8.3 摩擦力 教学设计-2024-2025学年物理八年级下册教科版

《摩擦力》教学设计 一、教学背景分析 （一）教材分析 本节内容紧接之前学习的“重力 ”“弹力 ”“二力平衡 ”及“牛顿第一定律 ” 等知识，是继弹力和重力之后，对第三种常见力——摩擦力的研究。本节通过深 入探讨摩擦力，帮助学生巩固并深化对力的概念的理解，同时加深对力与运动之 间关系的认识。 本节内容分为四部分：滑动摩擦力、探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关、 静摩擦与滚动摩擦、摩擦的利和弊。本节以“滑冰运动员会慢慢停下来 ”这一运 动情境为引子，自然地引出摩擦力的概念。随后，通过探究实验，探讨滑动摩擦 力的大小与哪些因素有关。接着，通过人推木箱、手握杯子、圆木滚动搬运巨石 等情境，介绍静摩擦和滚动摩擦的概念。最后，通过实例分析增大有益摩擦和减 小有害摩擦的过程，使学生了解科学技术对社会发展和人类生活的影响，培养他 们运用所学知识服务社会的意识。 教材内容在编排上特别注重展示我国古代及现代科技成就，以激发学生的民 族自豪感，树立科技强国的坚定信念。 （二）学情分析 学生已经学习了力的概念，对力的三要素有了一定的理解，并且对摩擦力也 有着丰富的感性认识。在前面的弹力学习中，学生已经学会如何通过弹簧测力计 来测量拉着木块匀速前进所需拉力的大小。结合二力平衡的知识，学生能够轻松 理解测量滑动摩擦力的原理。此外，八年级下学期，学生已经掌握了使用控制变 量法研究问题的思路，这为他们在本节中设计实验以探究滑动摩擦力大小的影响 因素奠定了坚实的基础。 二、教学设计思路 本节课通过对问题情境的观察与体验，逐步构建滑动摩擦力的基本概念，并 通过实验探究活动深入理解影响滑动摩擦力大小的因素。在核心素养的培养上， 不仅聚焦于物理观念的形成和科学思维方法的养成，更注重让学生亲身体验科学 探究的每一个环节，从提出问题到验证假设，再到数据分析与结论提炼，全方位 锻炼学生的问题解决能力及团队协作精神。 此外，教学过程中特别强调培养学生严谨细致的科学态度，鼓励他们在面对 科学问题时保持实事求是的精神，勇于质疑，敢于探索。同时，通过实践活动， 引导学生树立正确的科学价值观，认识到遵守科学伦理、承担社会责任是每一位 科学探索者不可或缺的品质，由此培养他们持之以恒的社会责任感和对科学事业 的敬畏之心。 这样的设计，旨在为学生提供一个全面而深刻的学习体验，促进其综合素质 的全面提升。 三、教学目标 【物理观念】通过分析摩擦现象，了解摩擦的普遍性，区分滑动摩擦、滚动 摩擦和静摩擦。能从概念、力的三要素、影响摩擦力大小的因素等角度理解滑动 摩擦力。通过实例分析，知道增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法。 【科学思维】能利用转换法，根据二力平衡条件，理解用弹簧测力计测量水 平运动物体所受滑动摩擦力的原理。能利用控制变量法，推理与论证影响滑动摩 擦力大小的因素。 【科学探究】能根据不同的滑动摩擦现象提出影响滑动摩擦力大小因素的初 步假设，能综合已有经验设计科学的探究方案，选择合适的器材进行实验、准确 记录数据、深度分析交流，并得出结论。 【科学态度与责任】通过实例分析增大有益摩擦和减小有害摩擦的过程，了 解科学技术对社会发展和人类生活的影响，培养运用所学知识服务社会的意识。 通过了解古人用圆木搬运巨石、磁悬浮列车和气垫船等，关注我国古代及现代科 技成就，为中华民族的科技成就感到自豪，树立科技强国的坚定信念。 四、教学重难点 （一）教学重点 探究影响滑动摩擦力大小的因素。 （二）教学难点 摩擦力的概念。 五、教学过程 （一）新课引入 播放滑冰运动员高举国旗在冰面上滑行的视频或图片。 教师提出问题，引发学生思考：如果不再用力蹬冰面，滑冰运动员会慢慢停 下来，这是为什么？运动员的运动状态发生改变，一定是有力作用的结果，这个 力是什么力呢？ 设计意图：通过播放滑冰运动员高举国旗绕场滑行的视频（或图片）并提问， 引导学生观察现象，思考力与运动的关系 。融入爱国主义教育，培养学生的爱国 情感和民族自豪感 。 培养学生将物理知识应用于实际问题的习惯。 （二）新课教学 问题一：滑动摩擦力 活动 1 ：手按在桌面上并用力向前滑动。 教师设计问题：手向前滑动时有什么感觉？ 学生活动：学生进行体验活动，并相互交流感受。 活动 2 ：展示显微镜下观察到的桌面示意图。 教师解释说明：肉眼看起来平滑的桌面，在显微镜下观察却凹凸不平。当两 个接触面发生相对运动时，会彼此阻碍，从而形成了摩擦力。 活动 3 ：通过视频观察如图所示的情境。 教师设置问题：毛刷发生弯曲说明什么？毛刷向什么方向弯曲？ 学生分析：毛刷受到摩擦力，毛刷弯曲方向与毛刷相对木板的运动方向相反。 教师设置问题：毛刷弯曲方向与毛刷运动方向（运动趋势方向）相反，这说 明什么问题？ 追问：什么是滑动摩擦力？ 设计意图：学生通过对滑动摩擦力的感受和思考，逐步理解“阻碍 ”的内涵， 使抽象的摩擦力具象化。此设计还有意识地训练学生的科学思维及对简单实验现 象进行分析的能力。另外 ，引导学生对 日 常生活场景进行思考，鼓励他们发现身 边的问题， 落实从生活到物理的新课程理念。 问题二：探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关 活动 4 ：如图所示情境，用手压课本并抽出直尺，再改变手压课本的力的大 小重复这一动作。换用不同大小、不同材质的直尺，再次尝试抽出直尺，体会需 要的力是否一样大。 教师设置问题：影响滑动摩擦力大小的因素有哪些呢？ 学生分析：可能跟压力有关，跟接触面粗糙程度有关，还可能跟滑动时速度 大小有关或者跟接触面大小有关。 设计意图：此情境是学生非常熟悉的真实情境，通过这样的体验活动，让学 生经历科学探究过程中发现问题和对影响滑动摩擦力大小的因素作出合理猜想 和假设的环节，培养核心素养目标中科学探究关键能力，进而对通过实验验证自 己猜想的愿望更强烈。 活动 5 ：用弹簧测力计拉动木块沿水平方向匀速滑动。 教师设置问题：当木块沿水平方向做匀速直线运动时，木块在水平方向上受 哪些力？ 追问：这些力有什么特点？ 学生分析：木块水平方向上受弹簧测力计的拉力和木板对它的滑动摩擦力， 这两个力是一对平衡力。 设计意图：学生通过转换的思想，理解用弹簧测力计测量水平运动物体所受 滑动摩擦力的原理。 活动 6 ：影响滑动摩擦力大小的因素。 教师设置问题：多个因素影响滑动摩擦力的大小，应该如何研究其中的某个 因素跟滑动摩擦力大小的关系？ 学生分析：必须保持其他因素不变，只改变其中一个因素，即利用控制变量 法。 教师设置问题：如何测量摩擦力？ 学生分析：用弹簧测力计拖动木块在木板上滑动，测力计的示数就是摩擦力 的大小。 教师分析：弹簧测力计直接测的是拉力，当用弹簧测力计水平匀速拉动木块 时，木块受到的滑动摩擦力大小刚好等于它受到的拉力。用弹簧测力计测摩擦力 是间接测量法。 教师设置问题：如何判断是否匀速？ 学生分析：测力计示数保持不变。 教师设置问题：如果要研究滑动摩擦力与压力的大小或接触面粗糙程度关系 时，应该怎么做？ 学生分析：保持其他条件不变，利用增减砝码来改变压力的大小；保持其他 条件不变，改变木板表面的粗糙程度。 教师设置问题：如何设计实验表格？ 学生设计表格并利用多媒体设备进行投影展示，请其他学生讨论并评价，最 后确定表格内容。 教师设置问题：说说实验步骤和实验注意事项是什么。 学生活动：各组设计实验步骤，全班讨论步骤的可行性。 教师活动：教师予以指导和补充追问。 学生活动：分组实验操作，观察实验现象，分析数据，并汇报实验结论。 教师设置问题：分析数据，说一说影响滑动摩擦力大小的因素有哪些？ 学生活动：归纳总结，得出结论。 设计意图：此部分重视实验探究情境的设计 ，突出问题导向教学。在教学活 动中以问题为线索，通过铺设问题台阶，让学生在问题情境中进一步理解控制变 量法、转化法的内涵，并让学生自行设计实验数据表格和主要实验步骤，有意识 地训练学生的科学素养。 问题三：静摩擦和滚动摩擦 活动 7 ：人用力推木箱，但没有推动。 教师设置问题：木箱在水平方向受哪些力的作用？ 学生活动：进行受力分析，木箱在水平方向上受水平向右的推力和水平向左 的摩擦力。 活动 8 ：手握住杯子。 教师设置问题：竖直方向上，杯子受哪些力的作用？ 学生活动：进行受力分析，杯子在竖直方向上受竖直向下的重力和竖直向上 的摩擦力。 活动 9：在粗糙的桌面上用弹簧测力计拉动一本书，让学生观察弹簧测力计 的示数。接着，在桌面上放几支圆铅笔，将书本放到铅笔上，再次拉动书本，观 察弹簧测力计的示数。 教师设置问题：对比前后两次实验数据，可以得出什么结论？ 学生活动：在圆铅笔上拉动书本时弹簧测力计的示数更小，这说明用滚动代 替滑动能够有效减小摩擦。 师生共同总结静摩擦和滚动摩擦的定义。 教师设置问题：生活中哪些是静摩擦现象？哪些是滑动摩擦现象？哪些是滚 动摩擦现象？ 设计意图：类比滑动摩擦的定义，给滚动摩擦下定义，符合学生的认知规律， 培养学生的正向迁移能力 。结合生活实际，列举三种摩擦现象，体现从物理走向 社会的课程理念。 问题四：摩擦的利和弊 活动 10：观察新旧鞋子的鞋底、汽车轮胎上的花纹、车轮上装的防滑链、 自行车刹车结构、 自行车轴承、行李箱的轮子等。 教师设置问题：上述实例，是要增大摩擦，还是减小摩擦？是通过什么方式 改变摩擦的？ 学生活动：分析交流。 活动 11：通过视频（或图片）介绍磁悬浮列车。 活动 12：通过视频（或图片）介绍气垫船。 设计意图：通过对具体实例的分析 、交流与讨论，让学生深刻体会学习物理 的价值 。介绍先进技术，让学生提升民族自豪感 ，实现“ 从生活走向物理，从物 理走向社会” 的知识形成与应用。 （三）课堂小结 引导学生从以下三个方面对本节内容进行总结： 1. 能否区分静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦？ 2. 影响滑动摩擦力大小的因素有哪些？ 3. 通过分析生活和生产中的摩擦，你有什么感受？ 学科网（北京）股份有限公司 $$