人教版高一物理必修一3.3.1《静摩擦力》教学设计

静摩擦力

一、任务分析
1、本节内容在教材中的地位
本节是必修一第三章第3节内容。摩擦力是力学中三种重要性质的力之一，也是学生学习过程中感到最困难的一种力，高中物理力学问题的难点在于受力分析，受力分析的难点在于摩擦力的分析，是高中阶段物理学习必须跨越的的一道门槛。正确认识摩擦力对后面知识的学习有着至关重要的作用。
2、学习本节所需要的基础知识
学生在初中已经初步学习了有关摩擦力的知识，已初步认识了摩擦力的分类，以及影响摩擦力大小的因素，增大和减小摩擦的方法等。但这些认识是定性的，较为模糊的，未涉及定量的计算。
3、学校、学生情况分析
这节教材的内容与学生的生活实际及生产实际联系又十分密切，学生有一定的感性认识，生活中的实例比较丰富。因此，一些看法和认识已在学生的脑海中留下深刻的印象。
4、完成教学目标的策略和方法
本节教学中必须纠正留在学生脑海中的错误认识，通过探究实验和科学的推理，深刻理解摩擦力产生的条件，影响摩擦力的大小的因素，摩擦力的方向。从具体形象的思维上升到抽象的逻辑思维，从定性分析上升到定量计算。尤其是静摩擦力产生的条件中相对运动趋势和相对运动趋势方向的判断是学生学习的难点，从初中到高中这一步跨的比较大，因此一定要让学生经历实验的设计、探究的过程，充分体验知识的形成过程，来减缓学习的坡度，顺利越过这道力学学习的门槛。这对增强学生学习物理的自信心，消除学习物理的畏难情绪有很大的帮助。
二、教学目标
1.知识和技能：
（1）认识静摩擦力的产生条件；
（2）知道静摩擦力的变化范围及其最大值；
(3) 会判断静摩擦力的方向。
（4）理解“相对”和“相对运动趋势的含义”
2.过程与方法：
（1）通过探究实验的过程，学习从实验结果总结规律的方法。培养学生的质疑能力，信息收集和处理能力，分析、解决问题能力和交流、合作能力。
（2）掌握控制变量的科学研究方法。
3．情感态度与价值观：
培养学生勇于探究的精神和实事求是的科学态度1、知识与技能
三、重点难点
1.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。
2.难点：
（1）设计方案，探究影响最大摩擦力大小的有关因素。
（2）静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断。
（3）“相对”和“相对运动趋势”含义的理解
四、教学资源
1、实验器材（包括DIS）、学具
木板小车及钩码、弹簧测力计、毛巾、地毯、玻璃板、长木板、米、塑料杯、筷子、水等。
2、课件
3、多媒体硬件、软件
4、网络
五、设计思路
探究式教学法和实验教学法贯穿于整个教学过程之中。
六、教学流程
采取“提出问题——解决问题——归纳分类——实验验证——得出结论”的思维程序，探究问题，得出科学结论。
七、操作案例
一、引入新课 演示：用手竖直拿起一本书，将黑板擦压在黑板上。 问题： 为什么没有掉下来？ 实验2：在一个小塑料杯子里倒一杯米，插一根筷子跟米里面，提问：筷子能把米提起来吗？有什么办法用一根筷子就能把米提起来呢？ 引导学生回答：放一些水进米里面，压一压米，增大筷子和米之间的摩擦，筷子就能把米提起来了。 实验3：把两本互相交替叠在一起的书分开：第一次，叠的页数较少，比较容易分开；第二次，叠的页数相对多一点，分开的难度增大。 思考：这又是为什么呢？ 我们大家一起来回顾一下初中我们学习的摩擦力的有关知识。 什么是摩擦力？摩擦力的种类？（静、滑动和滚动摩擦力）摩擦力的方向？
二、新课教学
（一）、认识摩擦力
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．归纳滑动摩擦力和静摩擦力的概念
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。
（二）、探究静摩擦力
1．产生静摩擦力的条件 根据上述实例引导学生归纳
（1）物体与物体之间接触；
（2）两个接触面粗糙；
（3）相互挤压（有形变）；
（4）物体与物体之间有相对运动的趋势。
2．问题：你能否根据实际情况，判断物体是否受到静摩擦力？ 归纳判断静摩擦力的两种方法
（1）假设法（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。
3．实验探究：探究静摩擦力的大小 用右图实验进行研究：缓慢的拉动弹簧测力计，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。
分析归纳：静摩擦力不会无限制增大，它的增大有一个限度，当超过这个限度时，物体将由静止变为运动。即由相对运动的趋势变为相对运动，此时所受摩擦力将变为滑动摩擦力。即静摩擦力有最大值，静摩擦力的最大值Fmax叫做最大静摩擦力。它的数值等于物体刚开始运动时的水平拉力的大小。 可见：两个物体间的静摩擦力可以是一个变力，它的大小可以在0与Fmax之间，即 0＜F≤Fmax
4.最大静摩擦力的大小与哪些因素有关的探究
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，与这些因素有什么关系？ 利用提供的器材，学生自己设计实验方案，并在操作中改进实验，得出结论。 为了降低难度，教师利用桌面上的器材，演示可能的几种方案，让学生在观察中思考，找出教师演示中存在的不足和错误，设计合适的方案
（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。
5．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沿着接触 面。（曲面则与接触面相切的方向） 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。即互以相互接触的对方为参考系。
6．静摩擦力的应用 阅读书本P58 “说一说”，了解静摩擦力的应用。并举出生活中还有哪些应用静摩擦力的事例。 练习：物体相对于传送带处于静止状态，判断下列传送带上物体有无静摩擦力以及其方向。
【做一做】体验最大静摩擦的大小。将手压在桌面上，改变压力，拉动手。 谈谈有什么感觉。
三、新课巩固
1. 小结：本节课我们研究了静摩擦力的产生条件和三要素，要求学生们课后不仅要回忆本节课的学到的知识内容，还应该体会本课探究物理问题的方法和思路。 2.完成问题与练习。 3.补充练习
八、课后作业
见学案3.3