教学设计
教学主题
摩擦力
一、教材分析
摩擦力是力学中的三大性质力之一,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。教师要将学生初中学过的相关概念与本节的内容有机地融合在一起。教学中要让学生从产生的条件、影响摩擦力大小的因素、范围及其计算来理解两种摩擦力的异同。通过探究实验去加深巩固。
这是一节科学探究课,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。这节教材的内容与学生的生活实际及生产实际联系十分 密切,教材的编写突出了这一点。在通过实验得出摩擦力的有关知识后,注重引导学生运用所学的知识去分析解释大量生活生产中的摩擦现象,并通过网站知识与现 代科技联系很密切的内容。
?
二、学生分析
学生初中学过的相关概念,教学中要让学生从产生 的条件、影响摩擦力大小的因素、范围及其计算来深化理解两种摩擦力的异同,通过探究实验去加深巩固。本节课要注重学生猜想、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。这节教材的内容与学生的生活实际及生产实际联系十分密切,在通过实验得出摩擦力 的有关知识后,注重引导学生运用所学的知识去分析解释大量生活生产中的摩擦现象,并通过网站知识与现代科技联系很密切的内容。
?
三、教学目标
知识与技能:
1.认识静摩擦力的规律,知道静摩擦力的变化范围及其最大值;
2.能根据静摩擦力的规律,能判断静摩擦力的方向;
3.知道滑动摩擦力的产生条件,认识滑动摩擦力的规律;
4知道动摩擦因素与哪些因素有关,会判断滑动摩擦力的大小和方向;
5.会根据物体的平衡条件简单的计算摩擦力的大小。
二、过程与方法
1.培养学生利用物理语言分析、思考、描述摩擦力的概念和规律的能力;
2.培养学生的实验探究能力,学会在实验中控制变量和实验条件;
3.通过学生自己设计实验并参与比赛等形式,激发兴趣提高探究创新意识。
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.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、生产中采用应用摩擦力的实例,发展观察能力。
四、教学环境
□√简易多媒体教学环境?? □交互式多媒体教学环境?? □√网络多媒体环境教学环境?? □移动学习? ?□其他
五、信息技术应用思路(突出三个方面:使用哪些技术?在哪些教学环节如何使用这些技术?使用这些技术的预期效果是?)200字
导入环节,用课件演示,知道摩擦力在生活中的普遍性。
讲授环节,在学生实验的基础上视频演示静摩擦力随外力的增大而增大,使学生认识到静摩擦力有一个最大值,并且发生了相对滑动后滑动摩擦力比最大静摩擦力小。
在建构环节,通过概念图技术,总结本节可的内容,达到区分和掌握静摩擦力和滑动摩擦力的效果。
?
六、教学流程设计(可加行)
教学环节
(如:导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构)
教师活动
学生活动
信息技术支持(资源、方法、手段等)
导入环节
播放多媒体课件,展示生活中的一些实例,然后要求同学们将手压在桌面上,向前推,有什么感觉?
将手压在桌面上,向前推,体验桌面给手的作用力
多媒体课件3.3摩擦力.ppt
讲授
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.滑动摩擦力和静摩擦力的概念
◆相对运动和相对运动的趋势
◆物体之间接触并且相互挤压
◆物体之间接触要粗糙。
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
产生静摩擦力的条件
(1)物体与物体之间有相对运动的趋势;
(2)物体与物体之间接触并且相互挤压(有形变);
?
1.学生进行观察,从中发现:物体受到摩擦力的条件,与初中的知识进行比较,归纳出两种不同类型的摩擦力。
2.观察归纳得出静摩擦力和滑动摩擦力的定义及区别。
3.学生根据物体的受力情况进行分析,判断得出结论。
?
?
?
学生根据刚才的学习,归纳讲述“静摩擦力”产生的条件。
?
探究试验
演示实验:体验静摩擦力
两本书交叉一页一页地对插,然后把书分开,看看受力的大小。
提问:那么静摩擦力的大小到底有多大呢?
4.实验探究:探究静摩擦力的大小
?
用该实验装置进行研究:缓慢的拉动弹簧测力计读数和小木块的运动状态,并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。
注意:当物体开始运动后,就不再记录数据。
利用多媒体、实物投影仪进行分析、归纳。
?
学生动手参与实验,感受静摩擦力的大小。
进行探究实验,完成所要求的实验,得出结论。
结论:静摩擦力的大小随着拉力的增大而增大,并与拉力的大小相等。即当物体只是相对运动趋势时,此时:F静=F拉
推论:静摩擦力与物体的压力、重力、接触面粗糙面的粗糙程度都有关。
?
5.学生根据具体的情景进行分析,从而得出实验探究的一些定性的理论分析拓展。
?
?
能从实际的情形中得出具体的结论,达到进一步研究的目的。
研讨
[最大静摩擦力的大小与哪些因素有关的探究]
沿着接触面。(曲面则与接触面相切的方向)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,关系怎样?
学生自己设计实验,得出结论。
(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。
6.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
?
>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。
>判断静摩擦力的两种方法
①假如“光滑”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。
(从物体受其他力和物体的运动状态(加速度)来判断的)以后拓展用。
?
学生通过具体问题的分析、求解,重在体验相对静止、相对运动、相对运动趋势的不同。理解“静”的深层含义。
?
评价
请学生谈谈本节课的收获。
2.如何判别静摩擦力和滑动摩擦力?
3.完成问题与练习。补充一些与摩擦力有关的知识。
?1.学生自己总结
2.了解一些判别方法。
3.完成思考题。
?
七、教学特色(如为个性化教学所做的调整,为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计,教与学方式的创新等)200字左右
本节课通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。本节课将教材安排的教师演示实验改为学生分组探究实验,鼓励学生在自己设计实验方案的基础上去探究,在讨论交流的过程互相学习,以培养学生的实验设计能力,动手操作能力和友好合作精神,从而使学生积极、主动地参与到探究过程中来,从中体验科学探究与发现的成就感。
通过信息技术与课堂教学的结合,使学生的思维空间更加的开阔,思维更加深刻。
物理实验的信息化处理,更加快捷准确。
?
课件19张PPT。第三节 摩擦力课标定位
学习目标:1.知道静摩擦力产生的条件,会判断静摩擦力的方向,知道最大静摩擦力的概念.
2.知道滑动摩擦力产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向.
3.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关,知道滑动摩擦力跟压力成正比.
重点难点:1.摩擦力的有无及摩擦力方向的判断.
2.静摩擦力方向和大小的确定.课前自主学案一、静摩擦力
1.定义:当一个物体在另一个物体的表面上有________________时,所受到的另一个物体对它的阻碍作用的力.
2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体______
____________的方向相反.
3.大小:由物体的运动状态和周围物体对它施加的力的情况决定,大小范围是:0相对运动趋势相对运动趋势4.最大静摩擦力Fmax:静摩擦力的最大限度,在数值上等于物体刚开始运动时的拉力.
说明:受到静摩擦力的物体不一定处于静止状态.
二、滑动摩擦力
1.定义:当一个物体在另一个物体表面上滑动时,会受到另一个物体______它滑动的力.
2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体的____________的方向相反.
3.大小:F=________.
阻碍相对运动μFN例:. (1):两物体之间直接接触且相互挤压发生弹性形变。 (2):两物体之间接触面必须粗糙。 (3):两物体之间要有相对滑动。例:其中μ叫做_____________,FN表示两个物体表面间的正压力.为了与拉力等力区分,摩擦力也常用Ff表示.
(1)动摩擦因数μ与相互接触的两物体的材料有关,与接触面的粗糙程度有关.
(2)受到滑动摩擦力的物体不一定是运动的.
(3)滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦,当压力相同时,滚动摩擦比滑动摩擦小很多.动摩擦因数思考感悟
(1)两个不接触的物体间能产生摩擦力吗?
(2)两个相互接触的物体间一定存在摩擦力吗?
(3)摩擦力一定为阻力吗?
提示:(1)不能,摩擦力必须接触才能产生.
(2)两个物体接触不一定会产生摩擦力.
(3)摩擦力与物体的相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,并不一定与物体的运动方向相反,所以摩擦力不一定是阻力,如传送带把货物运送到高处,就是靠静摩擦力的作用,静摩擦力为动力.核心要点突破一、对摩擦力的进一步理解
1.产生条件
(1)接触面粗糙;
(2)两个物体之间有弹力;
(3)有相对运动或相对运动趋势.
这三个条件缺一不可,必须同时满足才能产生摩擦力.
2.“相对”的含义“相对”指的是研究对象相对于与其接触的物体而言,即指物体之间的相对静止或相对运动,都是以施力物体为参考系的,而不一定是物体相对地的运动.
3.作用效果
(1)摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动趋势,不一定阻碍物体的运动.
(2)摩擦力可以是阻力也可以是动力,如匀速前进的自行车,后轮受到的摩擦力为动力,前轮受到的摩擦力为阻力.
4.方向
与物体相对运动的方向(或相对运动趋势的方向)相反.
特别提醒:(1)静止的物体可能受到滑动摩擦力,运动的物体可能受到静摩擦力.
(2)摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同,也可以与物体的运动方向相反.即时应用?(即时突破,小试牛刀)
1.关于摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力
B.受静摩擦作用的物体一定是静止的
C.滑动摩擦力方向可能与运动方向相同
D.物体间正压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度解析:选CD.两个相对静止的物体间不一定有静摩擦力,还要看它们之间是否有相对运动趋势.例如静止在水平地面上的汽车,它们之间就没有静摩擦力.受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,例如与倾斜的匀速运动的输送带相对静止的物体,物体与输送带之间有相对滑动的趋势,所以有静摩擦力存在,但物体并不是静止的.产生静摩擦力时只要与接触面相对静止就行了.上述的输送带如果突然加速,物体就可能受到与运动方向一致的滑动摩擦力,所以A、B错误,C正确,在正压力一定时,静摩擦力的大小可以因外力的变化而变化,但不能超过最大静摩擦力,这就是一个限度,D正确.二、摩擦力的有无和方向的判断特别提醒:(1)在判断摩擦力的有无及方向时,要首先明确物体间相对运动或相对运动趋势的方向.
(2)在分析静摩擦力时,要结合物体的运动状态,利用假设法来分析判断.即时应用?(即时突破,小试牛刀)
2.在机场、海港、粮库,常用输送带运送旅客、货物和粮食等,如图3-3-1所示,当行李箱随传送带一起匀速运动时,下列关于行李箱受力的说法中正确的是( )
?
图3-3-1A.行李箱所受的摩擦力方向沿传送带向上
B.行李箱所受的摩擦力方向沿传送带向下
C.因为行李箱与传送带之间相对静止,所以行李箱不受摩擦力的作用
D.因为行李箱与传送带一起匀速运动,所以行李箱受滑动摩擦力
答案:A三、摩擦力大小的计算
1.滑动摩擦力的大小
(1)公式:F=μFN.
(2)F的大小与FN成正比,与物体的运动状态无关.
(3)动摩擦因数μ与接触面的粗糙程度和材料有关,与物体间的压力,相对运动的速度及接触面的大小均无关.
(4)公式F=μFN中的FN是物体与接触面间的正压力,不一定等于物体的重力,求FN要根据物体受力情况而定.2.静摩擦力的大小
(1)大小:0(2)与物体所受压力大小无关.
(3)可由受力情况及二力平衡条件来确定,总等于使物体发生相对运动趋势的外力.
(4)Fm为最大静摩擦力,大小等于物体刚要发生相对运动时所需要的沿相对运动趋势方向的最小外力.其值略大于滑动摩擦力,有时认为二者相等.特别提醒:(1)计算摩擦力时,应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力.
(2)静摩擦力用平衡条件计算,其大小只与平行于接触面方向的力有关,与垂直接触面方向的力无关.
(3)滑动摩擦力用F=μFN计算或用平衡条件计算,其大小只与垂直接触面方向的力有关,与沿接触面方向的力无关.