3.摩擦力（表格式教学设计）物理教科版2019必修第一册

该高中物理教学设计聚焦摩擦力核心知识，涵盖滑动摩擦力与静摩擦力的概念、产生条件、方向判断及大小计算。通过汽车轮胎花纹、消防战士爬杆等生活实例导入，衔接初中知识，搭建从生活现象到物理概念的认知支架。 以科学探究与科学思维为特色，通过小组合作实验分析滑动摩擦力产生条件，结合推桌子未动等情境突破静摩擦力“相对运动趋势”理解难点，体现模型建构与科学推理。实例贴近生活，助力学生深化物理观念，也为教师提供重难点突破的清晰教学路径。

第3节 摩擦力 年级 高一年级 学科 物理 教师 课题 第3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；会根据相对运动趋势判断静摩擦力的方向，并会根据物体受力和运动情况，分析静摩擦力的大小和方向。 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f ＝μN计算滑动摩擦力的大小；通过对实际问题的分析，加深对“相对运动趋势”的理解。 科学探究 会根据相对运动方向判断滑动摩擦力的方向；通过观察实验，理解相对运动趋势的意义。 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；能通过分析生活中有关静摩擦力的现象，理解静摩擦力的产生条件，体会静摩擦力与滑动摩擦力的区别。 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：汽车的轮胎和鞋子的底部有很多花纹，这些花纹的作用是？生活中，我们无时无刻都在接触到摩擦力，下面就是一些常见的情形。 学生课前预习，了解摩擦力的有关场景。 新课讲授 一、认识滑动摩擦力 教师：下图是消防战士在进行徒手爬杆训练的场景。思考一下，消防战士在匀速上升和匀速下滑的两个过程中，所受到铁管的摩擦力大小和方向相同吗？摩擦力的种类相同吗？ 学生：大小相同，方向都向上；匀速上升时为静摩擦力（消防战士的手与杆无相对滑动），匀速下滑时为滑动摩擦力。 教师：回忆初中所学滑动摩擦力的知识,结合教材内容,请给出滑动摩擦力的定义。 学生：滑动摩擦力：两个物体（不光滑）相互接触并挤压，当它们沿接触面发生相对滑动时，每个物体的接触面都会受到对方施加的阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。 教师：“相对运动方向”与“运动方向”一样吗?结合上述纸条被抽出的过程,如何理解'相对运动方向”和“运动方向”? 学生：不一样。“相对运动方向”是相对于接触物体而言的,而“运动方向”是物体相对于地面而言的。 教师：小组合作，说说滑动摩擦力产生的条件是什么？ 学生：（1）接触且挤压；（2）接触面粗糙；（3）有相对运动。 教师：你认为下图中地面对物块的摩擦力向左还是向右？物块对地面是否有摩擦力？物块对地面的摩擦力向左还是向右？请画出这些摩擦力的示意图。 学生：图中地面对物块的摩擦力向左；物块对地面有摩擦力；物块对地面的摩擦力向右。摩擦力的示意图如下图所示： 教师：滑动摩擦力总是阻碍相对运动。 学生思考并回答问题。 新课讲授 二、滑动摩擦力的大小 教师：通过初中物理的学习我们已经知道，滑动摩擦力大小与接触面的情况、压力的大小有关。展示动画。 精确的实验研究表明：滑动摩擦力f 的大小跟压力N成正比。 请同学们结合教材内容，写出滑动摩擦力的公式，并说说各物理量的物理意义。 学生：一个物体受到的滑动摩擦力f 与正压力N的大小有如下关系： f ＝μN f ：滑动摩擦力。 μ：动摩擦因数，没有单位，与两个接触面的材料、粗糙程度等情况有关。 N：正压力。 教师：下图是几种材料的动摩擦因数对比 学生结合教材内容，归纳总结出滑动摩擦力的计算公式。 新课讲授 三、认识静摩擦力 教师：请同学们看一下这个情景，用手推放在水平面上的桌子,桌子不动。这种情况下，桌子受到摩擦力了吗？是什么摩擦力？ 学生：用手推水平面上的桌子,桌子不动,根据二力平衡的知识,我们知道桌子在水平方向受到推力和静摩擦力的作用,且静摩擦力方向与推力方向相反。 教师：相互接触并挤压的两个物体，没有相对运动但有相对运动的趋势，物体间会产生阻碍相对运动趋势的力，这种力叫作静摩擦力。 请同学们结合下列情景，画出静摩擦力的方向。 学生思考并回答问题。 同学上黑板画出静摩擦力的方向。 新课讲授 四、静摩擦力的大小 教师：用2N的力推箱子，箱子静止不动，箱子受到的静摩擦力多大？ 学生：箱子静止不动，箱子受到的静摩擦力为2N。 教师：用20N的力推箱子，箱子静止不动，箱子受到的静摩擦力多大？ 学生：箱子静止不动，箱子受到的静摩擦力为20N。 教师：逐渐增大推力到50N ，箱子突然被推动，箱子还受静摩擦力吗？ 学生：箱子被推动了，箱子受到的是滑动摩擦力。 教师：静摩擦力的大小可以根据“需要”而改变，静摩擦力不能无限增大，存在最大值——最大静摩擦力。在实际情况中，比滑动摩擦力略大。 近似地，常被视为与滑动摩擦力相等。 所以，静摩擦力大小的范围:0<F≤Fmax。 学生思考并回答问题。 课 堂 练 习 1.有关滑动摩擦力，下列说法中正确的是(　　) A．滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反 B．有滑动摩擦力必有弹力 C．物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力也一定越大 D．公式Ff＝μFN中的压力FN一定等于物体重力的大小 答案　B 解析　滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，滑动摩擦力的方向一定与物体相对运动的方向相反，但不一定与物体运动方向相反，故A错误；摩擦力的产生条件是有弹力，接触面粗糙，有相对运动，故B正确；滑动摩擦力的大小Ff＝μFN，与物体在支持面上的滑动速度无关，其中FN为压力，FN与接触面垂直，不一定等于重力，故C、D错误． 2.关于静摩擦力的说法，正确的是(　　) A．两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用 B．受静摩擦力作用的物体一定是静止的 C．当两物体间的压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度 D．静摩擦力一定是阻力 答案　C 解析　当两个物体有相对运动趋势时才有可能产生静摩擦力，A错误；受静摩擦力作用的物体有可能是运动的，B错误；当两物体间的压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度，这个限度就是最大静摩擦力，C正确；当静摩擦力的方向与运动方向相同时，静摩擦力是动力，D错误． 3.质量为3.0 kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F1＝8.0 N时，木箱静止；当拉力F2＝10.3 N时，木箱做匀速直线运动(g取9.8 m/s2)， (1)求木箱与地面间的动摩擦因数； (2)木箱在F1＝8.0 N的拉力作用下受到的摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力？并求出此时摩擦力的大小； (3)木箱在F3＝12.0 N的水平拉力作用下受到的摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力？并求出此时摩擦力的大小． 答案　见解析 解析　(1)当拉力F2＝10.3 N时，木箱做匀速直线运动，木箱水平方向受到拉力F2和滑动摩擦力Ff1，根据二力平衡条件有：Ff1＝F2＝10.3 N 木箱放在水平地面上，则木箱对地面的压力大小等于木箱所受的重力，即F压＝mg.根据滑动摩擦力公式Ff＝μF压，则木箱与地面间的动摩擦因数为μ＝，联立解得μ≈0.35. (2)当拉力F1＝8.0 N时，木箱静止，木箱水平方向所受到的静摩擦力Ff2与F1二力平衡，则有：Ff2＝F1＝8.0 N. (3)当拉力F3＝12.0 N时，木箱在地面上滑动，此时木箱受到的摩擦力为滑动摩擦力，由(1)可知，Ff3＝Ff1＝10.3 N. 课 堂 小 结 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。体会“相对运动”,并能在具体问题中判断滑动摩擦力的方向。对静摩擦力方向的判断是本节课的难点,做好实验分析,有助于帮助学生理解“相对运动趋势”,做好静摩擦力方向的判断。 板 书 设 计 第3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：f＝μN. (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＝，f在接触面内且与相对运动方向相反，N与接触面垂直. 二、静摩擦力 1．定义：相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动，这时的摩擦力叫作静摩擦力． 2．方向：总是沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向相反． 3．最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，在数值上等于物体即将开始运动时的拉力． 4．静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间，即0<F≤Fmax. 作业 布置 1.完成教材课后作业：“自我评价”。 2.配套分层作业。 教学反思 有关滑动摩擦力,初中已经学习过什么是滑动摩擦力,并能用二力平衡求解滑动摩擦力的大小。对判断滑动摩擦力的方向教学,可多设置问题情境,使学生能归纳、概括得出结论,同时加深对“相对运动”的认识和理解。教学中可通过创设真实问题情境,引导学生进行分析,帮助学生理解“相对运动趋势”。对静摩擦力大小的求解是关键。 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 $