高一物理探究影响滑动摩擦力大小的因素教学设计
【教材分析】
高中物理的难点在于受力分析，受力分析的难点在于摩擦力的分析。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.
本节课是山东科学技术出版社必修一第三章第三节。滑动摩擦力学生在初中已有初步的学习，本节课的内容是初中知识的延伸和拓展，由定性分析到定量分析进一步精确探究影响滑动摩擦力大小的因素。
【教学目标】
1、
完成物理观念的学习：通过实验探究，帮助学生形成准确的滑动摩擦力的概念，知道滑动摩擦力的相关基础知识；
2、
体会科学探究：经历摩擦力实验探究过程，提高学生对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力；
3、
提升科学思维：通过改进探究摩擦力实验方案，在质疑和创新中发展学生思维能力；
4、
培养科学态度和责任：会用摩擦力知识解释生产生活现象，增强学生的社会责任感。
【教学重点和难点】
重点：
·滑动摩擦力的产生条件和方向的判断
·影响滑动摩擦力大小的因素
难点：
·用实验的方法探究影响滑动摩擦力大小的因素
·通过实验定量分析影响滑动摩擦力大小的因素
【教学课时】
1课时
【实验器材准备】
长方体木块（每组3块）、弹簧测力计、白色打印纸、砂纸、砝码、摩擦力演示仪、数字采集系统
【教学方法】
实验探究、分析归纳、观察提问、讨论分析、应用举例、练习巩固
【教学过程】
教师活动
学生活动
达到目标
利用视频和常见现象引入
播放成龙沿大厦外表面下滑的电影片段用手夹书，抽动书籍。目的：引导学生猜想影响滑动摩擦力的可能的因素
1．学生获得感性认识。陶冶情操。2．提升学生的学习兴趣。
1．引导学生猜想引起摩擦力大小变化的原因。2．激发学生学习的欲望和好奇心。培养学生发现问题的能力，体现从生活走向物理的教学观念。
知识衔接夯实基础
结合同学们初中知识储备和课前预习，提出问题1．滑动摩擦力的概念和产生条件◆相对运动◆物体之间接触并且相互挤压◆物体之间接触要粗糙。2．滑动摩擦力的方向3、利用人推动箱子在行驶的火车上运动，分析相对运动情况，得到滑动摩擦力的方向总是和相对运动方向相反，与运动方向可以相同。
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，归纳出滑动摩擦力的产生条件和方向2．学生根据物体的受力情况进行分析，判断得出结论。
1．培养学生从简单图形的判断得出简单结论的能力，同时由于学生已有知识，需要加强指导，培养深入分析归纳能力。2．以师生互动的方式培养学生的观察能力和语言表达能力。用学生对实例分析，让学生初步了解滑动摩擦力，为下面的探究打基础。
探究影响滑动摩擦力的因素滑动摩擦力的应用
结合新课引入环节的表现出的现象，引导学生猜想影响滑动摩擦力的大小因素依据提供的实验器材，引导学生设计实验方案。3、有了初步的实验方案，进一步引导学生改进实验方案，目的是让实验探究更精确，便于执行。4、探究（1）抽动接触面B时，B运动的速度对滑动摩擦力的大小有什么影响？教师利用摩擦力演示仪演示实验并引导学生应用控制变量的思想。5、探究（2）物体接触面积对滑动摩擦力大小的影响实验开始前，教师要引导学生合作探究，规范操作，并强调控制变量的实验思想。6、探究（3）总结前一个探究活动中出现的操作问题后，引导学生继续利用控制变量的思想探究滑动摩擦力和压力、接触面粗糙程度的关系。7、探究（4）压力与滑动摩擦力的数据关系是否成正比。要求学生小组讨论，如何定量探究，引导学生利用器材中的三个规格一样的小木块得到f1/f2与N1/N2的比值一样。8、探究（5）利用数字采集系统，采集数据，分析数据，绘制图像，精确测量并还原真实场景。9、得到结论，引导学生可以继续用科学的思维和方法分析静摩擦力以及摩擦力在日常生活中的应用。
1．学生小组讨论后猜想可能的原因。2．学生小组讨论，如果遇到困难，教师可以从二力平衡的角度引导。3．学生对方案进行分析改进。4．学生观察实验装置和读数，得到结论滑动摩擦力的大小和接触面的运动速度没有关系。5．学生分工合作，开始小组探究，得到实验结论，物体与接触面的接触面积大小和滑动摩擦力大小没有必然关系。6、学生分工合作，开始小组探究，得到实验结论压力越大，滑动摩擦力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。7．鼓励学生在学习完静摩擦力的基础上提出问题，进行更深层探究，由定性分析到定量分析。8、了解实验器材，观察实验现象和结果，体会科技的力量，提升学科素养。9、学生总结本节课的知识结构和探究感悟。
1．培养学生在观察物理现象或物理学习过程中发现问题，有初步提出问题的能力和胆量。2．学习拟定简单的科学研究的计划和实验方案。完成对知识的初步探究和理解过程。3．鼓励学生从物理现象和实验中归纳科学规律，并能书面或口头表达自己的观点，使学生认识到实验、分析，论证在科学探究中的重要性。4．培养学生观察实验现象的能力，为后续的实验探究打下基础。5．具体问题的分析过程，让学生能从中了解到解决问题的规范和过程的重要性，养成良好习惯。6．培养学生对科学的求知欲，使学生乐于探索日常生活中的物理学道理，勇于探究日常用品中的物理学原理。7培养学生利用简易工具进行定量分析的能力，提升学生科学素养。8、了解学生在日常生活中的观察能力，判断能力，同时指导学生用所学的知识分析实际问题。9、提升学生进一
步学习物理的兴趣，培养学生科学思维和素养。
小结和思考
1．请学生谈谈本节课的收获。2．如何科学探究滑动摩擦力？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．完成思考题。
及时复习巩固，让知识系统化。
【板书设计】
第3节、滑动摩擦力
（1）滑动摩擦力的概念；
（2）产生条件；
（3）方向；
（4）大小：
F＝μN
；
【课后拓展任务】
1、
利用数据采集系统，小组合作，采集数据，验证滑动摩擦力与压力的正比关系。
2、
总结本节课学习方法，自主预习静摩擦力的学习内容。
3、
京翰教育中心http://www.zgjhjy.com/探究影响滑动摩擦力大小的因素评测练习题
一、基础巩固
1．关于滑动摩擦力，下列说法正确的是
( )
A．压力越大，滑动摩擦力越大
B．压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大
C．压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大
D．动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力越大
[答案] D
2．如图1，木块质量为m，跟水平桌面的动摩擦因数为μ，受水平向右的力F的作用匀速运动，从物体到边缘开始，到物体下落为止，在此过程中物体保持匀速运动，下列说法正确的是
( )
INCLUDEPICTURE
"http://wuli.3322.net/pag/wulixiti/gaoyi/1-3.ht9.jpg"
\
MERGEFORMATINET
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"http://wuli.3322.net/pag/wulixiti/gaoyi/1-3.ht9.jpg"
\
MERGEFORMATINET
A．推力F因物体悬空部分越来越大而变小
B．推力F在物体下落前会变为原来的1/2
C．推力F始终是μmg
D．因接触面变小，动摩擦因数μ会变大
[答案] C
3．关于由滑动摩擦力公式Ff＝μF压推出的μ＝，下列说法中正确的是( )
A．动摩擦因数μ与摩擦力Ff成正比，Ff越大，μ越大
B．动摩擦因数μ与正压力F压成反比，F压越大，μ越小
C．μ与Ff成正比，与F压成反比
D．μ的大小由两物体接触面的情况及其材料决定
[答案] D
4．物体A的质量为1
kg，置于水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0开始，物体以初速度v0向右滑动的同时，受到一个水平向左的恒力F′＝1
N的作用，则反映物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图线是下图中的哪一个(取向右为正方向)( )
INCLUDEPICTURE
"../优课文件包/FW243.TIF"
\
MERGEFORMAT
[解析] 物体在向右滑行时，受到的是滑动摩擦力，Ff＝μmg＝2
N，方向向左，由于规定向右为正向，故Ff＝－2
N；物体减速，速度越来越小，一直到速度为零，此时，由于F′＝1
NN，方向向右．因此，A图正确．
[答案] A
二、能力提升
5.如图所示，当水平拉力为F＝40
N时，质量为m＝10
kg的木板可以在水平面上匀速前进．若在木板上再放一个质量为M的铁块，为使它们匀速前进，水平拉力需为60
N，求铁块的质量M.(取g＝10
m/s2)
INCLUDEPICTURE
"../优课文件包/FW241.TIF"
\
MERGEFORMAT
[解析] 当拉力F＝40
N时，滑动摩擦力Ff＝40
N，木板对水平面的压力F压＝mg＝100
N.
由Ff＝μF压得，动摩擦因数μ＝＝0.4，
当拉力F′＝60
N时，滑动摩擦力Ff′＝60
N，由Ff′＝μF压′得，F压′＝＝150
N.
木板对水平面的压力F压′＝(m＋M)g，解得M＝5
kg.
[答案] 5
kg
6．某同学利用弹簧测力计测定木块A与木板B间的动摩擦因数μ.
(1)如图甲、乙是两种实验设计方案，请完成横线上的填空部分．
方案一：如图甲所示，木板B静止在水平桌面上，用手通过弹簧测力计向右拉木块A，使木块A向右匀速运动，读出此时弹簧测力计的示数F，再用弹簧测力计测出木块A的重力G，由平衡条件可知，滑动摩擦力Ff＝________，A、B间的正压力F压＝________，所以动摩擦因数μ＝________；
INCLUDEPICTURE
"../优课文件包/FW246.TIF"
\
MERGEFORMAT
方案二：如图乙所示，将弹簧测力计C的吊环套在直立固定在桌边的铁钉D上，挂钩端与木块A相连，用力拉平放在桌面上的木板B，使其缓慢向右运动．当A相对地面静止时，A受到的滑动摩擦力Ff等于弹簧拉力(A在B上相对B向左滑动)．读出此时弹簧测力计的示数F，即为A所受的滑动摩擦力Ff.
用弹簧测力计测出A的重力G，则A、B间的动摩擦因数μ＝________.
(2)从实际操作的可行性角度考虑，你认为上述哪种方案更可行：_________________________________________.
[解析] (1)方案一中木块A向右匀速运动时，由二力平衡知Ff＝F，A对B的正压力F压＝G，则μ＝；同理，方案二中μ＝.
(2)在方案一中，弹簧测力计对木块A的拉力只有在木块匀速前进时才等于滑动摩擦力的大小，但这种操作方式很难保证木块A匀速前进；而在第二种方案中，无论木板B如何运动，木块A总是处于平衡状态，弹簧测力计的示数等于木块A所受滑动摩擦力的大小，故第二种方案更切实可行．
[答案] (1)F G
(2)方案二更切实可行
三、学以致用，解决生活问题
请同学们课后利用所学知识，也可以借助书籍、网络资料探究怎样能提升拔河胜率？(共24张PPT)
探究影响滑动摩擦力大小的因素
第3章 相互作用
相对滑动
接触面
相对滑动
(二)滑动摩擦力的产生条件
1.两物体相互接触，且接触面不光滑；
2.两物体接触处有压力；
3.两物体接触面有相对运动。
猜想与假设
可能与接触面的粗糙程度有关
可能与接触面的大小有关
可能与接触面的压力有关
实验器材：
弹簧测力计、木块、打印纸、砂纸、砝码
当用弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动时，根据二力平衡弹簧测力计示数的大小就反映了滑动摩擦力的大小．
小组讨论：下面两种方法，那种更易于操作?
猜想与假设
可能与接触面的粗糙程度有关
可能与接触面的大小有关
可能与接触面的压力有关
可能与接触面运动速度有关
探究滑动摩擦力大小与接触面运动快慢的关系
实验结论：
滑动摩擦力大小与接触面运动快慢无关。
实验探究（1）
控制变量
探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系
放置形式
平放
竖放
滑动摩擦力大小(N)
实验探究（2）
控制变量
温馨提示：分工合作，标准操作
1.固定弹簧测力计、读数、抽动纸张、计数；
2.读数时不要斜视弹簧测力计刻度线；
3.未测量时弹簧测力计指针是否指在零刻度处；
4.总结操作技巧，高效合作。
探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系
放置形式
平放
竖放
滑动摩擦力大小(N)
实验结论：
滑动摩擦力大小与接触面积无关。
实验探究（2）
控制变量
实验探究（3）
组号
实 验 条 件
弹簧测力计示数Ｆ／Ｎ
压力情况
接触面粗糙程度
①
一个木块加一个砝码
打印纸
②
打印纸
③
打印纸
④
控制变量
实验探究（3）
组号
实 验 条 件
弹簧测力计示数Ｆ／Ｎ
压力情况
接触面粗糙程度
①
一个木块加一个砝码
打印纸
②
一个木块加一个砝码
砂纸
③
④
控制变量
滑动摩擦力的大小与压力是否成正比例关系
实验探究（4）
滑动摩擦力的大小与压力是否成正比例关系
实验探究（4）
组号
实 验 条 件
弹簧测力计示数Ｆ／Ｎ
压力情况
接触面粗糙程度
①
一个木块
打印纸
②
两个木块
打印纸
③
三个木块
打印纸
④
利用数字采集器、力传感器、电脑采集数据分析
实验探究（5）
实验探究（5）
高中物理核心素养
物理
观念
科学
思维
科学
探究
科学态度
与责任
质疑创新
科学论证
科学推理
模型建构
交流
解释
证据
问题
社会责任
科学态度
科学本质
物质观
运动与相互作用观
能量观
核心素养
学业质量
物理观念两种描述
