述摩擦力時，為了不使問題複雜化，教材中沒有提出靜摩擦的問題，而是統稱為摩擦。
教材對滾動摩擦也沒有單獨講述，而是作為減小摩擦的方法來介紹的。教材中沒有具體講述摩擦力產生的原因，教學中使學生有所瞭解即可，不必引申。
教材首先通過分析一些事例使學生認識摩擦力的存在，並在此基礎上説明摩擦力是在阻礙物體運動的。隨後研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關。摩擦在生活和生產中都有重要的意義，教材最好通過例證講述了增大有益摩擦和減小有害摩擦的方法。
雖然教學的重點在於應用摩擦知識解釋實際現象，學會根據不同條件選擇增大或減小摩擦的方法，但這些應用都基於對影響摩擦力大小因素的理解，因此，應充分重視研究影響摩擦力大小因素的實驗。
3、學情分析
八年級學生已經有一定的認知能力和生活經驗，對於摩擦力有一定的感知。能舉出生活中和摩擦力有關的例子。但對於摩擦力的認識，也只停留在此而已。對於摩擦力的種類，怎樣的兩物體間會產生摩擦力，摩擦力與什麼有關，有哪些方法可以改變摩擦力，摩擦力並不是完全是阻力，有時也是動力等，並不知曉。所以，本課在講授、實驗中要注意針對這些難點，設置問題暴露學生認知不足及衝突，而後進行概念轉化，幫助學生更好地理解摩擦力。
二、教學目標
1、知識與技能
知道摩擦力的概念以及滑動摩擦力與什麼因素有關；會區分有益摩擦和有害摩擦及增大有益和減小有害摩擦的方法，並能在日常生活中應用這些知識；進一步熟悉彈簧測力計的使用方法。培養學生利用知識解決實際問題的能力。
2、過程與方法
經歷探究滑動摩擦力與壓力、接觸面粗糙程度等關係的過程，體會怎樣進行科學的猜想，理解在研究多因素問題中怎樣運用“變量控制”的方法。
3、情感態度與價值觀
通過觀察以及處理實驗數據，培養學生善於觀察，善於發現規律。注重對學生探究能力、創新精神的培養，更注重讓學生主動獲取知識。
三、教學重點、難點及解決辦法
1、教學重點：摩擦力的概念，影響滑動摩擦力的因素。
解決辦法：通過創設物理情境，學生討論等方法突出重點。
2、教學難點：摩擦力概念的理解，設計探究影響滑動摩擦力因素的實驗方案及其實驗操作。
解決辦法：採取方案交流和分組實驗相結合的方法，用啟發、討論、交流法突破難點。
四、教學準備
1、實驗器材
（1）演示器材：橡膠棒一個，細毛掃帚一把、軟彈簧一個，木塊、長木板一個
【設計意圖：在滑動摩擦力的概念及方向時演示，增加學生感性認識，更形象，直觀】
（2）分組器材：牙刷、測力計、毛巾、棉布、長木板、小木塊各12個，鈎碼72個
【設計意圖：讓學生參與並體驗探究滑動摩擦力的實驗過程】
2、多媒體課件
設計意圖：本節課全程使用多媒體課件，原因是：多媒體集文字、圖像、聲音、動畫、視頻於一體，信息豐富，直觀。
五、教學過程
[創設情境，導入新課]
小遊戲1：讓一個力氣大的男生握住事先抹過洗潔精水的橡膠棒一端，讓一個力氣小的女生握住棒的另一端，觀察現象。
小遊戲2：兩本書儘可能多的錯頁交叉在一起，找兩個力氣大的男生看能不能將書拉開？
[探究新知一]摩擦力
<活動1>感受摩擦力
（1）演示實驗：將一木塊放在水平放置的長木板上，用軟彈簧拉，觀察彈簧的狀態。
（2）學生活動：將手放在桌面上向前推或向後拉桌面（手相對桌面滑動），感受桌面對手有沒有作用？
（3）學生實驗：換用牙刷在桌面上向前推或向後拉桌面，觀察牙刷的狀態
【小結】實驗表明，一個物體在另一個物體表面上滑動時，會受到接觸面 它運動的力，這種力叫做滑動摩擦力。
[探究新知二]摩擦力的大小
<活動2>探究影響摩擦力的大小的因素
1、猜想：滑動摩擦力的大小可能與那些因素有關？
生活中的實例：
（1）推動一張課桌比推動一張講台容易，猜想摩擦力可能與 有關；
（2）汽車制動後在柏油路面比在結冰路面上更容易停止，猜想摩擦力可能與 有關；
（3）賽車的輪胎很寬，猜想摩擦力是否與 有關；
由上述實例猜想滑動摩擦力的大小可能與 、、有關。
想一想：在研究上述某一個因素對摩擦力的影響時，我們應該採用什麼樣的研究方法？在實驗中我們又該如何判斷摩擦力的變化呢？
信息快遞：用彈簧測力計水平拉動桌面上的物體，使其沿直線勻速滑動，彈簧測力計的示數/等於物體滑動時受到的摩擦力的大小。（原理：二力平衡）
2、探究影響滑動摩擦力的大小的因素
（1）探究壓力大小對摩擦力的影響
實驗次數
壓力/N
物體受到的摩擦力f/N
1
2
3
實驗結論： ；
（2）探究接觸面的粗糙程度對摩擦力的影響
實驗次數
接觸面的粗糙程度
物體受到的摩擦力f/N
1
木板
2
棉布
3
毛巾
實驗結論： ；
（3）探究物體間接觸面積的大小對摩擦力的影響
實驗次數
物體接觸面積的大小
物體受到的摩擦力f/N
1
較大面積
2
較小面積
實驗結論： ；
【小結3】物體間滑動摩擦力的大小與_______________和_________________等因素有關，與_____________無關。物體間的接觸面越粗糙，滑動摩擦力越______；物體對接觸面的壓力越大，滑動摩擦力越 。
<試一試>把一未開封的桶裝水橫放在地面上，用力推和用力拖水桶那個費力？
實驗結論：若把滑動變為滾動，物體受到的。摩擦力變_____。
[探究新知三]生活中的摩擦
<思考>1、摩擦力對於人的生活是有益的還是有害的？試一試舉例説明。
2、對於有害摩擦我們應設法 ，而對於有益摩擦我們應設法 。
【小結4】
（1）增大有益摩擦的方法有__________________、____________；
（2）減小有害摩擦的方法有____________、______________、____________。
練一練：下列示例中是增大了還是減小了摩擦，分別採用了什麼方法。
（1）自行車的剎車裝置 ；
（2）軸承中裝有滾珠 ；
（3）門與門之間的活頁用久了要塗潤滑油 ；
（4）鞋底的花紋 。
<活動3>説説自行車上哪些地方存在着摩擦？是增大還是減小摩擦的？分別採用了什麼方法。
<思考>假如沒有摩擦，世界會變得怎樣？
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