2.2摩擦力 教学设计 -2026届高考物理一轮复习

课题 一轮复习：2.2摩擦力 教 学 目 标 物理观念 1.理解摩擦力的产生条件、方向判断和大小计算，掌握静摩擦力与滑动摩擦力的区别与联系，形成对摩擦力作为相互作用力的基本物理观念。 2.能够将摩擦力与弹力、重力等其他力学概念整合，构建完整的受力分析框架，理解摩擦力在物体运动状态改变中的作用机制。 3.认识摩擦力在日常生活和工程应用中的普遍性与重要性，如汽车制动、行走、传送带运输等，建立从物理视角解释现实现象的能力。 科学思维 1.通过分析典型情境中摩擦力的有无、方向和大小，训练学生运用假设法、状态法和牛顿第三定律法进行逻辑推理，提升抽象思维与模型建构能力。 2.针对复杂多体系统（如纸张叠放、人推沙发等），引导学生分解问题、逐层分析，培养系统思维与综合判断能力。 3.在辨析“摩擦力一定是阻力”“运动物体不受静摩擦”等常见误区中，发展批判性思维，纠正错误前概念。 科学探究 1.设计并参与“判断摩擦力是否存在”的探究活动，通过画受力示意图、讨论不同情境下的相对运动趋势，提升实验观察与数据分析能力。 2.结合例题情境（如激光打印机进纸、推沙发），模拟真实问题解决过程，经历“提出问题—建立模型—分析求解—验证结论”的探究路径。 3.通过小组合作完成多选题拓展思考（如μ₁与μ₂关系分析），锻炼合作探究与表达交流能力。 科学态度与责任 1.在分析摩擦力利弊（如轮胎打滑与抓地力）的过程中，增强对物理规律应用于社会生活的责任感，理解科技发展中的安全考量。 2.培养实事求是的科学态度，在面对争议性判断题时，坚持依据物理原理进行论证，不盲从经验直觉。 3.关注摩擦力在节能减排、机械效率提升中的作用，树立可持续发展的意识。 教学重点 1.摩擦力的产生条件及其方向判断方法。 2.静摩擦力与滑动摩擦力的大小计算方法。 教学难点 1.多物体系统中摩擦力的传递与方向判断。 2.对“摩擦力可以是动力”“静摩擦力存在于运动物体上”等反直觉现象的理解与接受，突破学生固有认知障碍。 教学方法 议题式教学法、情境探究法、合作学习法、讲授法相结合 教具 多媒体课件、激光打印机进纸动画视频、白纸若干、小木块、弹簧测力计、粗糙平面演示板 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 一、情境导入，激活前知 一、创设生活情境，引发认知冲突 （1）播放视频：激光打印机自动进纸过程 教师播放一段激光打印机自动进纸的慢动作视频，聚焦滚轮压住第一张纸并将其抽出的过程。提问：“为什么滚轮能只抽出最上面一张纸？下面的纸为什么不会跟着出来？这背后隐藏着怎样的力学秘密？”引导学生关注“纸与纸之间”“纸与滚轮之间”的相互作用。 （2）提出核心议题：摩擦力如何实现‘选择性’传输？ 教师指出：“今天我们复习的主题——摩擦力，正是解决这个问题的关键。看似简单的‘一张纸’被抽走，实则涉及静摩擦、滑动摩擦、正压力、动摩擦因数等多个概念的协同作用。我们不仅要理解单个物体的摩擦力，更要学会分析多个物体之间的摩擦力传递。” （3）回顾基础知识，填写知识框架 教师投影《第二章　第6课时摩擦力》中的填空题内容，要求学生快速回忆并填写： “两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上会产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力。” 产生条件：(1)接触面粗糙；(2)接触处有弹力；(3)两物体间有相对运动或相对运动趋势。 方向：与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。 大小：(1)滑动摩擦力：f＝μN，μ为动摩擦因数；(2)静摩擦力：0＜f≤f_max。 弹力与摩擦力关系：若有摩擦力，则一定有弹力；若有弹力，不一定有摩擦力。 1.观看视频，思考教师提出的问题，尝试从日常经验出发解释现象。 2.参与讨论，表达自己对“为何只抽一张纸”的初步猜想。 3.回忆高一学习的摩擦力基础知识，独立完成知识框架填空。 4.与同桌核对答案，纠正错误记忆。 二、辨析概念，深化理解 二、突破误区，构建正确概念体系 （1）组织判断题讨论，暴露前概念误区 教师出示参考资料中的判断题，采用“举牌表决+小组辩论”形式： ①静摩擦力可能是动力，滑动摩擦力一定是阻力。(√) 反例：人走路时脚向后蹬地，地面给脚的静摩擦力向前，是动力；传送带运送货物时，静摩擦力使货物加速，是动力。滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，但可能与物体对地运动方向相同（如刹车时车轮滑动，摩擦力向后，阻碍运动，是阻力），也可能相反（如人站在滑动的木板上，木板对人的滑动摩擦力向前，使人加速），但通常视为阻力。 ②运动的物体不可能受到静摩擦力作用。(×) 反例：人随自动扶梯匀速上升，脚与扶梯接触面无相对滑动，但有相对运动趋势（若扶梯突然停，人会前倾），故受静摩擦力。再如，叠放的两木块一起加速运动，上木块受下木块的静摩擦力提供加速度。 ③正压力增大，摩擦力可能增大，也可能不变。(√) 解释：若为滑动摩擦力，f=μN，N增大则f增大；若为静摩擦力，在未达到最大值前，f由平衡条件决定，可能不变（如水平推力不变，N增大不影响f）。 ④滑动摩擦力与接触面积有关，相同材料的两物体接触面积越大，滑动摩擦力越大。(×) 强调：f=μN，与接触面积无关，只与μ和N有关。可通过实验或理论推导说明。 （2）讲解“三法”判断静摩擦力 【例4】请判断相互接触的物体间是否存在摩擦力，若存在，请画出物体A或人所受摩擦力的示意图(各接触面均粗糙，且相互挤压)。 教师结合例4，详细讲解三种方法： ①状态法：物体静止或匀速运动时，合力为零，由平衡条件反推摩擦力大小与方向。 ②牛顿第三定律法：先分析受力简单的物体所受摩擦力，再根据作用力与反作用力关系确定另一物体所受摩擦力。 ③假设法：假设接触面光滑，判断物体相对运动方向，实际摩擦力方向与此相反。 1.对每道判断题进行独立思考并做出选择。 2.小组内交流观点，准备反驳理由。 3.派代表发言，阐述小组结论及依据。 4.听取教师讲解，修正错误理解，记录关键反例。 5.在笔记本上绘制例4中各物体的受力示意图，标注摩擦力方向。 三、典例剖析，迁移应用 三、精析典型例题，提升解题能力 （1）解析例5：沙发推动问题 【例5】如图所示，重为800 N的沙发放在水平地面上，体重600 N的小王至少要用96 N的水平力推沙发，才能使沙发开始运动。沙发开始运动以后，小王用80 N的水平力推沙发，就可以使沙发保持匀速直线运动。以下说法正确的是(　　) A.沙发与地面之间的动摩擦因数为0.12 B.若用90 N的水平力推这个静止的沙发，则此时沙发所受的摩擦力大小为80 N C.若用96 N的水平力推这个已经在运动的沙发，则此时沙发所受的摩擦力大小为96 N D.小王盘腿坐在沙发上，小李用140 N的水平力推已经在运动的沙发，可使小王和沙发保持匀速直线运动 教师逐项分析： 已知：G沙=800N，F启=96N，F匀=80N。 A项：动摩擦因数μ=f滑/N=80/800=0.1，而非0.12，错误。 B项：用90N推静止沙发，小于最大静摩擦力96N，沙发未动，f静=F推=90N，非80N，错误。 C项：用96N推已运动沙发，此时为滑动摩擦力，大小恒为80N，非96N，错误。 D项：小王坐在沙发上，总重G'=800+600=1400N，滑动摩擦力f滑'=μN'=0.1×1400=140N，故需140N水平力维持匀速，正确。 强调：最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，常近似相等；滑动摩擦力大小与外力无关，仅由μ和N决定。 （2）攻克例6：激光打印机进纸原理 【例6】（多选）激光打印机是自动进纸的，其进纸原理如图所示，进纸槽里叠放一叠白纸，每一张纸的质量均相等，进纸时滚轮以竖直向下的力压在第1张白纸上，并沿逆时针方向转动，确保第1张纸与第2张纸相对滑动，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1，白纸与白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2，不考虑静电力的影响，则(　　) A.第1张白纸受到滚轮的摩擦力向左 B.最后一张白纸受到纸槽底座的摩擦力向右 C.下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向右 D.正常情况下单张纸打印必须满足μ1>μ2 教师引导学生分层分析： A.滚轮逆时针转动，对第1张纸有向左的相对运动趋势，故摩擦力向左，正确。 B.最后一张纸相对于底座有向左运动趋势（因上方纸张带动），故底座对其摩擦力向右，正确。 C.下一张纸受上一张纸的摩擦力方向取决于相对运动趋势。若整体向左运动，上纸带动下纸，则摩擦力向左；若局部打滑，方向可能不同，故“一定向右”错误。 D.要保证第1张纸滑动而第2张纸不滑动，需满足：滚轮与纸间滑动摩擦>纸与纸间最大静摩擦，即μ₁F>μ₂(2mg+F)，因F较大，通常μ₁>μ₂即可实现，正确。 拓展　(1)甲同学认为“若滚轮对第一张白纸的正压力为F，则滚轮对第一张白纸的摩擦力大小一定为μ1F”，对吗？ (2)乙同学认为“越靠近底座，白纸间的摩擦力越大”，对吗？ 拓展(1)：错误。滚轮对第一张纸的摩擦力可能是静摩擦（未打滑时）或滑动摩擦（打滑时），只有打滑时才等于μ₁F。 拓展(2)：正确。越靠近底座，上方纸张越多，正压力越大，故纸间最大静摩擦力越大。 1.阅读例5题干，提取关键数据。 2.分析选项，尝试独立解题。 3.听教师讲解，理解每个选项的物理依据。 4.完成例6的选项判断，参与小组讨论。 5.思考拓展问题，提出自己的见解。 四、归纳总结，形成体系 四、梳理知识脉络，构建思维导图 （1）引导学生构建摩擦力知识网络 教师在黑板上逐步绘制思维导图： 中心词：“摩擦力” 分支一：产生条件（接触、粗糙、弹力、相对运动或趋势） 分支二：分类（静摩擦、滑动摩擦） 分支三：方向判断（相对运动/趋势反向） 分支四：大小计算（静：0~fmax，由平衡或牛顿定律求；滑：f=μN） 分支五：特殊性质（摩擦力可为动力、运动物体可受静摩擦、与面积无关等） （2）布置课后作业 发放作业练习，要求学生课后完成。 1.跟随教师思路，在笔记本上绘制摩擦力知识思维导图。 2.提出疑问，参与课堂总结。 3.记录作业内容，准备课后完成。 板书设计 教学反思 1.本节课通过“激光打印机进纸”这一真实工程情境贯穿始终，有效激发了学生兴趣，使抽象的摩擦力概念变得具体可感。学生在分析多体系统摩擦力时表现出较强的探究欲望，但在“纸张间摩擦力方向”的判断上仍存在困惑，说明对“相对运动趋势”的理解还需加强，今后应增加更多动态演示或模拟实验辅助理解。 2.判断题环节采用小组辩论形式，成功暴露并纠正了学生关于“滑动摩擦一定是阻力”“运动物体不受静摩擦”等顽固误区。然而，部分学生在应用“假设法”判断方向时仍显生疏，反映出逻辑推理训练不足，后续教学中应设计更多阶梯式训练题，逐步提升思维严谨性。 3.教学节奏总体把控较好，但在例6的拓展问题讨论中时间略显紧张，未能让所有小组充分表达观点。建议将此类高阶思维问题设置为课后探究任务，鼓励学生查阅资料、撰写小论文，既拓展深度又缓解课堂压力。此外，可引入传感器实时测量摩擦力变化，增强实验体验感。 学科网（北京）股份有限公司 $$