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《摩擦力》教学竞赛


全国首届大学生中学物理教学技能大赛





设 计

参赛课题:

《摩



力》

推荐单位:

泰 山 学 院

参赛选手:


/>庆

所学专业:







学历层次:





山东 ·烟台 2009-8-16

《摩擦力》 教学设计 一、 教 材 分 析 这节课内容选自人民教育出版社出版的九年义务教育课程标准实验教科书·物理 九年级第十三章第三节《摩擦力》。新课程标准中对摩擦力的表述是“通过常见事例或 实验,了解摩擦力”。教材对滚动摩擦没有单独讲述,而是作为减小摩擦的方法来介绍 的。教材首先通过分析一些事例使学生认识摩擦力的存在,并在此基础上说明摩擦力是 阻碍物体相对运动的;随后研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。摩擦在生活和生产 中都有重要的意义,通过学习本节教材的知识,能提高学生利用所学知识解决实际问题 的能力。 因此这一节课无论在知识学习方面还是培养学生的能力方面都有着十分重要的 作用。 虽然教学重点在于应用摩擦知识解释实际现象, 学会根据不同条件选择增大或减小 摩擦的方法,但这些应用都基于对影响摩擦力大小因素的理解,因此,应充分重视研究 影响摩擦力大小因素的实验。 二、学 生 现 状 分 析 大部分学生程度比较高,基础比较扎实同时已经学习了力的初步知识,对力的三要 素已经有所了解,同时还懂得了二力平衡的相关知识,弹簧测力计的使用等。加上学生 在日常生活中经常与摩擦力接触,对摩擦力已有大量的感性知识材料,所以对于接受摩 擦力的相关知识应该不会很难。 三、 教 学 目 标 1、知识与技能 知道静摩擦力的概念以及取值范围; 理解和掌握滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度、接触面之间压力大小的关系; 掌握增大和减小摩擦的方法,并能在日常生活中应用这些知识。 2、过程与方法 经历探究滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程,体会怎样进行科学的 猜想,理解在研究多因素问题中怎样运用“控制变量”的方法。 3、情感态度与价值观 培养学生实事求地进行科学态度和科学精神的实验,体会到物理就在我们身边,发 展好奇心与求知欲, 养成敢于发表自己观点, 意识到物理规律在现实生活中的重要作用, 增强对物理学习的兴趣。 在探究合作过程中,增强探究意识与合作意识,增强与人交流的意识;在用实验得 出结论的过程中,逐步树立严谨的科学实验态度和正确的认识观,通过对生活中有益摩 擦和有害摩擦的分析,对学生进行辩证唯物主义的教育。 四、 教 学 重 点 和 难 点 本节教材的重点是探究摩擦力的大小与什么因素有关; 本节教材的难点是制定实验计划和实验的操作 (让弹簧测力计拉动物块匀速运动) 。

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对于本节教材中的知识点, 学生大都能理解和掌握, 但更重要的是让学生在探究能 力培养和探究过程体验方面,通过对影响滑动摩擦力大小的各种因素的实验探究,突出 “猜想与假设”这个环节,同时认识在探究过程中“控制变量法”的意义和方法。会解 决实际生活中有关增大摩擦和减小摩擦的问题。 五、 教 法 与 学 法 本节课采取以实验探索、教师指导、学生实验研究为主的启发式教学方法。加强自 主性、探究性、合作性学习,使学生通过亲自参与探究滑动摩擦力的全过程,学习科学 探究的方法,加深对物理知识的理解,使他们在创新精神和实践能力方面得到发展和提 高。 六、 教 学 媒 体 弹簧测力计、天平、小车、钩码、毛巾、木板、砂纸、肥皂、玻璃棒、玻璃杯、筷 子、水、米等 七、 教 学 过 程 (一)新课引入 实验 1:从新奇实验—演示筷子提米的实验引入,提高学生兴趣。 在一玻璃杯中放入一定量的大米,插入一支筷子并压紧大米,向上提起筷子会很容 易的将筷子拔出;重新将筷子插好,再向米中加少量水,等一会儿,拿起筷子就可以把 玻璃杯提起。请学生分析讨论并举出身边的摩擦现象从而引出新课。 实验 2:从以下的生活现象引入,使学生感觉自然。 摩擦在生活中随处可见,是一个普通的现象,如我们走路时鞋与地面接触,体会脚 的感觉;老师使用板擦擦黑板;学生点燃火柴;皮带带动物体转动,这些都是一个物体 在另一物体上滑动时,感受到阻碍。 【通过学生的参与, 让学生对摩擦力的存在有所体验, 为摩擦力概念的建立储备感 性材料。】 (二)新课教学 1、 摩擦力 由学生们的讨论可以看出摩擦是我们生活中的常见现象,两个相互接触的物体,当 它们要发生或已经发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种 力就叫摩擦力。要发生相对运动,指有发生相对运动的趋势,但是还没有发生,这种摩 擦力叫静摩擦力。 同时告诉学生在初中物理学习中,我们只重点研究滑动摩擦。接下来向学生介绍了 滑动摩擦力的概念。 当一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动时, 受到另一个物体阻碍它 相对滑动的力,这种力叫滑动摩擦力。 2、探究实验:探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关? (1)探究活动的第一步是学生进行猜想与假设
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在学生认识到摩擦力的存在后,很自然地向学生们提出了问题:同学们猜一猜滑动 摩擦力的大小可能与哪些因素有关呢? 有的学生思维受教材的影响,提出的是教材上的猜想,对于这部分同学注意对他们 进行鼓励及引导他们提出其它猜想。有的同学在课堂上思维很活跃,不局限于书本,而 会提出其它猜想,作为老师,这时即使学生提出的某些猜想显得很幼稚、很荒诞,也要 发掘其合理因素并予以鼓励。但同时要注意引导学生进行科学的猜想,在各种猜想均列 出后,向同学们指出,摩擦力产生的机理和制约因素都很复杂,对摩擦的研究已形成一 门系统的学科“摩擦学”,其中一些问题至今仍在探索中。 由上面的总结,我们只对以下四种猜想进行实验探究: ①滑动摩擦力的大小是否与压力有关? ②滑动摩擦力的大小是否与接触面的粗糙程度有关? ③滑动摩擦力的大小是否与接触面面积大小有关? ④滑动摩擦力的大小是否与运动速度大小有关? (2)探究活动的第二步是学生制定探究计划与设计实验 怎样证明学生自己的猜想?先让学生独立思考,再让他们进行组内交流讨论,然后 有针对性地请了一位同学来说说他们组讨论的探究计划。在这个过程中,注意对学生进 行适当的引导点拨,启发学生,问他们“他的方案好吗?其他同学还有没有更好的实验 方案?”同时提醒学生注意影响滑动摩擦力大小的因素可能不止一个,我们这组的同学 是要研究压力的变化对滑动摩擦力的影响, 那我们应如何设计实验才能知道滑动摩擦力 的变化是由这个因素引起的,而不是由其它因素引起的呢? 通过学生的思考、交流和讨论、继续引导学生实验中采用的方法:如果一个物理量 与多个因素有关,我们在研究某一个因素对该物理量的影响时,应控制其它与该物理量 有关的因素不变,这种研究问题的方法叫做“控制变量法”。接着再讲述:“控制变量 法”是科学研究的一个基本方法,它适用于多因素问题的研究。它不仅仅适用于研究物 理问题,也适用于其他科学领域问题的研究,在今后的学习和探究中,我们还要经常使 用这个方法,学生都会制定出正确的探究计划。 (3)探究活动的第三步是学生进行实验与收集数据,分析论证得出实验结论 实验前,将全班分为四个大组并且分别探究不同的猜想 A:①;B:②;C:③;D:④, 并提醒同学们注意实验器材的选择及实验时要水平匀速拉动弹簧测力计。 有同学会问到 为什么要在匀速状态下,可以告诉学生我们以后讨论这个问题,以及弹簧测力计的示数 就是木块所受摩擦力的大小, 并对提出这个问题的同学进行表扬。 在学生实验的过程中, 教师应巡视各实验小组,帮助学生解决实验中遇到的问题。 在实验中,同学们应该根据以下物理模型进行实验。 实验模型——水平木板上用弹簧秤拉木块匀速运动模型。

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实验结束后,在每个大组中分别抽取一个实验小组说出他们的探究结果,让全班同 学共同对这些结果进行分析,得出实验结论。无论学生的猜想是否与实验的结论相符, 都要对学生进行鼓励,肯定他们的这种实事求是的探索精神。同时鼓励有兴趣的同学还 可以在课后继续探索滑动摩擦力是否与其他因素有关。 实验探究结论: 摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有关,压力越大,摩擦力越大; 摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力越大。 摩擦力的大小跟接触面的面积大小无关。 摩擦力的大小跟运动速度的大小无关。 【通过以上的探究过程可以让学生之间的合作意识加强,让他们亲自实验体会哪些 因素影响摩擦力,以及研究摩擦力大小因素的方法。】 3、增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法 由学生讨论并举出相应的事例, 同时老师为学生准备一些适当的材料丰富学生的知 识,最后总结出结论。 结论:增大有益摩擦的方法:通过增大压力,增大接触面的粗糙程度可以增大有益 摩擦。 减小有害摩擦的方法:通过减小压力、减小接触面的粗糙程度,变滑动为滚动,使 两个互相接触的摩擦面彼此离来(加润滑剂),可以减小有害摩擦。 由此可以使学生在日常生活中对有利摩擦的注意与应用、对有害摩擦的消除或减 小,认识到科学技术的两面性。 (三)练习巩固 ☆关于摩擦力在日常生活中的应用 l、观察自行车上哪些地方存在摩擦,其中那些是有益的,那些是有害的,你能想出 哪些办法来增大和减小它们?试分析你骑自行车在加速行驶和减速滑行时,前轮和 后轮受到路面所给的摩擦力的方向。 ☆关于静摩擦力的求解 2、如右图所示,用 50N 的作用力 F 将重 10N 的物体压在 竖直墙壁上,物体匀速下滑,问物体受到的摩擦力多大? 方向如何?(摩擦系数为 0.3) ☆关于摩擦力的理解 3、下列说法正确的是: A.摩擦力存在于静止的物体之间
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F

B.因为摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,所以摩擦力的方向总是与物体的运动方 向相反 C.滚动摩擦力总是小于滑动摩擦力 D.摩擦力既可以是阻力,也可以是动力 (四)课堂小结 1.这节课你学会了什么、学到了多少?(知识目标) 2.这节课你学到了什么方法?(方法目标) 3.这节课你的感受和体会是什么?(情感目标) (五)作业 1、阅读课后科学世界及相关资料以“生活与摩擦”为题,写一篇论述文。 2、观察生活中人们是怎样增大和减小摩擦的,同时关注哪些摩擦是有益的,哪些是 有害的,并记录下来,写一篇观察报告。 3、预习下节课的内容。 八、 板 书 设 计

第三节
一、

摩擦力

定 义: 两个相互接触的、 互相积压的物体, 当他们发生相对运动或具有相对运动的趋势时, 就会在接触面上产生阻碍相对运动和相对运动的趋势的力,这种力就称摩擦力。 分类: 静摩擦力和动摩擦力

二、

静摩擦力

1.定义:两相互接触并挤压的物体间,存在相对运动趋势而又没有相对运动时,在接触面上产生 的一种阻碍相对运动趋势的力称静摩擦力。 2.产生条件:①、两物体相互接触 ②、两物体间有弹力 ③、接触面不光滑 3、静摩擦力的变化规律: 0≤F≤Fmax 三、 动摩擦力 ④、两物体间有相对运动趋势

1、滑动摩擦力: ①、定义:当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,就会受到另一个物体阻碍它滑动的力就 叫做滑动摩擦力。 ②、产生条件:两物体相互接触、接触面不光滑、两物体间有弹力、两物体有相对运动 ③、大小: F= ? FN 2、滚动摩擦力 :一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦力就称滚动摩擦力。比滑动摩擦 力小得多。 四、摩擦力的应用

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