《静摩擦力》教学设计

时间:2024-06-27 15:35:05 教学资源 投诉 投稿
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《静摩擦力》教学设计

  作为一位优秀的人民教师,时常需要编写教学设计,教学设计是教育技术的组成部分,它的功能在于运用系统方法设计教学过程,使之成为一种具有操作性的程序。那么你有了解过教学设计吗?以下是小编收集整理的《静摩擦力》教学设计,仅供参考,希望能够帮助到大家。

《静摩擦力》教学设计

《静摩擦力》教学设计1

  教材分析

  摩擦力是力学中三种重要性质的力之一,也是学生学习过程中感到最困难的一种力,高中物理力学问题的难点在于受力分析,受力分析的难点在于摩擦力的分析,是高中阶段物理学习必须跨越的的一道门槛。正确认识摩擦力对后面知识的学习有着至关重要的作用。在摩擦力这节课中,重点是研究滑动摩擦力,要求会计算其大小和判断其方向,难点是静摩擦力,尤其是静摩擦力方向的判断。

  教学中从产生的条件、影响摩擦力大小的因素、摩擦力的方向及其计算来理解认识两种摩擦力的异同。通过探究实验去加深巩固,教材从生活中的摩擦现象引入,以探究静摩擦力和滑动摩擦力与哪些因素有关为主线,安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程,让学生经历探讨两种摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程。很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中,主动获取知识的精神。通过本节的学习将更加深入地理解摩擦力的产生条件、大小和方向,为以后能对物体进行正确的受力分析奠定基础。

  学情分析

  学生在初中已经初步学习了有关摩擦力的知识,已初步认识了摩擦力的分类,以及影响摩擦力大小的因素,增大和减小摩擦的方法等。但这些认识是定性的,较为模糊的,未涉及定量的计算。这节教材的内容与学生的生活实际及生产实际联系又十分密切,学生有一定的感性认识,生活中的实例比较丰富。

  因此,一些看法和认识已在学生的脑海中留下深刻的印象。本节教学中必须纠正留在学生脑海中的错误认识,通过探究实验和科学的推理,深刻理解摩擦力产生的条件,影响摩擦力的大小的因素,摩擦力的方向。从具体形象的思维上升到抽象的逻辑思维,从定性分析上升到定量计算。尤其是静摩擦力产生的条件中相对运动趋势和相对运动趋势方向的判断是学生学习的难点,从初中到高中这一步跨的比较大,因此一定要让学生经历实验的设计、探究的过程,充分体验知识的形成过程,来减缓学习的坡度,顺利越过这道力学学习的门槛。这对增强学生学习物理的自信心,消除学习物理的畏难情绪有很大的帮助。

  课时1课时

  教学目标

  1.知识和技能:

  (1)认识静摩擦力的产生条件;

  (2)知道静摩擦力的变化范围及其最大值;

  (3)会判断静摩擦力的方向。

  (4)理解“相对”和“相对运动趋势的含义”

  2.过程与方法:

  (1)通过探究实验的过程,学习从实验结果总结规律的方法。培养学生的质疑能力,信息收集和处理能力,分析、解决问题能力和交流、合作能力。

  (2)掌握控制变量的科学研究方法。

  3.情感态度与价值观:培养学生勇于探究的精神和实事求是的科学态度

  教学重点和难点

  1.重点:

  (1).静摩擦力产生的条件

  (2).静摩擦力有无的判断以及静摩擦力方向的判断。

  2.难点:

  (1)设计方案,探究影响最大摩擦力大小的有关因素。

  (2)静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断。

  (3)“相对”和“相对运动趋势”含义的理解

  教学流程图

  实验器材准备

  木板小车及钩码、弹簧测力计、毛巾、地毯、玻璃板、长木板、米、塑料杯、筷子、水等。

  教学方法

  (1)探究式教学法和实验教学法贯穿于整个教学过程之中。

  (2)采取“提出问题——解决问题——归纳分类——实验验证——得出结论”的思维程序,探究问题,得出科学结论。

  教学过程

  一、引入新课

  演示:用手竖直拿起一本书,将黑板擦压在黑板上。

  问题: 为什么没有掉下来?

  实验2:在一个小塑料杯子里倒一杯米,插一根筷子跟米里面,提问:筷子能把米提起来吗?有什么办法用一根筷子就能把米提起来呢? 引导学生回答:放一些水进米里面,压一压米,增大筷子和米之间的摩擦,筷子就能把米提起来了。

  实验3:把两本互相交替叠在一起的书分开:第一次,叠的页数较少,比较容易分开;第二次,叠的页数相对多一点,分开的难度增大。 思考:这又是为什么呢?

  我们大家一起来回顾一下初中我们学习的摩擦力的'有关知识。

  什么是摩擦力?摩擦力的种类?(静、滑动和滚动摩擦力)摩擦力的方向?

  二、新课教学

  (一)、认识摩擦力

  1.同学们先观察下面四幅图,从图中我们找找看物体是否受到摩擦力的作用。

  2.归纳滑动摩擦力和静摩擦力的概念

  3.根据学生的实际生活,列举各类摩擦力在生活中的存在情况,并进行实例判断。

  (二)、探究静摩擦力

  1.产生静摩擦力的条件

  根据上述实例引导学生归纳

  (1)物体与物体之间接触;

  (2)两个接触面粗糙;

  (3)相互挤压(有形变);

  (4)物体与物体之间有相对运动的趋势。

  2.问题:你能否根据实际情况,判断物体是否受到静摩擦力?

  归纳判断静摩擦力的两种方法

  (1)假设法(又称解除法):可假设接触面是光滑的,看物体间是否会发生相对运动。

  (2)状态分析法:根据运动状态,运用平衡条件(或牛顿定律来)判断。

  3.实验探究:探究静摩擦力的大小

  用右图实验进行研究:缓慢的拉动弹簧测力计,设计表格记录下物体的运动状态和物体所受静摩擦力的大小。

  分析归纳:静摩擦力不会无限制增大,它的增大有一个限度,当超过这个限度时,物体将由静止变为运动。即由相对运动的趋势变为相对运动,此时所受摩擦力将变为滑动摩擦力。即静摩擦力有最大值,静摩擦力的最大值Fmax叫做最大静摩擦力。它的数值等于物体刚开始运动时的水平拉力的大小。

  可见:两个物体间的静摩擦力可以是一个变力,它的大小可以在0与Fmax之间,即 0<F≤Fmax

  4.最大静摩擦力的大小与哪些因素有关的探究

  回顾我们刚才的实验,我们一起来探究一下Fmax的大小与什么因素有关,与这些因素有什么关系?

  利用提供的器材,学生自己设计实验方案,并在操作中改进实验,得出结论。

  为了降低难度,教师利用桌面上的器材,演示可能的几种方案,让学生在观察中思考,找出教师演示中存在的不足和错误,设计合适的方案

  (1)与物体的所受压力(正压力)有关。

  (2)与物体的接触面的粗糙程度有关。

  5.静摩擦力的方向

  前面我们研究了静摩擦力的大小,现在我们来探讨一下静摩擦力的方向。

  静摩擦力的方向总是沿着接触面。(曲面则与接触面相切的方向)

  静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反。

  此处“相对运动趋势”是指该物体“相对”于与它接触的物体(另一物体)而言的。即互以相互接触的对方为参考系。

  6.静摩擦力的应用

  阅读书本P58 “说一说”,了解静摩擦力的应用。并举出生活中还有哪些应用静摩擦力的事例。

  练习:物体相对于传送带处于静止状态,判断下列传送带上物体有无静摩擦力以及其方向。

  做一做体验最大静摩擦的大小。将手压在桌面上,改变压力,拉动手。

  谈谈有什么感觉。

  三、新课巩固

  1. 小结:本节课我们研究了静摩擦力的产生条件和三要素,要求学生们课后不仅要回忆本节课的学到的知识内容,还应该体会本课探究物理问题的方法和思路。

  2.完成问题与练习。

  3.补充练习

《静摩擦力》教学设计2

  教材分析

  本节教材用一个推箱不动的生活实例出发,细致分析,更有利于学生理解静摩擦力存在的条件。在滑动摩擦力的基础上加深学生对摩擦力的认知,从而对摩擦在日常生活中的应用有一定指导作用。

  学情分析

  学生在之前的物理学习当中已经知道。二力平衡、重力和弹力的相关知识,掌握了一些基本的物理分析方法。为静摩擦力的学习奠定一定的基础。在思维与心理方面,他们能从所观察到的现象中总结知识。由于静摩擦力现象与日常生活联系密切,学生的学习动机较强,但在学习过程中也存在一些困惑困难,由于学生生活经验有限,学生容易被感性认识所支配,缺乏知识的迁移能力,造成认知错误。

  教学目标

  知识与技能

  1、知道静摩擦力概念及产生的条件,会判决静摩擦力的方向,知道最大静降擦力的概念。

  2、了解滚动摩擦力和摩擦力的利弊。

  过程与方法

  1、培养学生利用物理语言分析,思考,描述静摩擦力概念和规律的能力;

  2、培养学生实验探究能力;

  情感、态度与价值观

  1、利用实验和生活实例激发学生学习兴趣;

  2、培养学生观察生活,利用物理知识解决生产生活实际问题的意识。

  教学重点

  1、静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念。

  2、摩擦的利弊。

  教学难点

  静摩擦力有无、大小的'判定

  课时:

  1课时

  一、新课导入

  教师活动:一个人用力推一个放在水平面上很大的箱子,但是箱子没有动

  学生活动:思考并讨论,箱子为什么没有动?箱子和地面间有无力的作用?

  二、实验探究

  1、教师活动:指导学生完成实验,提出问题:为什么弹簧秤有读数?得出静摩擦力概念

  提出问题:什么情况下产生静摩擦力?让学生思考讨论。

  让学生重复刚才实验,注意观察弹簧秤读数,发现问题,得出最大静摩擦力概念和静摩擦力范围。(0<F≤Fmax)

  学生活动:将木块置于水平桌面上,用细线连接木块和弹簧秤,用力水平拉弹簧秤,不要使木块移动,并读数。回答问题:桌面对木块有阻力作用。

  思考讨论静摩擦力产生的条件:接触,弹性形变,相对运动趋势。

  重复实验,慢慢拉动木块,注意观察弹簧秤读数(木块刚开始移动时读数最大)。

  点评:通过实验得到静摩擦力的概念,分析出静摩擦力的产生条件,再得到最大静摩擦力的概念。

  2、教师活动:给学生出示课堂练习:

  (1)如图1所示,各接触面光滑,墙壁对小球有无静摩擦力

  (2)如图2所示,人用力推木箱,但没有推动。地面对木箱有无摩擦力?

  图2

  图1

  学生活动:完成练习:注意学习假设法和二力平衡法在分析静摩擦力时的运用。

  点评:由实验分析静摩擦力有无,教给学生分析判定静摩擦力的方法。

  教师活动:指导学生完成实验和分析皮带传送问题,总结出静摩擦力的方向。

  学生活动:将毛刷放置于水平桌面上,用手按住向前推(不要移动),观察毛的变化(弯曲)回答老师问题(摩擦力方向与运动方向相反)

  观察皮带传送问题,判定物体所受摩擦力的方向。(与运动方向相向)

  总结:与相对运动趋势方向相反

  点评:通过实验分析静摩擦力的方向。

  三、课堂练习

  质量为2Kg的物体,静止在水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,给物体一水平拉力(1)当拉力大小变为5N时,地面对物体的摩擦力是多少?

  (2)当拉力大小变为12N时,地面对物体的摩擦力是多少?

  (3)此后若拉力又减小为5N(物体仍在滑动),地面对物体的摩擦力是多少?

  (4)若撤去拉力,在物体继续滑动过程中,地面对物体的摩擦力是多少?

  解析:

  Ff(1)当拉力时,物体没有运动,地面对物体的摩擦力为F5Nmax静摩擦力,Ff5N

  Ff(2)当拉力时,物体滑动起来,地面对物体的摩擦力为F12NmaxFFmg0.5102N10N滑动摩擦力,N

  (3)当拉力又减小为5N时,由于物体仍在地面上滑动,所以物体受到地面的摩擦为仍为滑动摩擦力,所以仍是10N。

  (4)当拉力撤去后,由于物体继续在地面上滑动,物体受到地面的摩擦力仍是滑动摩擦力,所以仍为10N。

  答案:(1)5N (2)10N (3)10N (4)10N

  四、拓展思考

  教师活动:摩擦力在生产和生活中的很多地方是有益的,许多地方是有害的,和学生一起讨论摩擦力的利弊。尽到学生结合摩擦力的影响因素来讨论。

  学生活动:列举生活中的一些摩擦力有益的和有害的实例,讨论如何减小防止摩擦力有害的一面。

  五、板书设计

  1、静摩擦力发生在相对静止且有相对运动趋势的物体之间

  方向

  最大静摩擦力(0<F≤Fmax)

  2、摩擦力的利弊

  六、课后作业

  完成课本26页第8题,第10题

  课后反思

  学生在理解相对运动、相对运动趋势的过程中,存在困难。在今后将通过大量的例题,对这个知识点进行进一步学习。这部分是学生难理解的内容,最后通过对比滑动摩擦力和静摩擦力的产生条件、方向、大小。让学生对滑动摩擦力以及静摩擦力有直观而深刻的学习。

《静摩擦力》教学设计3

  一、设计思想

  本节课打破以往的教学结构,将摩擦力作为一个整体来逐步研究,而不是分别研究静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件、方向和大小,使得学生更全面的从本质上掌握摩擦力的特点。

  本节课的教学有三大特点:

  1、采用“学习即研究”的理念展开教学,让学生通过自己的观察和感受来提出所要研究的问题,并围绕提出的问题,设计实验方案,来解决问题。让学习的过程转变为研究的过程,从而实现物理学习的本质。

  2、采用体验式的学习方法,通过就地取材的物品来进行小实验,看似简单易操作,但却能带给学生最真实的体验,让学生有最直接的感受。

  3、采用知识教育和科学方法教育融于一体,通过实践找规律,让学生通过观察与类比、猜想与假设、实验与归纳、控制变量法、描点作图法等探究物理问题的基本方法,归纳出摩擦力的特点。

  本节内容是学生已具有一定初中知识背景下,进一步来理解摩擦力的产生条件,摩擦力方向的判断以及影响摩擦力大小的因素。

  二、学情分析和教材解读的深入

  (一)学情分析

  1.学生初中已经学习了力的概念并可应用二力平衡进行计算静摩擦力的大小;

  2.在初中阶段对摩擦力有定性了解,但不够深入高中阶段加以细化;

  3.在初中学习电阻时用到过控制变量法归纳出摩擦力的特点。

  (二)教材分析

  本节课选自人教版普通高中物理必修1第三章第三节P57-P61,本节内容是在初中摩擦力知识基础上的延伸。是本章教学的重点,难点,也是高中物理中对物体进行受力分析的重点和难点。大家在初中已接触过摩擦力的学习,高中应从更深的一个层面来认识摩擦力,静摩擦力的问题很复杂,具体表现出“动中有静,静中有动”,有时似乎又是“若有若无,方向不定”。本节课,我力求使学生们可以正确认识静摩擦力。

  三、教学目标

  (一)知识与技能

  1、知道什么是静摩擦力;可以根据二力平衡的知识判断静摩擦力的大小和方向。

  2、可以列举说明静摩擦力在生活中的应用,明白最大静摩擦力的决定因素有哪些。

  (二)过程与方法

  1、通过演示及动手体验,培养学生的观察和操作能力。

  2、通过对静摩擦力的教学,可以使学生形成在生活中认识“力”的科学素养。

  (三)情感态度与价值观

  1、通过对最大静摩擦力进行的实验探究及数据分析,使学生感受到实践是检验真理的唯一标准,更好的培养学生尊重事实和实事求是的科学态度。

  2、通过分析静摩擦力的应用,进一步体现出物理源于生活并服务于生活的道理。

  四、重点难点

  (一)重点

  1、研究静摩擦力大小的范围。

  2、研究静摩擦力的方向。

  (二)难点:如何对静摩擦力进行方向的判断。

  五、教学策略与手段

  讲授法、实验法、讨论法相结合的实验探究模式

  实验和多媒体教学:

  (1)教师演示用:玻璃杯,大米,筷子,气球,玻璃球,两本交叠在一起的书,一端带有定滑轮的长木板,红墨水,细线,木块,矿泉水瓶,PPT课件。

  (2)学生用实验器材2人一组:弹簧秤、毛巾;玻璃板,毛刷。

  六、教学过程

  (一)复习提问,导入新课

  1、趣味实验演示

  向压实的整杯米中插进一根筷子,用筷子将米杯提起,将气球放进玻璃杯内,向气球内充气,用气球将玻璃杯提起。

  发问设疑:将整杯米和玻璃杯提起的神奇力量是什么呢?

  2、深入分析:

  对整杯米进行受力分析,受到竖直向下的重力作用,还有筷子对整杯米的向上的作用力,向学生提出疑问,这个作用力可能是什么性质的力,进而给出在物理学中像这样产生于两个相对静止的物体间的摩擦力叫做静摩擦力。

  (二)新课教学

  1、静摩擦力的产生条件

  ①两物体接触且相互挤压

  通过回顾课前气球提杯子的小实验,向学生发问,为什么干瘪的气球不能够提起杯子?

  对比分析,当气球充满气时,气球可以提起杯子,此时气球与杯子接触且存在挤压,当气球内气体放出时,气球与杯子不接触且不存在相互挤压,气球也不能提起杯子,进而得出静摩擦力的产生条件之一是两物体接触并存在挤压。

  ②两物体存在相对运动趋势

  仍然由气球提杯子的小实验入手,当气球与杯子都放在桌面上,且相对桌面静止时,气球和杯子之间不产生静摩擦力。当气球提起杯子时,气球和杯子之间就产生了静摩擦力,这是由于当气球提起玻璃杯时,玻璃杯会“想”相对气球向下运动,我们将其称为玻璃杯有相对气球向下的运动趋势,进而自然得出静摩擦力的又一个产生条件是两物体存在相对运动趋势。

  ③两物体接触面粗糙

  夹玻璃球竞赛:

  竞赛规则:谁能在十秒钟之内,用筷子夹起的玻璃球多谁就获胜。

  十秒钟过去,我们会发现,一位同学夹起了几个玻璃球,而另一位同学几乎没有夹起玻璃球。引发学生的好奇心,进而追问,为什么比赛结果会如此悬殊?

  教师解密,这是由于老师给“获胜”的同学所用的筷子提前穿上了一层“橡胶外衣”,进而使筷子与玻璃球接触的表面变得粗糙,才使得“获胜”同学顺利夹起玻璃球。

  由此自然得出静摩擦力产生的第三个条件是两物体接触面粗糙。

  2、静摩擦力概念

  通过得出了静摩擦力产生的三个条件,可进一步概括得出静摩擦力的具体概念,即:两个相互挤压且相对静止的物体,由于存在相对运动趋势而在接触面上产生阻碍物体相对运动的力叫做静摩擦力。

  给出定义后,教师提出一个将两本交叠在一起的书分开的小游戏,让学生亲身体会静摩擦力“巨大”力量,进而对静摩擦力有一个更直观的感受。

  3、静摩擦力的三要素

  ①、作用点

  引导学生通过定义直接得出,静摩擦力的作用点在两物体接触面上。

  ②方向

  ①用刷毛弯曲方向表示刷子所受静摩擦力的方向,在引导学生分析静止在斜面上的刷子的相对运动趋势方向,引导学生运用假设法分析得出刷子所受静摩擦力的方向与刷子的相对运动趋势方向相反这一结论。

  ②对被气球提起的杯子进行受力分析,引导学生利用已学过的二力平衡的知识逆向思考,分析静摩擦力的`方向。

  ③大小

  实验探究静摩擦力的大小变化:

  杯子与木块相连,不断向杯中加水,直到木块滑动,可直观定性的观察物体所受静摩擦力的大小变化,自然提出猜想,静摩擦力的增大存在一个限度,教师加以解释说明,给出静摩擦力大小情况:静摩擦力的增大有一个限度,即fmax,这个最大值称为最大静摩擦力,其数值范围fmax≥f≥0,且最大静摩擦力大于滑动摩擦力。

  4、巩固提高

  ①引导学生利用定义判断静止在曲面上的物体所受静摩擦力的方向。

  教师加以总结概括,得出:静摩擦力的方向沿接触面切线方向并与相对运动趋势方向相反。

  ②让学生分析在超市电梯上的人的受力情况,和人走路及传送带上的物体所受到的静摩擦力。

  教师加以纠正和强调:受到静摩擦力作用的不一定是静止的物体,静摩擦力不一定是阻力。

  5、应用

  教师给出静摩擦力在生活中应用的相关实例,并给与解释,让学生进一步体会静摩擦力的利与弊。领会自然的神奇力量。

  七、知识结构或板书设计

  静摩檫力

  一、静摩擦力的产生条件:1、相互接触、挤压(弹力产生的条件)

  2、与接触面有相对运动趋势

  3、接触面粗糙

  二、静摩擦力的定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力,这种力叫做静摩檫力。

  三、摩擦力的方向:所以无论物体是静止还是运动,物体受到的静摩擦力的方向总是与相对运动趋势方向相反。

  四、摩擦力的大小[来静摩擦力的大小0;F;Fmax

  八、作业设计

  课后完成课后“问题与练习”中1、2、3题。

  九、问题研讨

  (1)物理研究以实验为基础,我们这节课的学习过程中,利用身边的现象设计小实验的方法来探索物理问题,如何能更好的利用实验让学生探索物理问题?

  (2)利用学习小组分组实验并讨论,如何运用小组评价机制?

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