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靜摩擦力教學設計 教材分析 摩擦力是力學中三種重要性質(zhì)的力之一也是學生學習過程中感到最困難的一種力高中物理力學問題的難點在于受力分析受力分析的難點在于摩擦力的分析是高中階段物理學習必須跨越的的一道門檻。正確認識摩擦力對后面知識的學習有著至關重要的作用。在摩擦力這節(jié)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。教學中從產(chǎn)生的條件、影響摩擦力大小的因素、摩擦力的方向及其計算來理解認識兩種摩擦力的異同。通過探究實驗去加深鞏固教材從生活中的摩擦現(xiàn)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(jīng)歷探討兩種摩擦力與壓力、接觸面粗糙程度關系的過程。很好地體現(xiàn)了新教材讓學生在體驗知識的形成、發(fā)展過程中主動獲取知識的精神。 通過本節(jié)的學習將更加深入地理解摩擦力的產(chǎn)生條件、大小和方向為以后能對物體進行正確的受力分析奠定基礎。 教學設計 一．教學目標 1.知識與技能： 了解靜摩擦力的產(chǎn)生條件、方向和大??；理解最大靜摩擦力的物理意義和大小特點 ；能在實際問題中確定靜摩擦力的大小及方向 2.過程與方法： 體會應用DIS系統(tǒng)研究物理問題的過程與方法，體會控制變量法研究問題的方法 3.情感態(tài)度和價值觀： 通過有趣的物理實驗，增強學生學習物理的興趣；通過對常見生活現(xiàn)象的重新思考，培養(yǎng)學生善于審視和探索日常生活現(xiàn)象的思維習慣。 2. 教學重難點 重點：靜摩擦力產(chǎn)生的條件、方向判定。 難點：1、設計方案，探究影響最大摩擦力大小的有關因素。 2、靜摩擦力有無的判斷和靜摩擦力方向的判斷。 3． 主要教學方法 DIS實驗探究 學生互動實驗 4. 實驗器材準備 DIS實驗系統(tǒng) 毛刷 木塊 砝碼 木板 毛巾面 玻璃 直尺 教學過程 教學過程設計 教學過程 教師活動 學生活動 設計理由 課堂引入 推很重的桌子——不動（教師演示） 兩本書夾在一起，請學生上臺來拉（學生參與），再請同桌學生用物理書做實驗感受。 同學們仔細觀察現(xiàn)象認真思考： 為什么筷子能將裝有米的杯子提起來？ （2）為什么兩本普通的書頁面交錯相疊后很難被拉開？ 利用生活中比較常見的物體創(chuàng)設問題情境，引發(fā)學生思考，激發(fā)求知欲和創(chuàng)造精神 靜摩擦力的概念 提出問題：實驗時手在沿桌面方向受力嗎？若有力的存在，為什么手會不動？ 課堂實踐：用手掌心壓緊桌面，稍微用力向前推，但保持手與桌面相對靜止，體會此時手的感覺，并認真思考老師所提問題。 學生的親身參與更有利于調(diào)動其積極性 由學生和老師共同歸納出靜摩擦力的概念： 定義：兩個相對靜止的物體之間有相對運動趨勢時物體受到的摩擦力叫做靜摩擦力。 可以鍛煉學生的推理歸納能力 提出問題：（1）靜摩擦力的產(chǎn)生也有條件嗎？ （2）靜摩擦力的作用效果 學生回想剛剛實驗時的親身感受來思考問題，將學生分成幾組，每組派代表發(fā)言。 以小組討論形式可在一定程度上培養(yǎng)學生們的團結(jié)協(xié)作能力 討論后總結(jié)答案： 產(chǎn)生條件： （1）接觸且擠壓；（3）接觸面粗糙；（4）有相對滑動趨勢。 作用效果： 阻礙物體的相對運動，使物體之間保持相對靜止。即施力者阻礙受力者相對于自己將要發(fā)生的運動 在黑板上板書，增強印象 靜摩擦力的方向 設置情境：利用毛刷進行靜摩擦力方向研究 讓學生結(jié)合毛刷說明靜摩擦力的方向 設置情境比較生動 提出問題：受靜摩擦力的物體一定是靜止的嗎？運動物體也會受到靜摩擦力嗎？ 學生積極思考問題并舉出例證。 教師舉例： （1）木板減速時，木板上物體有相對木板向前滑動的趨勢，物體受到向后的靜摩擦力，此時靜摩擦力方向與物體運動方向相反； （2）木板加速時，木板上物體有相對木板向后滑動的趨勢，物體受到向前的靜摩擦力。此時靜摩擦力方向與物體運動方向相同； （3）假想教室是一節(jié)勻速運動著的車廂，車廂內(nèi)的物體都在運動，用任意方向的力推課桌，課桌會受到靜摩擦力，方向與課桌相對車廂運動趨勢方向相反，與課桌的運動方向無關。 學生認真思考上述問題，試圖歸納總結(jié)出靜摩擦力的方向。 總結(jié)、歸納 鍛煉學生的思維能力 在老師的引導下，學生得出結(jié)論： 靜摩擦力方向：靜摩擦力的方向總跟接觸面相切，并且跟物體相對運動趨勢的方向相反。 相對地面運動的物體也可以受到靜摩擦力，其方向與運動方向可以相同，也可以相反，甚至還可以無關，但一定與相對運動趨勢方向相反 力圖糾正留在學生腦海中的錯誤認識 靜摩擦力的大小 提出問題：靜摩擦力的大小如何？怎樣測量靜摩擦力的大?。浚ㄟ\用力的平衡知識） （2）DIS實驗探究：靜摩擦力的大小變化規(guī)律 a.在保證木塊相對木板靜止的前提下，增大拉力，觀察靜摩擦力的大小變化。 b.改變材料再觀察。 提示：用數(shù)字顯示法或示波法。 學生回答：通過拉力大小測出靜摩擦力大小，運用二力平衡知識。 認真觀察演示實驗的現(xiàn)象，尤其是數(shù)據(jù)變化。 考驗學生 的觀察能力的同時培養(yǎng)其動手能力 實驗結(jié)論：當木塊與木板相對靜止時，木塊所受靜摩擦力與外力等值反向，且隨著引起靜摩擦力的外力的增大而增大。 靜摩擦力的求解：對于平衡問題，可以運用平衡條件來求解；對于非平衡問題，可以運用動力學知識求解。 教師注意糾正學生的一些口語，引導其用準確的語言表述。 最大靜摩擦力 提問：剛才實驗中的靜摩擦力能否一直增大？ 回答：不能，有上限。（若是還有同學不清楚，可以再將剛剛的實驗簡單演示一遍，增強學生的印象） 調(diào)動學生的思維 定義：靜摩擦力的最大值叫最大靜摩擦力，物體受最大靜摩擦力時，其狀態(tài)為即將滑動而未滑動的臨界狀態(tài)。 假設最大靜摩擦力為Fmax：則靜摩擦力F大小在0－Fmax之間，即0＜F≤Fmax 提出問題： （1）各種情況下的最大靜摩擦力都一樣嗎？ （2）最大靜摩擦力會與哪些因素相關？ 實驗探究：（1）材料不變，改變壓力，觀察讀數(shù)變化及最大靜摩擦力的大?。?）壓力不變，改變材料，認真觀察。 注重探究能力的培養(yǎng)以及控制變量法思想的學習。 （1）對于同一種接觸面，壓力越大，最大靜摩擦力越大； （2）對于相同大小的壓力，接觸面不同，一般最大靜摩擦力也不同，接觸面比較粗糙時，最大靜摩擦力也比較大。 課 堂 小 結(jié) 由老師帶領著大家回顧總結(jié)本堂課所學內(nèi)容 加深印象，總體把握 練 習 與 討 論 思考：（1）人走路的摩擦力是什么摩擦力？（2）其方向如何？ 學生思考回答：兩腳都是靜摩擦力，后腳（動力腳）方向向前，前腳（受阻腳）方向向后。 這節(jié)教材的內(nèi)容與學生的生活實際及生產(chǎn)實際聯(lián)系又十分密切，學生有一定的感性認識，生活中的實例比較豐富，在此通過運用知識解決問題來鞏固新學內(nèi)容。 拔河比賽取勝基本訣竅是么？ （1）體重大 （壓力大，最大靜摩擦力大） ；（2）鞋子要粗糙些（摩擦因數(shù)大）。 關于靜摩擦力，下列說法中錯誤的是（ ） A 兩個相對靜止的物體之間一定有靜摩擦力的作用 B 受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的 C 靜摩擦力一定是阻力 D 在壓力一定的條件下，靜摩擦力的大小是可以變化的，但有一個限度 做出選擇 一個人用力推一輛停在水平路面上的汽車，但未能推動，則此時（ ） A 人的推力小于車的重力 B 人的推力小于靜摩擦力 C 人的推力等于靜摩擦力 D 人的推力等于 車的重力 教學流程圖 運用所學知識解決問題，鞏固知識 進一步通過實驗探究最大靜摩擦力 通過在現(xiàn)實生活中常見的例子導入新課，引入靜摩擦力 通過DIS實驗探究靜摩力的大小擦力的大小和方向 設置小情境，師生總結(jié)出靜摩擦力的概念 課堂小結(jié):知識、方法、探究過程。 板書設計 一、靜摩擦力： 1，定義：兩個相對靜止的物體之間有相對運動趨勢時物體受到的摩擦力叫做靜摩擦力。 2、靜摩擦力的產(chǎn)生條件： （1）接觸且擠壓；（3）接觸面粗糙；（4）有相對滑動趨勢。 3.作用效果： 阻礙物體的相對運動，使物體之間保持相對靜止。即施力者阻礙受力者相對于自己將要發(fā)生的運動 二、靜摩擦力的方向和大小 1.靜摩擦力的方向總跟接觸面相切，并且跟物體相對運動趨勢的方向相反。 相對地面運動的物體也可以受到靜摩擦力，其方向與運動方向可以相同，也可以相反，甚至還可以無關，但一定與相對運動趨勢方向相反 2.靜摩擦力F大小在0－Fmax之間，即0＜F≤Fmax （Fmax代表最大靜摩擦力） 教學說明與反思 1.本堂課首先應通過有趣的物理實驗，提起學生的興趣，增強學生學習物理的自信心，消除學習物理的畏難情緒。 2.通過對常見生活現(xiàn)象的重新思考，培養(yǎng)學生善于審視和探索日常生活現(xiàn)象的思維習慣。 3.本堂課一定要讓學生經(jīng)歷實驗的設計、探究的過程充分體驗知識的形成過程來減緩學習的坡度。 教材：人教版高中物理必修一第三章第三節(jié)