3.2 摩擦力第二课时 静摩擦力 （表格式）高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

教学设计
姓名 学校 授课年级 高一
设计主题 摩擦力第二课时《静摩擦力》
教学目标 1.静摩擦力的产生条件，会判断静摩擦力的方向；会用二力平衡判断静摩擦力的大小，知道最大静摩擦力； 2.让学生经历从静摩擦力的产生条件、方向、大小的研究过程，在此过程中培养学生的观察、实验和分析问题的能力；能从物理学的视角正确描述和解释自然现象，能综合应用物理知识解决实际问题。
教学重点 1.静摩擦力的产生条件、方向以及作用效果； 2.静摩擦力的大小，知道影响最大静摩擦力的因素。
教学难点 1.对相对运动趋势方向的理解； 2.对静摩擦力大小与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比的理解。
教法设计 教师演示科学小实验提高学生兴趣引入新课教学； 希沃白板设计课堂教学内容，视频播放引发学生思考，突出重点； 学生分组实验探究得出结论，利用希沃授课助手投屏学生分组实验过程以及学生数据处理结果---深入学习，突破难点； 班级优化大师小组打分机制激发学生上课积极性。
教学媒体 希沃白板、希沃授课助手、班级优化大师 科学小实验演示装置、学生分组探究实验装置、黑板板书
教学过程设计
教学环节 教学活动 学生活动 设计意图
新课 引入 （） 演示： 筷子插入装有小米的矿泉水瓶子，竖直向上提，第一次实验：筷子拔出，并未提起米桶；实验：将筷子插入米的深度增加，筷子将整个米桶提起。 设问：为什么筷子能够把米提起来？ 继续设问：筷子与米有没有发生相对运动？ 学生可以参与尝试到台前做实验，增强趣味性。 学生猜想：筷子提米的原因是摩擦力的作用。 学生回答：没有 激发学生兴趣， 引入课题
什么是静摩擦力 （） 课堂实践：体会静摩擦力的存在 手压着桌面稍向前用力（但保持手与桌面相对静止），明显地感觉到有阻力阻碍手相对桌子发生运动。 播放白板课件 提出问题：相对静止的两个物体间也会存在摩擦力吗？ 给出静摩擦力的定义。 学生按照要求进行探究并思考：是什么力在阻碍手相对桌子运动 得出结论：静摩擦力的存在 思考问题：相对静止的两个物体之间可以存在摩擦力，它不同于初中所学的滑动摩擦力。 从静摩擦力的定义理解静摩擦力。 学生已有初中所学过的滑动摩擦力的认知，知道相互接触且相对滑动的两个物体之间存在阻碍相对运动的力是滑动摩擦力，对于静摩擦力没有系统的认识，这样设计让学生能够体会到我们身边还存在一种两个物体相对静止时的摩擦力---静摩擦力。
静摩擦力的产生条件 作用效果（） 提出问题：结合你的实际经验，能从静摩擦力的定义中得出的产生条件吗？ 提出问题：阻碍相对运动趋势和阻碍运动（阻力）是一个意思吗？请同学们举例说明？ 思考、回答问题：静摩擦力的3个产生条件。 思考问题、并举出实例： 手握瓶子竖直向上匀速运动---静摩擦力是动力，阻碍瓶子相对手竖直向下的相对运动趋势 通过提出问题，让学生思考并举例的方式，让每一个孩子都能够得到思考，辨析对于静摩擦力学习中的一个易错点---静摩擦力不一定是阻力。
静摩擦力的作用点、方向 （） 课堂实践：准备实验器材（毛刷） 让学生体验这样的过程：将毛刷放在桌面上，用力向左推毛刷刷柄（保证毛刷的刷毛底部不相对桌面运动）； 观察：刷毛的弯曲方向 思考：毛刷和桌面之间存在静摩擦力，这个静摩擦力作用在什么位置？ 静摩擦力的方向应该什么样呢？刷毛弯曲的方向能够说明什么？ 学生按照要求进行探究实验 观察现象,得出结论：毛刷和桌面之间存在静摩擦力，这个静摩擦力作用在桌面和毛刷的接触面上，得出静摩擦力的作用点--在两物体接触面上。 思考问题：毛刷在推力作用下有一个相对桌面向左的相对运动趋势，刷毛向左弯曲，刷毛的弯曲方向体现出毛刷的相对运动趋势方向，而静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。 通过课堂实践，每个学生通过自主的探究感受到静摩擦力的作用点，同时能够通过毛刷的刷毛体会相对运动趋势的方向，再次体会静摩擦力与相对运动趋势方向相反，达到突破教学难点的效果。
静摩擦力的大小（） 分析探究静摩擦力大小的方案：需解决问题： 如何测量得出静摩擦力的大小？ 采用什么样的装置测量？ 给出下图中的实验装置图 对物块进行受力分析：水平方向静摩擦力和弹簧秤的弹力二力平衡，通过弹簧秤示数得到静摩擦力的大小。发现静摩擦力的大小并不是一个确定的值，而是一个与使它发生相对运动趋势的外力二力平衡的力。 观察静摩擦力的大小变化范围，能否发现静摩擦力的临界值---给出最大静摩擦力的概念。 思考：对于最大静摩擦力的大小，影响因素是什么呢？ 如何准确的测量最大静摩擦力呢？ 猜想：最大静摩擦力可能和什么因素有关？ 学生分组探究：最大静摩擦力的影响因素？ 从猜想的两个角度进行探究：①改变正压力(通过在木块上方加砝码实现)；②改变接触面的粗糙程度(通过在木块下方粘贴铁片、皮革、尼龙布料、玻璃等材料实现) 分析：老师给出的实验装置，测量静摩擦力的方法---二力平衡。通过弹簧秤的示数得到静摩擦力的大小。 用图示实验装置图进行分组实验探究：得到静摩擦力的大小变化范围0＜ f≤ fmax。 得出结论：静摩擦力的大小与使物体产生相对运动趋势的外力相等。 发现两物体发生相对滑动时，静摩擦力达到一个临界值，这个临界值称为最大静摩擦力，它在数值上等于物体刚好发生相对滑动时的外力。 解决问题：通过实验装置中两个三角标记发生相对滑动找到静摩擦力的临界，通过在弹簧秤指针的内侧放置光滑金属板标记弹簧秤示数最大值----即最大静摩擦力的大小 猜想结果：可能与正压力、接触面粗糙程度有关 通过学生分组实验得出以下结论： ①最大静摩擦力的大小与正压力有关； ②最大静摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。 静摩擦力的大小不是一个确定的值，它会随着使物体发生相对运动趋势的外力的变化而发生变化，通过举例子的方式以及初中所学的二力平衡知识学生能够有所体会，设计学生分组实验，让学生理解实验方案自己动手的出静摩擦力大小的变化范围，让学生体会思考动手后的快乐，物理是有趣的，让学生对学习到的知识有更为深刻的印象。 最大静摩擦力属于静摩擦力的临界值，对于它的理解是一个难点，高中物理的学习有很多的难点都在临界的问题中，这是学生高中学习力学接触的第一个临界问题，打下良好的开端非常重要。实验探究中解决的问题通过学生思考、小组讨论的方式得以解决，培养学生的合作探究精神，科学探究的能力。
学以 致用（） 课堂 小结 （） 作业 布置（） 学以致用一：商场扶梯的摩擦力 思考问题：商场中有两种不同的扶梯，当人乘坐扶梯匀速运动时，这两种不同的扶梯对人是否有静摩擦力作用，如果有，说出静摩擦力的方向？ 学以致用二：直尺拔河 两个学生一组，利用手中的直尺拔河，规则为每人将两只手指放在直尺的下面，手用力向外，谁的手指先离开直尺为输。 思考：输的同学如果想赢得比赛可以采用什么样的方法？ 作业布置：教材课后习题； 由直尺拔河活动联系实际拔河比赛，结合本节知识查询相关资料写出赢得比赛的方案并上交。（小组合作的方式） 思考：商场的阶梯状和斜面状扶梯，当人随扶梯一起匀速运动时，是否受静摩擦力呢？ 回答问题： 1.人与扶梯相对静止，可能存在静摩擦力； 2.假设静摩擦力存在，画出人的受力分析图，判断假设是否成立； 3.注意静摩擦力的方向：与接触面相切，与相对运动趋势方向相反，或者结合物体的运动状态，从受力的角度判断静摩擦力的方向。 进行拔河比赛 输的同学想到了各种办法：直尺上方压重物；两只手指上下夹住直尺用力拉；在手上涂一些粉末状物质，让接触面变粗糙…… 学生分析并提出了影响输赢的关键因素：手指与直尺之间的最静摩擦力不同。 回顾本节课学习内容，进行小结 物理知识和我们的生活是密不可分的，通过学以致用的环节，让学生体会到物理学习的实用性，通过学习高中物理可以解释我们平时生活中接触的很多实例，物理是有用的。 作业的布置，即有教材课后习题这样的基础性问题，也有联系生活实际，需要学生小组合作，查询相关资料的开放性综合性作业，要完成这项作业需要学生花费一定的时间和经历，对于物理学科素养中科学思维的提升非常有帮助。
板书设计 学习内容静摩擦力定义两个相互接触挤压的物体，当它们具有相对运动的趋势，会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力——静摩擦力（两物体相对静止）产生条件接触挤压、接触面粗糙（两个面均粗糙）、具有相对运动趋势作用效果阻碍相对运动趋势（不一定是阻力）作用点接触面上方向沿接触面切线方向，与相对运动趋势方向相反大小 大小由二力平衡可知：等于使之发生相对运动趋势的外力 与两物体间正压力以及接触面粗糙程度有关
后附教学设计说明
教学设计说明
姓名 学校 所教年级 高一
设计主题 摩擦力第二课时《静摩擦力》
教学设计说明主要内容： 一、学情分析 高一学生思维的能力大都较强，具备初步的形式思维能力但还不够完善。他们在课改背景下完成了初中物理学习，知道了探究问题的方法，具备了一定的探究能力，有了初步的物理思维习惯，能在老师的指导下通过观察、体验发现一些问题，能应用所学的知识分析和解决一些基本问题。但理解现象背后的物理本质的能力、理论联系实际，应用知识分析、解决实际问题的能力还有待提高。 有关滑动摩擦力学生在初中就曾学习过，在他们的已有认知中，知道摩擦力的定义（滑动摩擦力）、摩擦力的产生条件，会判断摩擦力的方向，也曾探究过滑动摩擦力大小的影响因素。而高中关于摩擦力的学习是更深层次的，由于学习能力的原因，初中学生所研究的运动都是相对于地面（或相对地面静止的物体）为参考系，学生对于滑动摩擦力的理解容易陷入一个误区：滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反，而进入高中物理学习后，学生对于参考系、对于相对运动有了更深层次的思考与认识，这样学生能够更好的理解摩擦力定义中“相对”两个字的含义。同时高中教材中给出了滑动摩擦力的大小关系式，对学生的要求也从定性的分析上升到了定量的计算。而关于静摩擦力，初中并没有介绍它的定义，学生对于静摩擦，会有自己的体会和感受，但是却没有系统的学习。因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法，自主学习与小组合作学习的方式，让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评价等达到学习要求，得出相关结论。激发了学生的学习兴趣，养成动手与合作能力，生成学生透过现象看本质的物理意识。 二、学习内容分析 本节知识是三大性质力中最难理解的摩擦力，又是一个贴近日常生活和联系实际的问题，能够让学生体验生活中的物理。因此，摩擦力是本章的一个比较重要一节。 2017版普通高中物理课程标准对摩擦力这一节要求是：“认识摩擦力，知道滑动摩擦和静摩擦现象，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小”。学生在初中已有对滑动摩擦力的理解，但是对于静摩擦力的认识还是比较模糊，本节课的安排让学生对于静摩擦力能够有系统的认识，也为学生后续学习奠定了基础。通过对静摩擦力的学习，学生可以将静摩擦力结合到实际的生活当中，体会静摩擦力的实际应用。 把《摩擦力》这一节分为三个课时，第一课时滑动摩擦力；第二课时静摩擦力（从静摩擦力的定义、产生条件、作用效果、方向、静摩擦力的大小以及最大静摩擦力的认识几个方面）；第三课时摩擦力习题课。 三、教学目标与核心素养 1.静摩擦力的产生条件，会判断静摩擦力的方向；会用二力平衡判断静摩擦力的大小，知道最大静摩擦力； 2.让学生经历从静摩擦力的产生条件、方向、大小的研究过程，在此过程中培养学生的观察、实验和分析问题的能力；能从物理学的视角正确描述和解释自然现象，能综合应用物理知识解决实际问题。 四、教学媒体应用情况说明 本节课教学中教学媒体的使用追寻传统教学媒体与现代教学媒体有效结合的原则，物理是一门以实验基础的自然科学，物理的学习离不开实验，本节课既有教师引课的趣味科学小实验“筷子提米”，也有学生自主体验相对运动趋势方向的毛刷实验，还有学生分组实验探究静摩擦力大小、影响最大静摩擦力的因素。在教学中教师自制了希沃白板课件，将现代教学媒体与传统教学媒体板书相结合（板书的设计为表格的形式，简单清晰，效果很好） 课堂教学中利用希沃授课助手可以将学生分组实验探究过程、学以致用环节学生对扶梯上的人受力分析的过程、直尺拔河过程投屏至电脑屏幕。班级优化大师的使用，利用班级优化大师随机抽取学生回答问题，让每一个学生课堂主动思考、主动学习。利用班级优化大师提前分组，学生按照所分小组进行实验，教师根据学生情况适当加分，增强学生课堂学习的积极性。 五、学生学习活动设计及意图说明 学生活动设计意图学生参与实验，增强趣味性。 学生猜想、回答问题 激发学生兴趣，引入课题 学生按照教师要求进行探究并思考：是什么力在阻碍手相对桌子运动 得出结论并思考问题：相对静止的两个物体之间可以存在摩擦力，它不同于初中所学的滑动摩擦力。 学生已有初中所学过的滑动摩擦力的认知，知道相互接触且相对滑动的两个物体之间存在阻碍相对运动的力是滑动摩擦力，对于静摩擦力没有系统的认识，这样设计让学生能够体会到我们身边还存在一种两个物体相对静止时的摩擦力---静摩擦力。 思考、回答问题：静摩擦力的3个产生条件。 思考问题、并举出实例： 通过提出问题，让学生思考并举例的方式，让每一个孩子都能够得到思考，辨析对于静摩擦力学习中的一个易错点---静摩擦力不一定是阻力。 学生按照要求进行探究实验 观察现象,得出结论并思考问题：毛刷在推力作用下有一个相对桌面向左的相对运动趋势，刷毛向左弯曲，刷毛的弯曲方向体现出毛刷的相对运动趋势方向，而静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。 通过课堂实践，每个学生通过自主的探究感受到静摩擦力的作用点，同时能够通过毛刷的刷毛体会相对运动趋势的方向，再次体会静摩擦力与相对运动趋势方向相反，达到突破教学难点的效果。 分析得出结论：静摩擦力的大小与使物体产生相对运动趋势的外力相等。 发现两物体发生相对滑动时，静摩擦力达到一个临界值，这个临界值称为最大静摩擦力，它在数值上等于物体刚好发生相对滑动时的外力。 解决问题：通过实验装置中两个三角标记发生相对滑动找到静摩擦力的临界，通过在弹簧秤指针的内侧放置光滑金属板标记弹簧秤示数最大值----即最大静摩擦力的大小 猜想结果：可能与正压力、接触面粗糙程度有关 通过学生分组实验得出以下结论： ①最大静摩擦力的大小与正压力有关； ②最大静摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。 静摩擦力的大小不是一个确定的值，它会随着使物体发生相对运动趋势的外力的变化而发生变化，通过举例子的方式以及初中所学的二力平衡知识学生能够有所体会，设计学生分组实验，让学生理解实验方案自己动手的出静摩擦力大小的变化范围，让学生体会思考动手后的快乐，物理是有趣的，让学生对学习到的知识有更为深刻的印象。 最大静摩擦力属于静摩擦力的临界值，对于它的理解是一个难点，高中物理的学习有很多的难点都在临界的问题中，这是学生高中学习力学接触的第一个临界问题，打下良好的开端非常重要。实验探究中解决的问题通过学生思考、小组讨论的方式得以解决，培养学生的合作探究精神，科学探究的能力。 思考：商场的阶梯状和斜面状扶梯，当人随扶梯一起匀速运动时，是否受静摩擦力呢？ 回答问题 进行拔河比赛 学生分析并提出了影响输赢的关键因素：手指与直尺之间的最静摩擦力不同。 物理知识和我们的生活是密不可分的，通过学以致用的环节，让学生体会到物理学习的实用性，通过学习高中物理可以解释我们平时生活中接触的很多实例，物理是有用的。 作业的布置，既有教材课后习题这样的基础性问题，也有联系生活实际，需要学生小组合作，查询相关资料的开放性综合性作业，要完成这项作业需要学生花费一定的时间和经历，对于物理学科素养中科学思维的提升非常有帮助。
六、教学流程图 七、教学设计创新点说明 物理是一门以实验基础的自然科学，物理的学习离不开实验，本节课既有教师引课的趣味科学小实验“筷子提米”，也有学生自主体验相对运动趋势方向的毛刷实验，还有学生分组实验探究静摩擦力大小、影响最大静摩擦力的因素、学以致用中趣味“直尺拔河”，每一次的实验设计都能够使学生对于重点知识达到更深层次的理解，同时也将课堂推向了一次又一次的高潮。 本节课教学中能够将统教学媒体与现代教学媒体有效结合，在教学中教师自制了希沃白板课件，将现代教学媒体与传统教学媒体板书相结合（其中板书的设计为表格的形式，简单清晰，效果很好）。同时在课堂教学中教师利用希沃授课助手将学生分组实验探究过程、学以致用环节学生对扶梯上的人受力分析的示意图以及直尺拔河过程投屏至电脑屏幕。班级优化大师的使用，利用班级优化大师随机抽取学生回答问题，让每一个学生课堂主动思考、主动学习。利用班级优化大师提前分组，学生按照所分小组进行实验，教师根据学生情况适当加分，增强了学生课堂学习的积极性；教学媒体的多样化让整节课的教学达到了更好的效果。 八、学生学习评价反馈 新课程标准提倡通过主动探究来获取知识，使学生的学习活动不再单纯地依赖于教师的讲授，在这种主动探究的教学模式下，努力成为学习的参与者、协作者、促进者和组织者。本节课学生在趣味科学小实验的激发中，问题的引领下，“我要学、我想学”的情绪洋溢在整个课堂。通过自主体验、小组互动、组间互评、自我评价改变学生以往的学习方式，体现新课程提倡自主学习的新理念。 趣味实验、学以致用虽简单，但学生课堂中热情高涨；在自主探究相对运动趋势方向时，有的学生不知道刷毛的弯曲方向如何表述，在分析静摩擦力大小的实验装置时，有的学生对于木块的受力情况不是很清楚，教师给以必要的指导，如果疏于引导，将会拖延时间，导致教学被动。在教师的引导下学生自主探究，课堂中教师适当的评价与激励，捕捉学生的瞬间思维，并将有效的教学资源加以利用，学生最后达到了对静摩擦力的“感受——感知——感悟”的要求。