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視頻標簽：相互作用,摩擦力
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：高中物理人教版必修1第三章相互作用3摩擦力-北京
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高中物理人教版必修1第三章相互作用3 摩擦力- 北京市 - 懷柔區
課題名稱：第三節 摩擦力
一、教學內容分析
本節課是人教社高中物理必修1第三章第三節的內容，是在初中摩擦力知識基礎上的延伸和拓展。高中階段的課標要求是：通過實驗認識滑動摩擦力、靜摩擦力的規律，能用動摩擦因數計算滑動摩擦力。本節是高中物理教學的重點和難點，是受力分析的基礎。
本節課從學生的認知水平出發，設計演示實驗、探究實驗，努力創設情境讓學生觀察、體驗、探究，從而使學生體會“觀察有目的、探究有方法”。通過引導學生參與實驗探究過程，引發學生思考，培養學生設計實驗方案的能力，提高學生的科學探究素養，激發學生學習物理的興趣，突出以學生為主體，教師為主導的新課程理念。 二、學情分析
學生在初中學過了摩擦力的初步知識，知道二力平衡的條件，會正確使用彈簧測力計。 但是由于受到自身認識水平的限制及摩擦力本身復雜性的影響，在摩擦力的具體問題中表現為 “動中有靜，靜中有動”。而學生頭腦中存在這樣的錯誤概念：認為靜止的物體受到靜摩擦力，運動的物體受到動摩擦力。針對學生頭腦中的錯誤認識、學生心理特點，結合本節教材的特點，在教師的引領下，探究摩擦力與壓力的正比關系，讓學生在一個實際的探究環境中，體會科學探究的過程，即提出問題，設計實驗方案，獲取和處理實驗信息，找出規律，形成結論，培養學生科學探究的物理學科素養。在這個過程中，逐漸理解摩擦力概念，得出動摩擦因數。 三、教學目標 知識與技能
1.以學生初中已有的靜止、勻速運動時物體受力平衡基礎設計實驗，進一步認識靜摩擦力、最大靜摩擦力、滑動摩擦力。
2.通過實驗探究滑動摩擦力與壓力的關系，培養學生物理科學探究的核心素養。 3.通過實驗數據、圖像分析，得出動摩擦因數，培養學生處理實驗數據的能力。 4.通過討論與交流，培養學生利用物理語言分析、歸納物理概念的能力。 5.培養學生動手探究實驗的能力。 過程與方法
1.學生在實驗探究過程中學會如何去控制變量。
2.通過探究過程，體會提出問題、設計實驗、分析論證等科學探究要素。從定性、定量兩個方面進行科學推理、找出規律、形成結論。
情感態度與價值觀
1.利用演示實驗及學生實驗，激發學生的學習興趣。 2.通過分組實驗，培養學生合作探究的精神。
四、教學重點：區分靜摩擦力、滑動摩擦力、最大靜摩擦力，探究影響摩擦力大小的因素。 五、教學難點：如何指導學生觀察、動手實驗，在實驗的基礎上歸納、總結、理解摩擦力。澄清學生頭腦中對靜摩擦力、滑動摩擦力的錯誤認識。
六、教學手段：長木板，毛巾，木塊，鉤碼，測力計，力傳感器，數據采集器 七、教學流程
開始
引入2min
探究摩擦力與壓力的關系28min
教師引導學生設計實驗學生進行實驗操作
師生對學生實驗數據進行分析
演示數據采集器實驗過程，引導學生分析數據
探究摩擦力與接觸面面積、粗糙程度的關系5min
小結提升2min
結束
學生討論設計方案
學生分組操作
分析實驗數據、得出結論八、教學過程 環節 教師活動
學生活動
設計意圖
創設情境 引入新課
實驗探究
1.將兩本教材直接重疊，用夾子夾上，找一名女生抽離 2.將兩本教材分頁插在一起重疊，還用夾子夾上，找一名高大男生抽離
一、回憶摩擦力可能與哪些因素有關？ 二、測量摩擦力與壓力的關系 （一）介紹實驗裝置
問題1：探究摩擦力與壓力的關系，需要測量哪些物理量？ 測量摩擦力，壓力
問題2：摩擦力能直接測量么？
不能，要求物體處于靜止或者勻速直線運動狀態。
問題3：若不要測量壓力的具體數值，應該怎樣設計實驗？（兩個相同木塊，四個相同的鉤碼）
第一次：一個木塊，量個鉤碼 第二次：兩個木塊，四個鉤碼
壓力是1:2的關系，探究摩擦力是否有這個關系
（二）放錄像觀察實驗的操作方法、實驗注意的事項
問題4：測力計是如何操作的？
觀察現象，引發思考，為什么力氣大的男生分不開兩本書？
獨立思考，回答問題
思考回答問題
討論交流
學生看錄像，觀察實驗的關鍵點，總結出實驗的注意事項
帶著問題觀看錄像
現象反差，激發好奇心，引出課題
回顧已有知識，為探究打下基礎
為實驗操作時緩慢拉動木塊做好鋪墊
培養學生實驗設計能力
讓學生模仿，會操作實驗
體會有目的的觀察 引領學生設計實驗
4
問題5：刻度尺上、木塊上為什么有標記？
問題6：在實驗過程中木塊是什么狀態？ 小結注意事項：
1.實驗的起始、結束位置一定（控制接觸面位置基本相同） 2.測力計水平，平行于板面 3.緩慢抽拉測力計 （三）指導學生測量
（四）指導學生展示測量結果
問題7：兩次實驗都有最大值，木塊狀態？
問題8：木塊靜止時，測力計的示數如何變化？表明靜摩擦力大小特點？
問題9：木塊滑動時，摩擦力大小與壓力有什么量化關系？NFf
=? 實驗分析、小結
靜摩擦力的大小：0-fm，隨與接觸面相切的外力變化。
滑動摩擦力：壓力越大，f越大
（五）教師操作，利用數據采集器做進一步量化研究
（1）錄像展示數據采集的過程 （2）提出思考的問題
學生實驗
展示測量結果 學生討論，交流
觀看錄像
培養學生動手操作能力、培養合作精神
培養學生用物理語言歸納總結實驗現象的能力
讓學生學會處理數據
得出圖像形狀、摩擦力與壓力的量化關系。體會科技的發展對于量化的作用
木塊平衡
5
應用所學，設計實驗
問題10：滑動摩擦力與壓力正比關系是否存在？
問題11：觀察圖像，木塊處于滑動狀態圖像有波動？滑動摩擦力的示數怎么讀？
出示：1個木塊，2個鉤碼，
結論：2
1
21ffFFNN
，即摩擦力f與壓力FN成正比，NFf
比值恒定，比例常數為μ
問題12：觀察圖像，靜摩擦力從零到最大值的時間極短，對應小車什么狀態？ 強調相對靜止的兩個接觸面之間存在靜摩擦力；相對運動的兩個接觸面之間存在滑動摩擦力。
問題13：靜止的物體可以收到滑動摩擦力么？運動的物體可以受到靜摩擦力么？
觀察兩組采集器的數據，分析實驗，得出結論
觀察、思考，回答問題
結合實驗思考
結合問題，觀察思考
培養學生處理實驗數據的能力。
辨別靜摩擦力、動摩擦力，強調相對。進一步體會運動與靜止都是相對相互接觸的兩個物體。 深入理解靜摩擦力、滑動摩擦力三、分組探究摩擦力與接觸的面積、粗糙程度的關系
（一）出示要討論的問題
問題14：若想知道摩擦力與接觸面面積的關系，怎么設計實驗？
問題15：若想知道，摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系，怎樣設計實驗？ （二）分組探究
（三）歸納總結實驗結論
滑動摩擦力f與壓力FN成正比，與接觸面的面積無關，與粗糙程度有關。
N
Ff
，：動摩擦因數，反應接觸面的粗糙程度。
通過本節對摩擦力的探究過程，你有哪些收獲？
1.思考如何解釋開始時抽拉課本的現象
2.若探究速度對摩擦力有無影響，怎樣設計實驗，提出方案？ 3.如何判斷摩擦力的方向？
討論交流設計方案
學生實驗，在學案上記錄數據
學生思考、回答，說出自己的體會
課下完成
初步學會設計實驗 學會在具體研究問題中如何控制變量。
培養動手能力
得出動摩擦因數
提升認識，架構本節完整體系。
對本節內容有更深入的思考。
板書設計
§3
摩擦力
一、靜摩擦力 相對靜止 0-- fm 隨外力變化
二、滑動摩擦力 相對滑動 f=μFN 11
NFf=22NF
f=μ μ：動摩擦因數 ，反映了接觸面的粗糙程度 結論1.靜摩擦力的大小取決于外力
2.滑動摩擦力的大小 f=μFN，與壓力成正比，
與粗糙程度有關，與接觸面的面積無關
7
九、教學反思： 一、成功之處
（一）創設情境，引領學生探究，培養學生“科學探究”學科素養。
為了培養學生“科學探究”物理學科的核心素養，本節課在教師的引領下，探究滑動摩擦力與壓力的正比關系，讓學生在一個實際的探究環境中，體會科學探究的過程，即提出問題，設計實驗方案，獲取和處理實驗信息，找出規律，形成結論。具體探究步驟設計是這樣的，第一，師生討論設計實驗方案；第二，出示錄像，學生觀察老師的操作，得出實驗注意事項，第三，教師指導學生動手操作實驗，第四，學生展示自己的實驗結果，并對實驗結果進行初步的分析；第五，觀看利用傳感器采集的數據，量化滑動摩擦力與壓力的正比關，同時指導學生如何擬合圖像中的數據，找出滑動摩擦力與壓力的比值恒定，與壓力無關，找出不變量。通過這樣的過程，培養學生設計探究方案、動手操作，獲取數據并對數據進行分析的能力。每個環節精心策劃，用相應的問題引領學生思考，多樣化教學方式、豐富的教學資源，給學生生動的感性認識，有效地吸引學生參與課堂教學。
（二）學生自己設計實驗，學會具體問題中控制變量，與第一個實驗對比，得出動摩擦因數μ。
學生設計滑動摩擦力與接觸面的面積、粗糙程度的關系，這實際上是讓學生模仿上個環節中探究方法，針對一個具體問題，自己設計實驗方案，體會如何在具體問題中實現控制變量。探究滑動摩擦力與粗糙程度的關系時，還要讓學生研究滑動摩擦力與壓力的比值，與第一次實驗的結果比較，從而得出這個比值反應的是接觸面的粗糙程度，建立動摩擦因數概念。由于以學生實驗為基礎，通過比較兩次實驗結果，學生對動摩擦因數意義的理解非常順暢。 （三）針對易錯點、易混點，結合物理實驗進行概念辨析，提升學生對摩擦力認識。 本節設計時，基于解決學生存在的錯誤認識進行辨析。為了澄清學生錯誤認識，形成正確的物理概念，采集的圖像與實驗過程緊密結合，讓學生觀察細節，深刻理解“相對靜止，相對運動”，即靜止的物體可以受到動摩擦力，運動的物體可以受到靜摩擦力，提升了學生對摩擦力的認識。
節課力求圍繞物理學科的核心素養，展現一個比較完整探究過程；用問題引導學生，力求邏輯鏈條清晰，力求符合學生的認知水平。 二、不足之處
在師生討論壓力如何測量時，教師的設計是兩次實驗壓力為1:2的關系，不需要測量壓力的具體數值，而學生的設計是測量木塊及鉤碼的重力數值，教師應該注意學生發散性思維的培養，可以根據學生的設計，鼓勵學生去實施。
視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
