静摩擦力教学设计
无锡市第三高级中学
顾荣芳
【设计思想】
1、由存在静摩擦力的实验引出静摩擦力。通过研究存在静摩擦力的实例，引领学生自己总结出产生静摩擦力的条件，自然地给出静摩擦力的定义。
2、通过对实验的分析研究引领学生去发现静摩擦力方向的特点、静摩擦力大小与哪些因素有关以及与最大静摩擦力的关系，并引领学生应用到身边的实例中，通过实验的探究得到影响最大静摩擦力的因素，从而引领学生会准确解释生活中有关静摩擦力的一些现象，达到加深完善初中知识的目的。
【教材分析】
本节知识既是力学的基础，也是组成整个高中物理知识的一块“基石”，所以这节内容的教学如何引领学生自主积极地探究摩擦力产生的条件和影响因素，体验摩擦力特点规律的发生过程是本节课的重点，应高度重视本节教学过程；由于摩擦力问题的复杂性，且在具体问题中又表现出“动中有静，静中有动”，尤其静摩擦在许多情形下似乎又是“若有若无，方向不定”，因此，对于初学者也是有一定难度的。
高中物理《课标》对该知识点的要求是，“通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力”。其中，对静摩擦力规律的认识应该包括最大静摩擦力。摩擦力大小的计算和方向的判断对学生来说是个难点，而摩擦力又是高中力学三类常见的力之一，是受力分析的基础。本节课学习的成败对以后学习牛顿运动定律的应用、动能定理的应用以及摩擦力做功与产生热能的关系等问题都将带来影响，所以本节课在物理教学中的地位和作用是非常重要的。
【学情分析】
学生在初中的时候已经接触过摩擦力，主要是学习了滑动摩擦力，并且定性地探究了影响滑动摩擦力的因素，课本内容虽然有提到静摩擦力的名称，但是并没有给出静摩擦力的概念，只有在初中书本的阅读材料中粗略的给出了静摩擦力的概念。
【教学目标】
一、知识与技能
1、知道什么是静摩擦力和它的产生条件。
2、知道静摩擦力的变化范围及其最大静摩擦力并会判断静摩擦力的方向。
3、知道静摩擦力的决定因素、最大静摩擦力的决定因素，会准确解释生活中有关摩擦力的现象。
二、过程与方法
1、培养学生的科学的语言表达能力。
2、培养学生的实验探究能力和观察能力。
3、通过自己动手实验，培养学生分析问题、解决问题的能力。
三、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，培养学生合作的精神和对科学的求知欲。
2、培养学生实践──认识（规律）──实践（解决实际问题）的思想。
3、在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。 4、认识科学技术对于社会发展和人类生活的影响。能说明生活、生产中采用应用静摩擦力的实例，发展观察能力。
【教学重点和难点】
1、教学重点
（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。
（3）静摩擦力大小的与哪些因素有关。
2、教学难点
（1）静摩擦力有无以及方向判断。
（2）相对运动趋势含义的理解。
（3）探究静摩擦力大小的决定因素
【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、点拨、类比、分析归纳等科学方法。
【教具】
多媒体计算机、投影仪、硅胶刷、摄像头、弹簧测力计、木块、钩码、木板、定滑轮、圆柱形小金属杆
【教学过程】
引入
实验：
实验装置：在木板的两端分别装上定滑轮，木块放在木板上，两侧系上细绳绕过定滑轮，下端分别挂上500g的钩码。请学生对此时的木块受力分析并在黑板上画出受力分析图，要求学生交代清楚谁对木块施加了什么力，方向如何。
取掉一侧钩码后木块不动，对木块受力分析并在黑板上画出受力分析图，引出静摩擦力。
3、和学生一起找出存在静摩擦力的一些简单实例：水平面上、竖直面上、斜面上受摩擦力的静止物体的图片；倾斜传送带传送物体的录像，同时指出静摩擦力并非只有静止的物体才受，而是要求相对静止。
结合这些实例分析静摩擦力的产生条件。
二、静摩擦力
1、产生条件：
（1）两个物体接触且接触面粗糙
（2）有压力
（3）存在相对运动趋势
2、静摩擦力定义
相互接触且相互挤压的物体之间有相对运动趋势时，在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力，叫静摩擦力。
静摩擦力的方向
提问学生静摩擦力的方向，由以上分析已经可以知道静摩擦力的方向相对运动趋势方向相反，同时提出还应该与接触面相切。
让学生判断硅胶刷相对桌面的运动趋势方向，然后利用硅胶刷在自己的手背上体会相对运动趋势的方向以及静摩擦力。
判断之前实例中物体的相对运动趋势方向，同时特别强调相对运动趋势方向是相对对它施加静摩擦力的接触面而不是相对地面，在判断的过程中提出相对运动趋势方向有时不易判断，可以使用假设接触面光滑的方法让判断变得容易一些，同时演示静止在斜面上的物体若换成相对光滑的接触面，物体会沿斜面下滑，从而判断出物体在斜面上静止时相对斜面的运动趋势方向沿斜面向下。
实验探究一般情况下人走路时脚受到地面的静摩擦力方向，完善学生的认识。
静摩擦力的大小：
提问：静摩擦力的大小与哪些因素有关？学生回答。
使用引入实验的器材探究静摩擦力大小与哪些因素有关。
使用一开始的实验器材，在木块上再放一个钩码，分析木块受到的静摩擦力大小与放钩码之前相比没变，说明静摩擦力的大小与压力无关。然后探究静摩擦力大小与什么因素有关。
实验一：取掉木块上的钩码，在绳子下面加钩码，木块仍静止，木块受到的静摩擦力变大，说明静摩擦力大小与拉力有关；
实验二：手拿杯子处于静止状态，杯子受到的静摩擦力大小与杯子的重力有关，那么我们应该如何来描述静摩擦力的大小与谁有关系？分析木块所受拉力产生的效果是使木块产生相对木板的运动趋势，杯子所受重力产生的效果是使杯子产生相对手运动的趋势，所以静摩擦力大小与使物体产生相对运动趋势的力有关系。
实验三：手拿杯子加速上升，杯子受到的静摩擦力大小不再等于杯子的重力大小，如何求解以后会学到，说明静摩擦力的大小还跟物体的运动状态有关系。
使用引入实验器材，在刚才的钩码下方再挂上一个钩码，木块滑动，说明静摩擦力存在一个最大值，叫做最大静摩擦力，静摩擦力只能在0和最大静摩擦力之间变化。
为什么同学们觉得静摩擦力大小跟压力有关系呢？继续实验，将木块盒盖打开，减少盒子里的钩码，直到木块滑动，说明最大静摩擦力与压力有关。
现在你觉得静摩擦力的大小与接触面的情况有关系吗？如果没有，谁与接触面的情况有关系？实验证明。
学生实验：测量不同情况下木块与接触面之间的最大静摩擦力的大小。
实验结束，询问学生实验中遇到的困难，即读弹簧秤示数最大值的时候不容易读数，寻找解决方法。演示在弹簧秤的上方放一个小纸片，拉动弹簧秤的时候，纸片会跟随指针一起移动，当弹簧秤的示数减小，指针往回移动，小纸片却留在了刚才的最大值位置，这样可以比较精确的读出弹簧秤示数的最大值。
三、应用：
马拉车没有拉动是因为马拉车的力小于地面对车的静摩擦力吗？
幻灯片展示鞋底、车轮胎的图片，询问做成这样的原因是什么？
四、小结：
本节课我们主要学习了一下内容：
静摩擦力的产生条件和定义
静摩擦力方向特点以及判断相对运动趋势方向的方法
静摩擦力大小的决定因素，最大静摩擦力以及决定最大静摩擦力的因素
五、作业
书本课后习题。
静摩擦力教学反思
无锡市第三高级中学
顾荣芳
在初中的时候学生也学习过摩擦力，，主要学习了滑动摩擦力，虽然初中课本也提到静摩擦力，但没有对静摩擦力的深入研究，学生对静摩擦力有丰富的感性认识，但对静摩擦力的定义以及大小方向特征还没有理性的认识。
在一开始采用了初中的二力平衡实验，学生熟悉也简单易懂，通过撤掉一侧500克的钩码木块仍然不动让学生惊讶的同时让学生自己对木块受力分析，发现有静摩擦力的存在，从而引入课题。
本节课引导学生从生活中有关静摩擦力的实例出发，让学生先感性的认识静摩擦力，再通过对生活中实例的研究总结出产生静摩擦力的条件，让学生能够学会透过现象看到本质，并进行归纳和总结，从而正确的认识静摩擦力。
在研究静摩擦力方向特点时，主要的难点是感受相对运动趋势方向并学会判断相对运动趋势的方向。首先通过毛刷的弯曲情况来感受相对运动趋势的方向，并让学生分组在手背上感受静摩擦力以及相对运动趋势的方向，让学生对相对运动趋势的方向有一个感性的认识。然后让学生判断之前所举的简单实例中物体相对于接触面的运动趋势方向，并找出物体所受静摩擦力的方向。在判断的过程中学生有犯错，从而提出使用假设接触面光滑看物体相对接触面会如何运动来判断物体相对接触面的运动趋势方向。理想的光滑接触面找不到就使用相对光滑的接触面来演示，实验演示原本在斜面上静止的物体在换成相对光滑的接触面后会沿斜面下滑，从而判断出物体相对斜面的运动趋势方向，通过这种方法突破了判断相对运动趋势方向这一难点，也让学生学会使用科学的探究方法——理想实验法。最后通过实验让学生感受一般情况下人走路时脚相对地面的运动趋势方向，让学生走路时一只脚踩到相对光滑的地面上看脚如何滑动，发现前面的脚相对地面的运动趋势方向向前，前面的脚受到的静摩擦力向后，后面的脚相对地面的运动趋势方向向后，后面的脚受到的静摩擦力向前。帮助学生更全面地认识我们生活中的物理现象所包含的物理原理。
对于静摩擦力的大小与哪些因素有关，采取了让学生先猜想静摩擦力大小与什么有关，学生的一般回答都是与压力以及接触面粗糙程度有关，再进行演示实验探究找出静摩擦力大小的决定因素是物体的受力情况以及运动状态，并非与压力以及接触面粗糙程度有关，并通过演示实验发现存在最大静摩擦力，同时通过实验探究发现最大静摩擦力才是与压力以及接触面情况有关，真正解决学生的疑惑。最后让学生利用桌上的实验器材测量最大静摩擦力的大小，实验结束后提问学生测量过程中的困难——在滑块恰好要动的一瞬间读数困难，并询问解决办法，学生答不出，则演示在弹簧秤指针前面放一个小纸片可以记录指针到达的最大值位置。
通过本节课的教学引导学生逐步深入地认识了静摩擦力，知道静摩擦力的产生条件，认识了相对运动趋势并学会用正确的方法判断相对运动趋势的方向，从而得到静摩擦力的方向，教学过程循序渐进，逐步深入，符合学生的认知规律。并通过实验演示让学生知道静摩擦力大小的决定因素，纠正同学们错误认识的同时也为学生解惑，让学生更透彻的认识静摩擦力。
另外在本节课的教学过程中老师声音不够洪亮，会影响部分同学的听课效果，以后要进一步改进。
课件14张PPT。第三节 （1） 静摩擦力无锡市第三高级中学
顾荣芳产生静摩擦力需要哪些条件呢？静摩擦力 相互接触且相互挤压的物体之间有相对运动趋势时，在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力，称为静摩擦力。刷子相对桌面的
运动趋势方向FfFf刷子相对桌面的
运动趋势方向 硅胶刷相对桌面均静止 一般情况下，人走路时地面对脚的摩擦力方向是怎样的？ 你觉得静摩擦力的大小可能与哪些因素有关？应用： 马拉车没有拉动是因为马拉车的力小于地面对车的静摩擦力吗？应用：鞋底、车轮胎做成这样的目的是什么？思考：判断A受到的静摩擦力方向 手拿瓶子水平匀速移动，判断瓶子受到的静摩擦力方向。 手拿瓶子水平向右匀速移动，判断瓶子受到的静摩擦力方向。FfV
