3.3 摩擦力（第1课时）课件 -2025-2026学年高一上学期物理教科版必修第一册

3.3 探究摩擦力 桂平市浔州高级中学 主讲：李巨海 高中物理教科版 一.课程目标要求 物理观念 • 能从"相互作用"视角理解摩擦力的产生条件 • 能区分滑动摩擦力和静摩擦力，建立摩擦力物理模型 科学思维 •能通过比较、批判不同实验方案，发展模型建构与论证能力 • 能运用控制变量法设计实验并归纳物理规律 科学探究 • 能提出"摩擦力与哪些因素有关"的探究问题 • 能设计并实施实验，收集数据，归纳滑动摩擦力公式 科学态度与责任 • 通过实验探究，培养严谨求实的科学态度 • 关注摩擦力在实际生活中的应用与社会价值 静摩擦力总结 产生条件： • 相互接触且挤压（有弹力） • 有相对运动趋势 方向特点： • 与相对运动趋势方向相反 • 阻碍物体间的相对运动趋势 大小特点： • 0 < F静 ≤ F_max（最大静摩擦力） 【物理观念形成】 从具体现象抽象出一般规律 二.教学重点、教学难点 教学重点 1. 静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件以及方向判断 2. 滑动摩擦力的大小计算及其影响因素 教学难点 1. 静摩擦力和滑动摩擦力的有无判断、方向判断 2. "相对运动趋势"的准确理解 【课程标准对接】 • 必修1：相互作用与运动定律 • 核心素养：模型建构、科学推理 让学生慢慢增大力气推桌子，引导学生思考：为什么用力推桌子而桌子不一定运动？想让桌子继续运动还要如何做？由此引入新课《摩擦力》的学习。 环节1 创设情景，引入课题。 三、实验教学过程 环节2 创新实验，研究静摩擦力 创新实验设计，通过将两个毛刷组合在一起，通过两个毛刷组合在一起；根据毛刷的毛的弯曲程度，可以直观的知道摩擦力的大小；根据毛刷的毛的弯曲方向，直观地看出摩擦力的方向。 环节2 创新实验，研究静摩擦力 学生分组实验： ①让学生实验用两个毛刷一下一下交错在一起，上面毛刷的慢慢向左拉，引导学生思考上面的毛向那边弯，为什么变弯了？ ②问：让学生实验用两个毛刷一下一下交错在一起，如果我只拿着上面那个，下面那个会不会掉下来呢？让学生实验验证，并让学生分析原因。 引导学生总结：静摩擦力的大小和方向。 环节2 创新实验，研究静摩擦力 引导总结：静摩擦力的大小和方向特点 一般家庭用的小汽车是前轮驱动的，那么它在前进过程中，地面对驱动轮摩擦力是指向那里的呢？ 引导学生思考，让学生看视频验证，看回答是否正确？ 摇控汽车，前后驱动 前轮驱动，注意观察砂子的运动方向。 前进 砂子往向后运动 驱动轮受到的摩擦力向 ？ 环节2 创新实验，研究静摩擦力 环节2 创新实验，研究静摩擦力 如果是后轮驱动的呢？地面对车轮的摩擦力的方向又是向那里呢？引导学生思考，让学生看视频验证，看回答是否正确？ 后轮驱动，注意观察砂子的运动方向。 前进 砂子往后运动 驱动轮受到的摩擦力向 ？ 环节2 创新实验，研究静摩擦力 环节2 创新实验，研究静摩擦力 总结规律： • 驱动轮：摩擦力方向与运动方向相同 • 从动轮：摩擦力方向与运动方向相反 【STSE联系】 科学技术社会环境：汽车设计中的摩擦力应用 引导学生总结静摩擦力的产生条件、方向。 方向： 方向特点： • 与相对运动趋势方向相反 • 阻碍物体间的相对运动趋势 条件： • 相互接触且挤压（有弹力） • 有相对运动趋势 三、大小： 大小特点： • 0 < F静 ≤ F_max（最大静摩擦力） 【物理观念形成】 从具体现象抽象出一般规律 环节3 创新设计，研究滑动摩擦力 接下来再做一个实验，引导学生用逐渐增大的力推动桌面上一大一小的砝码盒，感受一下推动那个盒子比较费力？引导他们分析滑动摩擦力与什么因素有关呢？有多个因素影响物理结果时，我们往往用控制变量法来研究。 教材课本实中的实验设计研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度，频烦换器材比较麻烦，并且没有研究与面积的关系，为此我进行了创新实验。 课本实验 创新如下： 毛巾 上面面积小 有机玻璃 砂纸 实验创新设计 传统实验不足： • 频繁更换器材比较麻烦 • 没有研究与接触面积的关系 创新实验装置： [如图：有机玻璃长方体滑块] • 3个面面积相同，材质不同（毛巾、砂纸、玻璃） • 上面挖去圆形，面积不同 创新点： • 一套器材完成多组对比实验 • 系统研究各影响因素 如图所示，组装好实验器材，并开展实验 A、保持接触面（滑块毛巾面与木板）的粗糙程度和接触面积相同，改变正压力大小。 钩码个数 无 加一个钩码 加一个钩码 木块与木板间压力FN 滑动摩擦力f b、保持正压力不变（放上一个钩码）FN= N，改变接触面的粗糙程度，接触面积相同。 改接触面的粗糙程度 亚克力玻璃面 砂纸 毛巾 滑动摩擦力f （3）改变接触面积，保持正压力，接触面的粗糙程度相同。 不同接触面积 面积大 面积小 滑动摩擦力 数据分析得出实验结论： 1、滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大，滑动摩擦力与接触面积无关。 2、根据力的平衡可以知道滑动摩擦力的大小； 六、板书设计与课堂小结 静摩擦力 1、定义 2、产生条件 3、方向 4、大小 滑动摩擦力 1、定义 2、产生条件 3、方向 4、大小Ff=μFN 摩擦力知识体系 静摩擦力 ├─ 定义：有相对运动趋势时的摩擦力 ├─ 条件：接触、挤压、有相对运动趋势 ├─ 方向：与相对运动趋势方向相反 └─ 大小：0 < F静 ≤ Fmax 滑动摩擦力 ├─ 定义：发生相对运动时的摩擦力 ├─ 条件：接触、挤压、有相对运动 ├─ 方向：与相对运动方向相反 └─ 大小：Ff = μFN 影响因素：μ（材料、粗糙度）、FN 六、板书设计与课堂小结 1、质量为3 kg的木块放在水平地板上，用F＝6 N的水平拉力拉该木块时，木块恰能做匀速直线运动．(g取10 N/kg)求： (1)木块与地板间的动摩擦因数； (2)若在物体运动过程中撤去拉力，在物体继续向前滑行的过程中，物体受到的摩擦力是多大．     课堂练 变式2：物体A、B在水平力作用下被紧压在竖直墙上匀速下滑。已知A重20N，B重20N，A、B间的动摩擦因数为0.2，B与墙面间的动摩擦因数为0.3．求水平作用力的大小？         七.作业 【基础巩固】（学案随堂练习1-5） 1. 质量为3kg的木块用F=6N拉力匀速运动，求： (1) 动摩擦因数 (2) 撤去拉力后继续滑行的摩擦力 【能力提升】 2. 物体A、B紧压竖直墙匀速下滑，已知： A重20N，B重20N，A-B间μ=0.2，B-墙间μ=0.3， 求： 水平作用力大小 【实践探究】 3. 设计实验：探究不同路面（干地、湿地、冰面） 摩擦力的差异，提出安全建议 八.教学反思反思 （一）教学成效 1.创新实验（毛刷实验、有机玻璃滑块实验）将抽象的摩擦力可视化，有效突破了“相对运动趋势” 这一教学难点，学生能准确判断静摩擦力和滑动摩擦力的方向。2.课堂以学生小组合作探究为主，教师起组织、引导作用，增强了学生的动手能力和团队合作精神，学生参与度高，学习积极性强。3.融入 AI 技术（短视频、动画、数据分析工具、题库），丰富了教学手段，提高了教学效率，帮助学生更好地理解和掌握知识。4.联系生活实际（汽车行驶、冬季出行安全），体现了物理来源于生活又应用于生活的理念，培养了学生的科学态度与责任。 （二）改进方向 1.仪器精度有待提高，目前实验主要以定性分析为主，后续可引入数字化传感器（如力传感器）进行定量研究，使实验结果更精确。 2.可增加更多真实情境的问题解决任务（如机械设计中摩擦力的优化），进一步提升学生运用物理知识解决实际问题的能力。 3.部分学生在实验数据处理和公式应用方面仍存在困难，后续可利用 AI 辅导工具为这部分学生提供个性化的课后辅导，帮助其巩固知识。 八.教学反思反思 谢谢大家！ Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $