第七章 第六节 摩擦力 第2课时 摩擦力的综合应用 教案 2024-2025学年 北师大版（2024·郭玉英）八年级下册

初中物理新北师大版八年级下册第七章第六节
第2课时 摩擦力的综合应用教案（2025春）
【核心素养目标】
1. 物理观念
理解摩擦力的概念及其对物体运动的影响，掌握摩擦力与接触面粗糙程度、压力大小的关系。
能结合生活实例和科技应用，辩证分析摩擦力的利与弊。
2. 科学思维
通过实验探究和数据分析，归纳摩擦力的调控规律，培养逻辑推理能力。
运用创新思维设计优化摩擦力的方案，解决实际问题。
3. 科学探究
通过实验操作、对比观察和合作讨论，提升实验设计与数据处理能力。
结合真实情境提出科学问题，设计探究方案并验证结论。
4. 科学态度与责任
认识摩擦力在能源消耗和环境保护中的作用，树立可持续发展意识。
激发对物理学科的兴趣，体会科技与生活的紧密联系，培养团队协作精神。
【教学重点与难点】
重点：摩擦力调控方法（增大与减小）的实验探究及实际应用。
难点：结合复杂情境（如运动器材设计、工业运输等），灵活选择摩擦调控策略并创新优化。
【教具准备】
多媒体课件（含磁悬浮列车、气垫船工作原理动画）、摩擦力实验套装（不同材质木板、砂纸、弹簧测力计、砝码、小木块、润滑油、滚轮装置）。
实物模型：冰壶运动模拟装置、磁悬浮模型、带纹路轮胎与光头轮胎对比模型。
生活案例素材：滑雪板、防滑手套、轴承结构拆解模型、高铁轮轨系统视频。
【教学课时】
1课时（45分钟）
【教学过程】
一、情境导入（7分钟）
1. 现象观察与提问
播放两段对比视频：
视频1：冰壶比赛中运动员擦冰的慢动作；
视频2：赛车在湿滑路面打滑失控的片段。
提问：
为什么冰壶运动员需要不断擦冰？摩擦力在这个过程中起到了什么作用？
赛车打滑时摩擦力是“敌人”还是“朋友”？
2. 实物互动与讨论
分发防滑手套与普通手套，学生触摸对比表面纹路，思考：
哪种手套更容易抓握水瓶？为什么？
登山鞋底为什么设计成深沟纹路？
设计意图：通过对比强烈的现象引发认知冲突，激发探究兴趣，初步感知摩擦力的双重性。
二、新课探究
探究点1：摩擦力的利与弊——辩证分析（10分钟）
活动1：角色扮演辩论赛
分组扮演不同职业角色（司机、登山者、机械工程师、环保志愿者），结合职业特点讨论：
正方：摩擦力是生活中不可或缺的“伙伴”；
反方：摩擦力是阻碍效率的“绊脚石”。
教师引导：总结摩擦力的价值取决于应用场景，如刹车需要增大摩擦，而机械传动需减小摩擦。
活动2：科技前沿拓展
展示高铁轮轨系统视频，提问：
高铁如何通过轮轨设计平衡速度与安全性？
磁悬浮列车为什么能“浮”起来？这与摩擦力有什么关系？
探究点2：实验探究摩擦力的调控方法（12分钟）
实验1：接触面粗糙程度的影响（分组操作）
步骤：用弹簧测力计匀速拉动木块，分别记录在玻璃板、砂纸、毛毯表面的拉力数据。
数据分析：绘制折线图，总结“接触面越粗糙，摩擦力越大”的规律。
实验2：压力与摩擦力的关系（进阶探究）
任务：在木块上叠加不同数量砝码，重复实验1，探究压力变化对摩擦力的影响。
创新思考：若将木块换成滚轮装置，摩擦力会发生什么变化？为什么？
实验3：模拟磁悬浮技术（模型演示）
学生操作磁悬浮模型，观察木块“悬浮”状态，思考：
磁悬浮如何实现近乎零摩擦？
该技术对能源利用和环境保护有何意义？
探究点3：摩擦力综合应用——问题解决与创新设计（8分钟）
案例1：解决实际问题
问题：快递分拣中心传送带频繁打滑，导致包裹堆积。
小组讨论：从摩擦调控角度提出解决方案（如增加传送带纹路、安装加压滚轮）。
案例2：创新设计挑战
任务：设计一款“智能运动鞋”，要求适应雨雪、沙地等多种场景。
提示：可参考钉鞋、登山鞋的设计，结合可变鞋底纹路或自动润滑技术。
三、巩固提升（5分钟）
1. 分层检测
基础题：判断题——
润滑油通过形成油膜完全消除摩擦。（×）
气垫船通过增大接触面积减小压强。（√）
提高题：解释货轮靠岸时使用橡胶轮胎缓冲的原理（弹性形变吸收能量+滚动摩擦替代滑动摩擦）。
2. 思维拓展
情境假设：如果世界突然失去摩擦力，会发生什么？用3个关键词描述可能的现象（如“车辆无法刹车”“物体无限滑动”）。
四、课堂总结（3分钟）
1. 知识框架构建
学生分组用思维导图归纳本节课知识点，教师点评
2. 情感升华
播放环保宣传片片段，强调减少有害摩擦（如机械磨损）对资源节约的意义，呼应“科技向善”理念。
五、课后实践（选做）
1. 家庭实验
用橡皮筋和书本模拟静摩擦与滑动摩擦，记录不同角度下书本滑动的临界条件。
2. 社会调查
调研社区中公共设施（如电梯扶手、盲道）的防滑设计，撰写改进建议报告。
3. 拓展研究
查阅资料，分析航天器返回舱如何通过隔热材料与大气摩擦实现安全着陆。