3.2摩擦力公开优质课教学环节流程设计 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

高一物理《摩擦力》教学逐字稿 一、课堂导入 教师：上课。 学生（齐声）：起立。 教师：同学们好。 学生（齐声）：老师好。 教师：请坐。先请同学们看一段视频。 视频：在阿姆斯特丹的最高处，为了不让矿石落入敌方手中，杰克从高楼上一跃而起，命运垂危。但最终他却被斜面上一个奇妙的力保护，使人类避免了旷世之劫。那么这个保护着杰克的力究竟是什么呢？ 教师：保护着杰克的这个力是什么力？ 学生（齐声）：摩擦力。 教师：很好。同学们想一下，生活中摩擦力现象非常普遍，哪个同学能举几个生活中常见的摩擦力例子？这位同学。 学生：人走路时，脚和地面有摩擦力；筷子夹食物也有摩擦力。 教师：好，请坐。同位来补充。 学生：比如我拿这个水杯，它掉不下来，就是因为有摩擦力。 教师：非常好，请坐。其实像传送带传送物品、小朋友滑滑梯，都离不开摩擦力。没有摩擦力，我们无法走路，汽车也无法启动，可见摩擦力无处不在。根据初中所学，我们知道摩擦力分为滑动摩擦力和静摩擦力，这节课我们先从滑动摩擦力开始学习。 二、滑动摩擦力的学习 （一）滑动摩擦力的产生 教师：首先我们来体验滑动摩擦力的产生过程。同学们一起做：把手按压在桌面上，向前推动手掌，感受手受到的力；再把手按压在课本上，手不动，把课本抽出，体会手受到的力。 好，哪个同学能描述一下摩擦力的产生过程？这位同学。 学生：手和桌子相互接触并挤压时，会产生一种阻碍相对运动的力。 教师：非常好，请坐。在他的叙述里，有几个关键词——接触、挤压、发生相对滑动。这时在接触面上就会产生阻碍相对滑动的力，这就是滑动摩擦力。 力是矢量，有大小和方向。我们先探究滑动摩擦力的方向。同学们根据生活经验想一想，滑动摩擦力的方向和运动方向有关吗？大家意见不一，我们通过现象来分析。 生活中运动的物体会停下来，比如给草马一个向右的初速度，草马为什么会停下来？这位同学 学生：因为它受到了向左的摩擦力，让速度减小直到停下。 教师：很好，请坐。向右运动的草马受到向左的摩擦力，说明滑动摩擦力方向和运动方向相反。 再看另一个现象（播放视频）：将草马放在白纸上，快速向右抽白纸。我们把草马放在白纸中线，旁边放另一草马标记初始位置，认真观察。原本静止的草马为什么会向右运动？刘逸轩，谁给它的力？ 学生：白纸给了它向右的摩擦力，让它从静止开始向右运动。 教师：很好，请坐。草马向右运动，摩擦力也向右，这说明滑动摩擦力方向和运动方向也能相同。 那滑动摩擦力的方向到底和什么有关？我们看相对运动方向。情景一中，草马相对桌面的运动方向是？这位同学。 学生：向右。 教师：好。情景中，草马相对白纸的运动方向是？ 学生：向左，因为白纸向右抽，草马相对白纸到了左边。 教师：对，请坐。大家看，滑动摩擦力方向始终和相对运动方向相反。我们再用毛刷验证：保持手掌不动，水平推动毛刷横梁向左刷手心，毛刷受到的摩擦力方向是？刘千惠。 学生：向右的摩擦力。 教师：毛刷相对手掌向左运动，受力方向向右，和相对运动方向相反。再想：毛刷紧贴手心一起向左运动，手的速度大于毛刷速度，毛刷的毛会向左弯曲，说明受力向左——此时受力方向和运动方向相同，但毛刷相对手向右运动，受力方向仍和相对运动方向相反。 总结一下，滑动摩擦力的方向是什么？。 学生：一定和相对运动方向相反，和实际运动方向无关。 教师：非常好，请坐。滑动摩擦力的方向总是与接触面相切，且与物体相对运动方向相反。 （二）滑动摩擦力的大小 教师：初中我们知道，同一接触面下，压力越大，滑动摩擦力越大。它们的定量关系是什么？先回顾初中实验：怎么测量滑动摩擦力大小？怎么改变压力？。 学生：用弹簧测力计拉滑块做匀速直线运动，根据二力平衡，测力计示数等于摩擦力；加砝码改变压力，砝码越多，压力越大。 教师：很好，请坐。滑块对木板的压力怎么测？。 学生：测滑块重力，因为滑块竖直方向重力和支持力平衡，支持力和压力是相互作用力，大小相等，所以压力等于重力。 教师：对，请坐。但实际操作中，这个实验有什么问题？。 学生：很难保证匀速运动，而且拉动时测力计运动，不方便读数。 教师：非常好，请坐。怎么改进？ 学生：把滑块放在木板上，固定测力计拉滑块，再抽木板——不用木板匀速，只要相对滑动就行；滑块静止，测力计也静止，方便读数。 教师：好主意！拉木板时，滑块受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力，思路和之前一致，但解决了匀速和读数问题。 现在分组实验，探究滑动摩擦力和压力的关系。实验器材已备好，先看1分钟注意事项，然后开始，注意分工：一人固定底座，一人读数记录。 （实验过程中教师指导）：“这边低，调一下螺母”“保持测力计平行”“不用改数据，比值接近常数就说明测准了”。 教师：实验完成，哪个组展示数据？这边同学。 学生：我们组的结论是，滑动摩擦力和压力的比值在误差允许范围内是常数。 教师：好，请回。另一组呢？ 学生：我们也发现同一接触面下，压力越大，摩擦力越大，比值是常数。 教师：很好。但一组比值0.25，另一组0.32，为什么不同？郝梦媛。 学生：因为用的接触面不一样，木板粗糙程度不同。 教师：对，请坐。由此我们得到结论：滑动摩擦力大小与压力大小成正比，比例系数叫动摩擦因数（μ），μ与接触面材料和粗糙程度有关，没有单位。屏幕上是常见材料的动摩擦因数，大家了解一下。 三、静摩擦力的学习 （一）静摩擦力的产生 教师：看两个情景：水平桌面滑块静止；用软弹簧拉滑块，滑块仍静止。分析受力情况，冉德明。 学生：拉滑块时，滑块受重力、支持力、拉力和摩擦力；没拉的滑块只受重力和支持力。因为拉的时候滑块有运动趋势，所以产生摩擦力。 教师：这个力叫静摩擦力。静摩擦力的产生条件是什么？张博华。 学生：物体接触挤压、接触面粗糙，且有相对运动趋势——没拉的滑块没有运动趋势，所以没有静摩擦力。 教师：非常好，请坐。两个物体接触挤压、无相对滑动但有相对运动趋势时，接触面上阻碍相对运动趋势的力，就是静摩擦力。 （二）静摩擦力的方向和大小 教师：先探究静摩擦力的方向。思考两个问题：斜面上静止的物体，静摩擦力方向？水平面上用弹簧拉滑块（未动），静摩擦力方向？王可颖。 学生：斜面上的物体，若接触面光滑会沿斜面向下滑，所以运动趋势向下，静摩擦力沿斜面向上；水平滑块若接触面光滑会向右滑，运动趋势向右，静摩擦力水平向左。 教师：怎么判断相对运动趋势？ 学生：假设接触面光滑，物体的运动方向就是相对运动趋势方向。 教师：太实用了！静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反，且与接触面相切。 再看静摩擦力的大小。两个问题：用0.5N拉滑块未动，摩擦力多大？用0.7N拉仍未动，摩擦力多大？。 学生：都是0.5N和0.7N，因为滑块静止，受力平衡，摩擦力等于拉力。 教师：好，请坐。现在同学们自己用手边仪器体验：缓慢增大拉力，观察测力计示数变化。 （学生体验后）教师：随着拉力增大，会发生什么？李一恒。 学生：拉力大到一定程度，滑块被拉动，测力计示数会减小。 教师：没错。拉力增大时，静摩擦力先随之增大，达到一个最大值后，滑块滑动，摩擦力变为滑动摩擦力，且比最大值小。这个最大值叫最大静摩擦力。 所以静摩擦力大小介于0和最大静摩擦力之间，根据二力平衡计算。最大静摩擦力和什么有关？大家猜想是压力和接触面粗糙程度，我们通过实验验证。 （演示测量最大静摩擦力：缓慢拉测力计，记录滑块刚动时的最大示数）教师：现在分组实验，先测木板上不同砝码数的最大静摩擦，再测桌面（4个砝码）的最大静摩擦，记录数据。 教师：实验完成，曹瑞阳说一下数据。 学生：砝码越多，最大静摩擦力越大。 教师：桌面和木板的数据对比？ 学生：4个砝码时，桌面的最大静摩擦是1.9N，木板是1.8N，说明接触面粗糙程度影响最大静摩擦。 教师：很好，请坐。结论是：同一接触面，压力越大，最大静摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙，最大静摩擦力越大。 四、摩擦力的调控 教师：学完知识要解决实际问题——怎么调控摩擦力？增大摩擦力的办法，大家一起说。 学生（齐声）：增大压力、增大接触面粗糙程度。 教师：减小呢？ 学生（齐声）：减小压力、使接触面变光滑，还有变滑动为滚动。 教师：看图片：第一个图通过增大压力增大摩擦；冰壶比赛中，擦冰是减小接触面粗糙程度来减小摩擦；轮胎花纹、新鞋子是增大粗糙程度，增大最大静摩擦防滑；拧瓶盖时用力，是增大压力增大摩擦——女同学拧不开可以找男同学帮忙，因为力气大，压力更大。 五、课堂总结与巩固 教师：这节课内容回顾一下。 学生：讲了滑动摩擦力、静摩擦力，还有摩擦力的调控；滑动和静摩擦力都讲了定义、方向和大小。 教师：很好，请坐。我们还用到了实验探究法、控制变量法和假设法。现在做两道题巩固。 第一题：人走路时，脚受到的摩擦力是什么类型？ 学生：静摩擦力，因为脚和地面相对静止，只有运动趋势。 教师：好，请坐。第二题：A、B两个物体，B在地面上，A在B上，向右拉B，A随B一起动，A、B间的滑动摩擦力方向？。 学生：B相对A向右运动，所以A给B向左的滑动摩擦力；A相对B向左运动，所以A受到B向右的滑动摩擦力。 教师：回答得非常准确，请坐。 教师：这节课就到这里，下课。 学生（齐声）：老师再见。 学科网（北京）股份有限公司 $