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靜摩擦力教學(xué)設(shè)計(jì) 教材分析 摩擦力是力學(xué)中三種重要性質(zhì)的力之一也是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中感到最困難的一種力高中物理力學(xué)問(wèn)題的難點(diǎn)在于受力分析受力分析的難點(diǎn)在于摩擦力的分析是高中階段物理學(xué)習(xí)必須跨越的的一道門(mén)檻。正確認(rèn)識(shí)摩擦力對(duì)后面知識(shí)的學(xué)習(xí)有著至關(guān)重要的作用。在摩擦力這節(jié)課中重點(diǎn)是研究滑動(dòng)摩擦力要求會(huì)計(jì)算其大小和判斷其方向難點(diǎn)是靜摩擦力尤其是靜摩擦力方向的判斷。教學(xué)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(jì)算來(lái)理解認(rèn)識(shí)兩種摩擦力的異同。通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)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(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)為主線安排了學(xué)生猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)探究、合作交流等教學(xué)過(guò)程讓學(xué)生經(jīng)歷探討兩種摩擦力與壓力、接觸面粗糙程度關(guān)系的過(guò)程。很好地體現(xiàn)了新教材讓學(xué)生在體驗(yàn)知識(shí)的形成、發(fā)展過(guò)程中主動(dòng)獲取知識(shí)的精神。 通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)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(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析奠定基礎(chǔ)。 教學(xué)設(shè)計(jì) 一．教學(xué)目標(biāo) 1.知識(shí)與技能： 了解靜摩擦力的產(chǎn)生條件、方向和大?。焕斫庾畲箪o摩擦力的物理意義和大小特點(diǎn) ；能在實(shí)際問(wèn)題中確定靜摩擦力的大小及方向 2.過(guò)程與方法： 體會(huì)應(yīng)用DIS系統(tǒng)研究物理問(wèn)題的過(guò)程與方法，體會(huì)控制變量法研究問(wèn)題的方法 3.情感態(tài)度和價(jià)值觀： 通過(guò)有趣的物理實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣；通過(guò)對(duì)常見(jiàn)生活現(xiàn)象的重新思考，培養(yǎng)學(xué)生善于審視和探索日常生活現(xiàn)象的思維習(xí)慣。 2. 教學(xué)重難點(diǎn) 重點(diǎn)：靜摩擦力產(chǎn)生的條件、方向判定。 難點(diǎn)：1、設(shè)計(jì)方案，探究影響最大摩擦力大小的有關(guān)因素。 2、靜摩擦力有無(wú)的判斷和靜摩擦力方向的判斷。 3． 主要教學(xué)方法 DIS實(shí)驗(yàn)探究 學(xué)生互動(dòng)實(shí)驗(yàn) 4. 實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備 DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 毛刷 木塊 砝碼 木板 毛巾面 玻璃 直尺 教學(xué)過(guò)程 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì) 教學(xué)過(guò)程 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)理由 課堂引入 推很重的桌子——不動(dòng)（教師演示） 兩本書(shū)夾在一起，請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)來(lái)拉（學(xué)生參與），再請(qǐng)同桌學(xué)生用物理書(shū)做實(shí)驗(yàn)感受。 同學(xué)們仔細(xì)觀察現(xiàn)象認(rèn)真思考： 為什么筷子能將裝有米的杯子提起來(lái)？ （2）為什么兩本普通的書(shū)頁(yè)面交錯(cuò)相疊后很難被拉開(kāi)？ 利用生活中比較常見(jiàn)的物體創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引發(fā)學(xué)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(wèn)題：實(shí)驗(yàn)時(shí)手在沿桌面方向受力嗎？若有力的存在，為什么手會(huì)不動(dòng)？ 課堂實(shí)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(duì)靜止，體會(huì)此時(shí)手的感覺(jué)，并認(rèn)真思考老師所提問(wèn)題。 學(xué)生的親身參與更有利于調(diào)動(dòng)其積極性 由學(xué)生和老師共同歸納出靜摩擦力的概念： 定義：兩個(gè)相對(duì)靜止的物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)物體受到的摩擦力叫做靜摩擦力。 可以鍛煉學(xué)生的推理歸納能力 提出問(wèn)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(xué)生回想剛剛實(shí)驗(yàn)時(shí)的親身感受來(lái)思考問(wèn)題，將學(xué)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(xué)生們的團(tuán)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(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)。 作用效果： 阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使物體之間保持相對(duì)靜止。即施力者阻礙受力者相對(duì)于自己將要發(fā)生的運(yùn)動(dòng) 在黑板上板書(shū)，增強(qiáng)印象 靜摩擦力的方向 設(shè)置情境：利用毛刷進(jìn)行靜摩擦力方向研究 讓學(xué)生結(jié)合毛刷說(shuō)明靜摩擦力的方向 設(shè)置情境比較生動(dòng) 提出問(wèn)題：受靜摩擦力的物體一定是靜止的嗎？運(yùn)動(dòng)物體也會(huì)受到靜摩擦力嗎？ 學(xué)生積極思考問(wèn)題并舉出例證。 教師舉例： （1）木板減速時(shí)，木板上物體有相對(duì)木板向前滑動(dòng)的趨勢(shì)，物體受到向后的靜摩擦力，此時(shí)靜摩擦力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反； （2）木板加速時(shí)，木板上物體有相對(duì)木板向后滑動(dòng)的趨勢(shì)，物體受到向前的靜摩擦力。此時(shí)靜摩擦力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同； （3）假想教室是一節(jié)勻速運(yùn)動(dòng)著的車(chē)廂，車(chē)廂內(nèi)的物體都在運(yùn)動(dòng)，用任意方向的力推課桌，課桌會(huì)受到靜摩擦力，方向與課桌相對(duì)車(chē)廂運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，與課桌的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。 學(xué)生認(rèn)真思考上述問(wèn)題，試圖歸納總結(jié)出靜摩擦力的方向。 總結(jié)、歸納 鍛煉學(xué)生的思維能力 在老師的引導(dǎo)下，學(xué)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(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。 相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的物體也可以受到靜摩擦力，其方向與運(yùn)動(dòng)方向可以相同，也可以相反，甚至還可以無(wú)關(guān)，但一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反 力圖糾正留在學(xué)生腦海中的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí) 靜摩擦力的大小 提出問(wèn)題：靜摩擦力的大小如何？怎樣測(cè)量靜摩擦力的大小？（運(yùn)用力的平衡知識(shí)） （2）DIS實(shí)驗(yàn)探究：靜摩擦力的大小變化規(guī)律 a.在保證木塊相對(duì)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(xué)生回答：通過(guò)拉力大小測(cè)出靜摩擦力大小，運(yùn)用二力平衡知識(shí)。 認(rèn)真觀察演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，尤其是數(shù)據(jù)變化。 考驗(yàn)學(xué)生 的觀察能力的同時(shí)培養(yǎng)其動(dòng)手能力 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)木塊與木板相對(duì)靜止時(shí)，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(duì)于平衡問(wèn)題，可以運(yùn)用平衡條件來(lái)求解；對(duì)于非平衡問(wèn)題，可以運(yùn)用動(dòng)力學(xué)知識(shí)求解。 教師注意糾正學(xué)生的一些口語(yǔ)，引導(dǎo)其用準(zhǔn)確的語(yǔ)言表述。 最大靜摩擦力 提問(wèn)：剛才實(shí)驗(yàn)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(xué)不清楚，可以再將剛剛的實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單演示一遍，增強(qiáng)學(xué)生的印象） 調(diào)動(dòng)學(xué)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(shí)，其狀態(tài)為即將滑動(dòng)而未滑動(dòng)的臨界狀態(tài)。 假設(shè)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(wèn)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(huì)與哪些因素相關(guān)？ 實(shí)驗(yàn)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(rèn)真觀察。 注重探究能力的培養(yǎng)以及控制變量法思想的學(xué)習(xí)。 （1）對(duì)于同一種接觸面，壓力越大，最大靜摩擦力越大； （2）對(duì)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(shí)，最大靜摩擦力也比較大。 課 堂 小 結(jié) 由老師帶領(lǐng)著大家回顧總結(jié)本堂課所學(xué)內(nèi)容 加深印象，總體把握 練 習(xí) 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(xué)生思考回答：兩腳都是靜摩擦力，后腳（動(dòng)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(xué)生的生活實(shí)際及生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系又十分密切，學(xué)生有一定的感性認(rèn)識(shí)，生活中的實(shí)例比較豐富，在此通過(guò)運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題來(lái)鞏固新學(xué)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(guān)于靜摩擦力，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ） A 兩個(gè)相對(duì)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(gè)限度 做出選擇 一個(gè)人用力推一輛停在水平路面上的汽車(chē)，但未能推動(dòng)，則此時(shí)（ ） A 人的推力小于車(chē)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(chē)的重力 教學(xué)流程圖 運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題，鞏固知識(shí) 進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究最大靜摩擦力 通過(guò)在現(xiàn)實(shí)生活中常見(jiàn)的例子導(dǎo)入新課，引入靜摩擦力 通過(guò)DIS實(shí)驗(yàn)探究靜摩力的大小擦力的大小和方向 設(shè)置小情境，師生總結(jié)出靜摩擦力的概念 課堂小結(jié):知識(shí)、方法、探究過(guò)程。 板書(shū)設(shè)計(jì) 一、靜摩擦力： 1，定義：兩個(gè)相對(duì)靜止的物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)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(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)。 3.作用效果： 阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使物體之間保持相對(duì)靜止。即施力者阻礙受力者相對(duì)于自己將要發(fā)生的運(yùn)動(dòng) 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(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。 相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的物體也可以受到靜摩擦力，其方向與運(yùn)動(dòng)方向可以相同，也可以相反，甚至還可以無(wú)關(guān)，但一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)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(xué)說(shuō)明與反思 1.本堂課首先應(yīng)通過(guò)有趣的物理實(shí)驗(yàn)，提起學(xué)生的興趣，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的自信心，消除學(xué)習(xí)物理的畏難情緒。 2.通過(guò)對(duì)常見(jiàn)生活現(xiàn)象的重新思考，培養(yǎng)學(xué)生善于審視和探索日常生活現(xiàn)象的思維習(xí)慣。 3.本堂課一定要讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、探究的過(guò)程充分體驗(yàn)知識(shí)的形成過(guò)程來(lái)減緩學(xué)習(xí)的坡度。 教材：人教版高中物理必修一第三章第三節(jié)