3.2 摩擦力 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理教学设计聚焦摩擦力核心知识，涵盖滑动摩擦力的产生条件、方向判断及大小计算，衔接初中摩擦力概念，通过轮胎花纹实例与“无摩擦力世界”视频导入，搭建生活现象到物理概念的学习支架。 特色在于以科学探究为主线，通过手贴桌面滑动、毛刷实验等体验活动将隐性摩擦力显性化，结合控制变量法实验推导Ff=μFN公式，渗透科学思维与物理观念，助力学生主动建构知识，教师教学环节清晰可操作。

第2节 摩擦力 年级 高一年级 学科 物理 教师 课题 第2节 摩擦力 教学 目标 物理观念 能通过分析生活中有关滑动摩擦力的现象,得出滑动摩擦力的产生条件;知道动摩擦因数无单位,并了解几种材料间的动摩擦因数。 科学思维 能通过实验探究滑动摩擦力的大小与压力的关系,会用Ff＝μFN计算滑动摩擦力的大小。 科学探究 会根据相对运动方向判断滑动摩擦力的方向。 科学态度 与责任 能应用滑动摩擦力知识,分析生产、生活中增大或减小摩擦力的实例,体会物理知识在实际生活中的应用。 教学 重难点 1.知道滑动摩擦力和静摩擦力的概念及产生条件,会判断摩擦力的方向(重难点)。 2.知道摩擦力的大小跟什么有关,会求摩擦力的大小(重点)。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 教师：在初中我们已经学习了摩擦力的概念,生活中也经常能感受到摩擦力的存在。例如,我们用弹簧测力计拉动水平面上的物块使之运动,物块与水平面间产生了滑动摩擦力。初中是如何定义摩擦力的呢? 学生思考并回答问题 新课讲授 一、滑动摩擦力 教师：提出问题 （1） 为什么汽车的轮胎、鞋子和手套有很多花纹，这些花纹有什么作用吗？ （2） 没有摩擦力的世界（播放视频） 设计意图：关于轮胎、鞋子、手套花纹的问题从学生熟悉的日常物品切入，引导其观察“花纹”这一共性特征，将生活现象（如防滑）与物理概念（摩擦力）建立关联，降低抽象概念的认知门槛。视频通过动态可视化反事实场景（如人无法行走、汽车打滑、物体无限滑动），将“不可见”的摩擦力转化为“缺失后可见”的灾难性后果，反证其不可或缺性，强化记忆。用荒诞滑稽的画面（如人原地踏步却无法前进）引发情感共鸣（惊讶、幽默），促使学生从“被动接受知识”转为“主动反思摩擦力的意义”，渗透技术依赖与科学敬畏的价值观。视频中“无法抓握物体”的片段，隐含摩擦力方向始终与相对运动趋势相反的规律（如无摩擦时手无法施加反向力阻止物体滑落），为后续突破“静摩擦力方向判断”这一易错点预埋视觉锚点。问题（1）从具象到抽象（花纹→摩擦力），由生活现象提拎科学问题，启动探究。视频没有摩擦力的世界从抽象到极端（摩擦力→消失的世界），用反例重构认知，固化理解。 教师：让学生参与活动体验。 1.用手紧贴桌面向前滑动,手有怎样的感觉? 2.滑动摩擦力产生的条件是什么？ 3.滑动摩檫力作用在哪里？ 教师： 1.通过以上实验观看，你认为毛刷所受滑动摩擦力的方向有何特点？ 2.观看视频实验滑动摩擦力的方向是否与毛刷运动方向相反？ 学生：滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。 教师：归纳总结滑动摩擦力方向的特点和判断步骤 1.滑动摩擦力的方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动方向相反。 2.“相对”于“谁”：相对于接触的物体，而不是一定相对于地面。 3.判断方向的步骤：①找接触的物体——②判断相对运动方向——③画出具体方向。 教师：当堂检测ppt 设计意图：手贴桌面滑动把隐性变量显性化，让学生一压、一蹭，“发热、发涩、受阻”立刻变成神经信号，后续讨论不再凭空想象，“手向哪滑，阻力就向哪挡”，提前在肌肉记忆里储存“方向相反”的雏形。不同压力下蹭一蹭，阻力大小不同为“F＝μFN”留体验锚点。追问“产生条件”“作用点”则把感觉转译成物理语言，完成从“现象→要素→模型”的第一次抽象。毛刷实验把“方向相反”变肉眼可见，毛刷的毛就像“微型箭头”，往哪倒，就说明摩擦力往哪拉。学生不必再猜“谁相对于谁”，一眼看到“毛与板之间”的错位方向，“相对”二字的物理意义瞬间落地。全程隐含“相对运动”这一核心概念，用多次对比，把“相对”刻进认知。 教师：感受滑动摩擦力小实验 在桌面上垫一张纸，把一本书压在纸上，然后用手沿着桌面拉动纸张,保持接触面的材料不变,在大小不同的压力下拉动纸张(材料可以是纸、塑料、毛巾、木板等);然后保持压力不变，改变接触面的材料。你认为滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关？ 教师：由上述现象,你认为影响滑动摩擦力大小的因素是什么? 教师：上述大家得出的影响摩擦力的因素,我们需要通过实验进行验证。我们需要研究多个量间的关系,该用什么样的方法研究呢? 教师:播放研究影响滑动摩擦力大小的因素的实验视频。 教师：如何定量的研究滑动摩擦力大小与物体间压力大小的关系。如何测量摩擦力?该如何设计这个实验呢? 用弹簧测力计拉动物块做匀速直线运动时,由二力平衡的知识可知,弹簧测力计的示数与物块所受滑动摩擦力的大小相等,用这个方法可以测量出滑动摩擦力的大小。 问：如何改变压力的大小? 在物块上放上钩码,增加物块与桌面间的压力。 教师：播放实验视频,验证滑动摩擦力大小与物体间压力大小的关系。观察实验，得出结论。 教师：通过定量实验表明,滑动摩擦力的大小与物体间压力的大小成正比。滑动摩擦力的大小还与物体间接触面的粗糙程度有关。 教师：通过进一步的定量实验,得出滑动摩擦力的大小的公式为Ff＝μFN,其中μ是比例常数,叫作动摩擦因数。它的值跟接触面有关,接触面材料不同、粗糙程度不同,动摩擦因数也不同。动摩擦因数μ＝，Ff在接触面内且与相对运动方向相反，FN与接触面垂直. 教师：两物体间的压力是否一定等于重力大小？ 设计意图：手拉纸书小实验制造可感知的差异，激活前概念，暗埋控制变量思想。播放视频，测力计拉，用可视化数据替代感觉，追问“压力一定等于重力吗？”，拆掉思维里的“默认等号”。 学生活动体验，并讨论交流 学生讨论并回答问题 学生讨论后回答问题 课 堂 小 结 本节课用“手→毛刷→测力计”把看不见的摩擦力“揪”了出来。滑动摩擦力作用点在接触的物体上，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反。滑动摩擦力大小：在接触面一定时，Ff 与 FN 成正比，比常数数就是动摩擦因数 μ；公式 ：Ff＝μFN 。 两点提醒：相对≠对地；FN 不一定等于重力，遇到斜面、竖直壁等要先受力分析。 本节内容是在初中学习定性研究摩擦力的基础上,通过实验探究进一步定量研究摩擦力。基于真实的物理情境,引导学生提出可探究的物理问题,并在此基础上,让学生设计实验方案,并完成实验探究。 板 书 设 计 第2节 摩擦力 一、滑动摩擦力 1．定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力． 2．方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反． 3．大小 (1)滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比，还跟接触面的粗糙程度、材质等有关． (2)公式：Ff＝μF压. (3)动摩擦因数μ：它的值跟接触面的材料和粗糙程度有关．动摩擦因数μ＝，Ff在接触面内且与相对运动方向相反，FN与接触面垂直. 作业 布置 1. 完成教材课后作业：“练习与应用” 2. 配套同步作业 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $