《摩擦力》教学设计

《摩擦力》教学设计

整体设计：

摩擦力是在弹力与重力的基础上，学生接触到的又一种常见的力。通过摩擦力的学习能使学生更加准确理解牛顿第一定律及运动和力的关系；帮助学生进行正确的受力分析；也为后面有用功、额外功、机械效率的学习打好基础。本节共分三个部分：1.摩擦力的概念、分类及产生条件；2.探究影响滑动摩擦力大小的因素；3.摩擦与我们。其中摩擦力的概念、探究影响滑动摩擦力大小的因素是本节的重点。

对摩擦现象，学生有丰富的感性认识，本节使学生的感性认识上升一步，认识摩擦力的存在和对物体运动的作用；认识决定摩擦力大小的因素；认识摩擦的利与弊以及增大和减小摩擦的方法。利用学生熟知的现象和已有的经验，明确什么是摩擦力？并在共同分析摩擦分类（静摩擦、滚动摩擦、滑动摩擦）的基础上进一步理解摩擦力概念。

三维目标 知识与技能

1.知道摩擦力是如何产生的；

2.知道摩擦力的大小跟什么因素有关； 3.知道摩擦的利与弊。 过程与方法

1.通过观察和实验，感知摩擦力的存在，培养一定的观察能力和分析概括的能力； 2.通过实验，探究摩擦力跟物体表面受到的压力以及接触面的粗糙程度的关系，培养一定的实践能力。

情感态度与价值观

经历科学探究的过程，培养对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，养成探索精神。

教学重点： 1.摩擦力的概念；

1

2.探究影响滑动摩擦力大小的因素； 教学难点：摩擦力的概念。

教学关键：帮助学生理解摩擦力的定义，明确摩擦力与物体运动的关系；指导学生做好探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验活动；引导学生及时思考、分析总结；注意用所学摩擦力知识联系解决生活、生产中实际问题。

教学方法：

观察分析法：通过具体实例，感觉摩擦力的存在，分析摩擦力的方向及作用点。 探究法：通过探究活动研究影响摩擦力大小的因素，理解增加摩擦和减小摩擦的方法，使学生成为学习的主体，同时学生的动手能力、分析能力也在学习过程中得到提高。

课时安排：1课时。 课前准备

绳子、旱冰鞋、弹簧秤、长方体木块、正方体木块、砝码、长木板、毛巾、轴承等。

教学设计

[创设情境，导入新课]

1.一名弱不禁风的女生与一名身强力壮的男生在教室内进行拔河比赛。（条件：女生穿普通运动鞋；男生穿旱冰鞋。结果：女生获胜。）分析原因：主要是他们受到的摩擦力不同。

2.教师用比较小的力推桌子，桌子静止不动。（力的效果之一是改变物体的运动状态，我们用比较小的力推桌子，桌子并没有开始运动，这是为什么？）分析原因：桌子和地面之间有摩擦力。

[合作交流]

首先我们先认识什么是摩擦力？ 一、摩擦力的概念

引导学生例举日常见到的存在摩擦力的现象：

①自行车在水平道路上滑行；②汽车在水平公路上行驶；③冬天两手摩擦取暖；④滑雪运动员在雪地上滑行；⑤马拉着车在水平路面上前进等等。

提问：什么叫摩擦力呢？

2

学生自学摩擦力概念：（两个互相接触的物体，当它们做相对运动的趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力）

引导学生对摩擦现象进行分析、归纳出摩擦的分类：并让学生举出相应的实例： ①静摩擦；②滑动摩擦；③滚动摩擦；

各学习小组讨论、交流总结具备什么条件才会产生摩擦力呢？

①两物体要互相接触；②接触面粗糙；③两物体之间有相互作用力；④两物体之间有相对运动或相对运动的趋势。

教师对摩擦力产生的原因讲解说明：一般认为，摩擦力的产生是因为物体的表面不光滑。甲、乙两个物体接触时，由于挤压，两个物体的凹凸部分相咬合，甲物体要发生运动或已经发生相对运动时，乙物体对甲物体的相对运动或运动趋势有一种阻碍作用的力，这就是摩擦力。

提问：摩擦力的方向一定和物体运动的方向相反吗？请举例说明。

学生思考并通过实例分析来回答（如：汽车在滑行时，车轮受到的摩擦力的方向与汽车前进的方向相反；汽车拉着物体物体在水平路面上加速进行时，物体受到车箱底部的摩擦力的方向与汽车前进的方向相同。这种情况下，正是摩擦力使物体随汽车向前运动的。）

回答：不一定。

二、影响滑动摩擦力大小的因素

提出问题：当你推箱子时，箱子越重，推起来越费力；地面越粗糙，推起来越费力。那么，滑动摩擦力的大小可能跟哪些因素有关呢？补充实验：①请你用手轻压桌面，手在桌面上滑动，然后用力重压桌面再做一次在桌面上滑动，体会两次感觉有什么不同；②保持压力相同，使手分别在桌面和桌面的背面（较粗糙）滑动，体会两次感觉有什么不同。然后让学生分析用黑板擦擦黑板的情况：（擦黑板时，用得力越大擦得越干净；在黑板越光滑的地方，越不容易擦干净。）

学生猜想、归纳影响滑动摩擦力大小的因素可能有： 1.压力大小；2.接触面的粗糙程度；3.接触面积的大小。

教师引导学生分析:要研究滑动摩擦力的大小，首先应该测量滑动摩擦力的大小。摩擦力是发生在两个接触之间的一种力，显然不便于测量，因此我们可采用“转换法”来测量。测一大小与摩擦力大小相等且容易测量的力。

3

学生讨论，教师引导得出：

我们拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，此时，木块在水平方向上受到拉力和摩擦力，当物体做匀速直线运动时，拉力和摩擦力是平衡力。根据二力平衡的条件可知，摩擦力和拉力大小相等、方向相反。所以，只要用弹簧测力计测出拉力的大小，就知道了摩擦力的大小。

提出问题：影响滑动摩擦力大小的因素有多个，实验时应采用怎样的研究方法？（控制变量法）教师要求：探究时，选择合适的器材；设计记录数据的表格；进行实验记录数据和现象；分析数据和现象得出结论。

1、探究压力大小是否影响滑动摩擦力的大小

学生分组合作探究：实验过程中，始终用同一个木块的同一个面作接触面，在同一支持面上，用相同的速度拉动木块，保证了接触面积、接触面的粗糙程度等因素不变，只改变了木块对长木板的压力。

结论：在其他因素不变的条件下，压力越大，滑动摩擦力越大。 2、探究接触面的粗糙程度是否会影响滑动摩擦力的大小

学生探究：实验过程中，始终用同一个木块和同一个木块的同一个面作接触面，在不同的支持面上，用相同的速度拉动木块，保证了压力、接触面积等因素不变，只改变了木块与长木板间的粗糙程度。

结论：在其他因素不变的条件下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 3、探究接触面积的大小是否会影响滑动摩擦力的大小

教师启发学生思考：选择器材时，选用正方体木块还是长方体木块？为什么？（长方体木块。原因是能保持压力不变的条件下，改变接触面积的大小。）

学生探究：实验过程中，始终使用同一个长方体木块的不同表面在同一支持面上，用相同的速度拉动木块，保证了压力、接触面的粗糙程度等因素不变，只改变了长木板木块与支持面间的接触面积。

结论：接触面积的大小不影响滑动摩擦力的大小。 三、摩擦与我们 教师出示自学思考题：

1.有些摩擦对我们是有益的，举部分实例（举课外的）。增大有益摩擦的方法有哪些？

4

2. 有些摩擦对我们是有害的，举部分实例（举课外的）。减小有害摩擦的方法有哪些？

举出对我们有益摩擦的实例（人走路时不打滑多亏了摩擦力；我们拿起一个茶杯，靠的就是手和杯子之间的摩擦力；缝纫机的大轮带动小轮转动，那是皮带和轮子之间有摩擦力的缘故等等。）

学生总结增大有益的方法：

①接触面的粗糙程度不变，增大压力；②压力不变，使接触面变得更粗糙；③既增大压力，又使接触面变得更粗糙。

举出对我们有害摩擦的实例（人滑雪时，滑板与雪地间的摩擦；人拉车前进时，车与地面间的摩擦；电动机工作时各部件间的摩擦；机器上轴与轮间的摩擦等等。）

学生总结减小有害摩擦的方法：

①接触面的粗糙程度不变，减小压力；②压力不变，使接触面变得更光滑；③既减小压力，又使接触面变得更光滑；④变滑动为滚动；（如各种车辆的车轮是圆的）⑤使两个接触面分离。（如磁悬浮列车）

学生想象：如果我们的生活中没有摩擦会怎样？（不能走路；拿不起东西；不能爬树等等。）

[即学即练]

1.下列几种关于摩擦力的说法，哪一种正确 （ C ） A．物体只有在很快运动的时候，才受摩擦力的作用 B．物体静止时一定没有受摩擦力的作用 C．人的手握住东西，原因之一，靠的就是摩擦力 D．以上说法都不对

2.用水平力去推静止在水平地面的大木箱，没有推动，其原因是（ D ） A．木箱有惯性 B．木箱不受摩擦力的作用 C．推力小于木箱所受的摩擦力

D．木箱受到的推力和摩擦力是一对平衡力

3.一辆重100N的小车，使它沿水平地面做匀速直线运动，需用推力10N，这小车受到地面对它的摩擦力为 （ B ）

A．100N B.10N C.50N D.55N

5

4.在“探究改变滑动摩擦力的大小的方法”实验中，小明同学选用了一块带钩的长方体木块（重为G、各个表面粗糙程度一样）、质量相等的几个钩码、弹簧测力计一只。请补全下列步骤中的相应内容：

（1）小明把长方体木块放在水平桌面上，为了测出滑动摩擦力的大小，他用弹簧测力计水平 匀速 拉动木块运动，记下此时弹簧测力计的示数为F1，则滑动摩擦力的大小等于 F1 ；

(2)接着，他在木块上先后增加二个和四个钩码，重复步骤（1），分别读出对应的弹簧测力计示数为F2和F3，发现F3＞F2＞F1，这说明：

压力越大，摩擦力越大 。

（3）取下钩码，他又把该木块侧放在水平桌面上，按步骤（1）的方法再次读出弹簧测力计的示数，他这样操作是为了研究 摩擦力大小是否与接触面的面积有关 。

[课堂小结].

教师引导学生回顾这节课学到的知识、方法和增强的能力：

1.摩擦力的概念；2.影响滑动摩擦力大小的因素；3.增大有益摩擦，减小有害摩擦的方法；4.“控制变量法”“转换法”；5.增强了探究问题的能力。

[布置作业]

“动手动脑学物理”1、2、3题。 板书设计：

三、摩擦力

概念：两个互相接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上

会产生一种阻碍相对运动的力叫摩擦力

大小： 压力大小

影响因素 使接触面粗糙

摩擦力

原理：二力平衡原理

测量 方法：转换法（f=F）

增大压力

6

增大有益摩擦 使接触面粗糙

减小压力

使接触面光滑

用滚动代替滑动

总结反思：

本节的设计通过出人意料的男女生拔河比赛，激发学生学习摩擦力的兴趣和欲望。在学习摩擦力的概念这一难点时，依据“从生活走向物理”的理念，从学生的生活经验出发，通过分析一些实例使学生认识摩擦力的存在，通过学生对摩擦现象的进一步讨论，总结出产生摩擦的条件，从而更准确地理解摩擦力的概念。在探究影响滑动摩擦力大小的因素这一重点时，主要突出“猜想与假设”“制定计划与设计实验”两个要素，在培养学生的科学猜想能力时，鼓励学生大胆地猜想，注意将学生的思路引导到合理的轨道上来。在“制定计划与设计实验”的环节中，引导学生思考的问题是如何把这一现象展示出来。由于学生猜想到影响滑动摩擦力的因素较多，引导学生说出应采用“控制变量法”进行研究。学习“摩擦与我们”时，主要依据“从物理走向社会”的理念，组织学生阅读、讨论有多幅生动活泼的彩色画面所展示的摩擦与我们的关系，使学生了解生活、生产中利用有益摩擦和防止有害摩擦的实例以及增大和减小摩擦的途径，养成用所学知识联系生活、生产问题的习惯。

减小有害摩擦

使接触面分离 磁悬浮 气垫 润滑油

7