3.2 摩擦力——静摩擦力 教学设计 -2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

摩擦力——静摩擦力 教学设计 教学目标 1.物理观念： ①知道什么是静摩擦力，知道静摩擦力的产生条件； ②理解相对运动趋势的本质 ③掌握静摩擦力方向的判断方法。 2.科学思维： 通过受力分析以及静摩擦力方向的判断过程，逐步形成逻辑推理的抽象思维。 3.科学探究： ①通过“相对运动趋势”方向的判断和利用二力平衡对“静摩擦力”方向的判断，探究得出静摩擦力方向与相对运动趋势方向的关系。 ②通过对“静摩擦力方向”判断方法的应用与速度方向对比，探究得出静摩擦力方向与速度方向无关的结论。 4.科学态度与科学责任： 由电工爬电线杆的生活实例，引出静摩擦力的概念，激发学生的创造意识，培养学生运用物理知识解决实际问题的科学态度。 教学重难点 重点：静摩擦力方向的判断。 难点：运动的物体也可受到静摩擦力，静摩擦力既可以是动力，也可以是阻力。 静摩擦力方向的判断。 教学方法 启发教学法、讨论法、讲授法 教学过程 【新课导入】 在爬电线杆时，工人师傅往往会穿着一套脚扣，只要将它扣在电线杆上，就能轻松完成攀爬，而且也不用担心会滑下来，这不禁让人好奇小小的脚扣到底有何神奇之处，它所依靠的原理又是什么呢？让我们一起来学习静摩擦力 本环节设计意图：通过视频中电工爬电线杆的内容，吸引学生注意力，引出课题——静摩擦力 【新课内容】 一、静摩擦力 请同学们轻轻推一推面前的课桌，桌子动了吗？没动。没动说明了什么?水平方向只受推力吗？没动是一种平衡状态，说明水平方向除受推力外，还应该受到一个与推力反向的阻力。这个阻力与粗糙有关，（因为水平面越光滑越容易推动，）那它是一种摩擦力，是前面学过的滑动摩擦力吗？不是，产生滑动摩擦力的条件是相对运动，而课桌与地面保持相对静止，我们称之为静摩擦力。 1.定义 两个接触、挤压的物体间没有相对运动，但具有相对运动趋势，接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的摩擦力，叫做静摩擦力。 类比滑动摩擦力的产生条件，不难得出，静摩擦力的产生条件为： 2.产生条件： ①两物体相互接触并挤压（有弹力）②接触面粗糙③物体与接触面间有相对运动趋势 本环节设计意图：让学生推桌子可以让学生积极地参与到课堂中来，并让学生亲身感受静摩擦力的存在；同时让学生运用类比思维掌握静摩擦力的概念，又能区分静摩擦力与滑动摩擦力的不同。 如何理解相对运动趋势？ 相对运动趋势是指两物体仍保持相对静止，如果接触面足够光滑，会有发生相对滑动的可能。所以静摩擦力发生在相对静止的物体之间。 如何判断相对运动趋势的方向？ 我们可以假设接触面是光滑的，推导出物体可能的相对运动方向就是相对运动趋势的方向。例如这三幅图片中的物体均处于静止状态，第一幅图，假设地面光滑，箱子会向右动，说明箱子有相对地面向右的运动趋势，第二幅图，假设桌面光滑，刷子会向左动，说明刷子有相对于桌面向左的运动趋势，第三幅图，假设黑板光滑，黑板擦会下滑，说明黑板擦有相对于黑板向下的运动趋势。接下来，请同学们相互讨论填一填下面这个表格，并总结出静摩擦力方向与相对运动趋势方向的联系。由初中所学的二力平衡知识，物体处于静止状态，箱子受到向右的推力，应该受到向左的静摩擦力与之平衡。刷子受到向左的推力，应该受到向右的静摩擦力与之平衡，黑板擦受到向下的重力，应该有一个向上的静摩擦力与之平衡。 观察表格，我们可以发现：静摩擦力的方向总是与接触面平行并与相对运动趋势方向相反 3.静摩擦力的方向： ①与接触面平行②与相对运动趋势方向相反 ★方法总结：静摩擦力方向的判断 ①受力分析→平衡或牛顿第二定律→静摩擦力方向 ② 假设光滑→相对运动趋势方向→静摩擦力方向 本环节设计意图：运用讲授法让学生理解相对运动趋势的含义，运用讨论法让学生掌握静摩擦力方向与相对运动趋势方向的关系，培养学生小组合作意识和总结归纳的能力。 静止的物体能受到静摩擦力，运动的物体能否受到静摩擦力？根据前面讲的“静摩擦力发生在相对静止的物体之间”。也就是运动的物体如果保持相对静止也有可能受到静摩擦力。请同学们学以致用，思考并填一填如下表格 匀速运动的汽车突然加速，箱子与汽车保持相对静止，但箱子有相对于汽车向左的运动趋势（这与我们坐公交车时，公交车突然加速，人会向后仰的道理是一样的），因此受到向右的静摩擦力。静摩擦力方向与运动方向相同，充当动力的效果。 匀速运动的汽车突然刹车，箱子与汽车保持相对静止，但箱子有相对于汽车向右的运动趋势（这与我们坐公交车时，公交车突然刹车，人会向前倒的道理是一样的），因此受到向左的静摩擦力。静摩擦力方向与运动方向相反，充当阻力的效果。 4.静摩擦力的有关结论： ①运动的物体也可受到静摩擦力，“静”指的是相接触的两物体保持相对静止。 ②静摩擦力的方向与运动方向无关 ③静摩擦力可能是动力，可能是阻力，但一定阻碍相对运动趋势 本环