3.3 摩擦力 课时教案-2025-2026学年高一上学期物理教科版必修第一册

3.3《摩擦力》课时教案

学科

物理

年级册别

高一上册

共1课时

教材

教科版高中物理必修第一册

授课类型

新授课

第1课时

教材分析

教材分析
本节课选自教科版高中物理必修第一册第三章“相互作用”中的第三节《摩擦力》，是力学模块中承前启后的重要内容。学生在学习重力、弹力之后，进一步探究接触力中的另一重要类型——摩擦力。教材从生活实例出发，引导学生认识静摩擦力与滑动摩擦力的存在，通过实验探究其产生条件、方向判断及大小规律，强调科学探究过程的完整性。内容安排由浅入深，注重理论与实践结合，为后续牛顿运动定律的学习奠定基础。

学情分析
高一学生已具备一定的观察和逻辑思维能力，对生活中“打滑”“推不动”等现象有直观感受，但缺乏系统化的物理建模意识。他们刚接触受力分析，容易混淆摩擦力的方向与运动方向，误认为“有运动才有摩擦力”。此外，对最大静摩擦力的概念理解困难，实验操作中控制变量意识薄弱。因此，教学中需借助真实情境激发兴趣，通过动手实验增强体验，利用动态演示突破方向判断难点，并结合小组合作提升科学探究能力。

课时教学目标

物理观念
1. 理解摩擦力的产生条件，能准确区分静摩擦力与滑动摩擦力。
2. 掌握摩擦力方向的判断方法，理解滑动摩擦力大小与正压力成正比的关系。

科学思维
1. 能通过受力分析推理摩擦力的存在及其方向，发展抽象概括和模型建构能力。
2. 运用控制变量法设计实验探究滑动摩擦力的影响因素，培养逻辑推理能力。

科学探究
1. 经历“提出问题—猜想假设—设计实验—收集数据—得出结论”的完整探究过程。
2. 学会使用弹簧测力计测量摩擦力，掌握基本实验技能与误差分析方法。

科学态度与责任
1. 在实验中养成实事求是、尊重数据的科学态度，增强合作交流意识。
2. 认识摩擦力在生活与科技中的双重作用，树立合理利用物理知识服务社会的责任感。

教学重点、难点

重点
1. 摩擦力的产生条件及方向判断方法。
2. 滑动摩擦力大小与正压力之间的定量关系（f = μN）。

难点
1. 静摩擦力的方向判断及其随外力变化的动态特性。
2. 最大静摩擦力与滑动摩擦力大小关系的理解。

教学方法与准备

教学方法
 

情境探究法、合作探究法、讲授法

教具准备
弹簧测力计、木块、长木板、砝码、毛巾、砂纸、多媒体课件

教学环节

教师活动

学生活动

情境导入：生活中的“抓得住”与“滑得快”
【5分钟】

一、创设生活情境，引发认知冲突

（一）、播放视频片段并提问：
1. 教师播放三段短视频：①运动员在跑道上起跑蹬地瞬间；②汽车急刹车时轮胎抱死打滑；③攀岩者用手紧紧抓住岩壁向上攀登。
2. 提问：“这些场景中，人或物体为什么能‘启动’而不打滑？又为什么会突然‘失控’而滑动？”引导学生关注“接触面之间的作用力”。
3. 进一步追问：“如果地面非常光滑，比如冰面，会发生什么？这说明了什么？”让学生意识到有一种阻碍相对运动趋势的力存在。
4. 引出课题：“今天我们就来揭开这种神秘力的面纱——它就是我们日常生活中无处不在却又常常被忽视的‘摩擦力’。”

 

二、回顾已有知识，建立初步概念

（一）、复习弹力与接触面形变：
1. 教师展示一个木块放在水平桌面上的示意图，提问：“木块受到哪些力？支持力是如何产生的？”引导学生回忆弹力源于微小形变。
2. 进一步设问：“当我想推动这个木块时，手施加了一个水平拉力，但木块还没动，是不是只有我一个力在作用？”启发学生思考是否存在另一个平衡力。
3. 利用PPT动画模拟微观接触点：展示两个粗糙表面在放大镜下的凹凸不平结构，说明即使看似光滑的表面也有微观突起。
4. 解释：“正是这些微观突起相互咬合，产生了阻碍相对运动趋势的力——这就是摩擦力的本质来源。”
5. 板书定义：“两个相互接触且挤压的物体，当它们发生或即将发生相对运动时，在接触面上会产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，称为摩擦力。”

1. 观看视频，思考并回答教师提出的问题。
2. 回忆弹力知识，参与讨论，尝试解释“推不动”的原因。
3. 观察微观示意图，理解摩擦力的产生机制。
4. 记录摩擦力的基本定义。

评价任务

观察能力：☆☆☆
问题意识：☆☆☆
概念理解：☆☆☆

设计意图

通过贴近生活的视频素材创设真实情境，激发学习兴趣；以“为何能启动”“为何会打滑”等矛盾性问题引发认知冲突，驱动学生主动思考；借助微观模型帮助学生从宏观现象走向本质理解，为后续探究奠定认知基础。

新知探究一：静摩擦力的秘密
【12分钟】

一、实验观察：从“推不动”到“刚开始动”

（一）、演示实验：缓慢增大拉力
1. 教师将一木块置于水平长木板上，连接弹簧测力计，缓慢匀速拉动，同时投影测力计读数变化过程。
2. 强调操作要点：“注意观察测力计示数如何变化？木块是否始终静止？”
3. 当木块仍未移动时，提问：“此时拉力为F，木块仍静止，根据牛顿第一定律，合力应为零，那么必然存在一个与F大小相等、方向相反的力，这个力是谁？”引导学生说出“静摩擦力”。
4. 继续增加拉力直至木块开始滑动，指出此时的拉力值即为“最大静摩擦力”。
5. 总结规律：“静摩擦力会随着外力的增大而增大，但有一个上限——最大静摩擦力。”

 

二、小组讨论：方向如何确定？

（一）、多情境辨析：
1. 教师出示三个典型情境图：①人走路时脚向后蹬地；②传送带运送货物向上倾斜运行；③用手握住瓶子竖直静止不动。
2. 分组讨论任务：“请判断每种情况下摩擦力的方向，并说明理由。提示：摩擦力总是阻碍‘相对运动趋势’，而不是阻碍‘运动’。”
3. 巡视指导，提醒学生先分析“如果没有摩擦力，接触面间会发生怎样的相对运动？”从而反推趋势方向。
4. 各组代表发言后，教师归纳：“静摩擦力的方向总与接触面平行，且与相对运动趋势方向相反。”
5. 板书关键句：“方向判定口诀：找接触面 → 析趋势 → 反方向。”

 

三、深化理解：最大静摩擦力的特点

（一）、对比不同接触面：
1. 教师更换木板表面材料（如铺上毛巾、砂纸），重复上述实验，比较最大静摩擦力的变化。
2. 提问：“同样是木块，为什么在不同表面上‘最难推动’的程度不一样？”引导学生联系接触面粗糙程度。
3. 再次添加砝码改变正压力，观察最大静摩擦力是否随之改变。
4. 小结：“最大静摩擦力与接触面的材料性质和正压力有关，通常略大于滑动摩擦力。”

1. 观察实验现象，记录测力计示数变化。
2. 参与小组讨论，分析各情境下摩擦力方向。
3. 表达观点，倾听他人意见，完善认知。
4. 理解最大静摩擦力的影响因素。

评价任务

现象描述：☆☆☆
方向判断：☆☆☆