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、静摩擦力的定义、产生条件、方向判断及大小规律，通过生活情境（人行走、汽车刹车等）导入课题，梳理摩擦力分类，构建从概念到应用的完整知识体系。 以科学探究为核心，通过滑动摩擦力分组实验（控制变量法）、静摩擦力假设法分析（传送带模型、握水杯实例）落实科学思维与物理观念，结合例题辨析突破难点，帮助学生提升实验操作与逻辑推理能力，为教师提供清晰教学路径，提升课堂效率。

高中物理必修一《3.2摩擦力》教学设计 一、基本信息 学科：高中物理 教材：人教版高中物理必修第一册 课题：第三章 第二节 摩擦力 课时：1 课时 授课对象：高一学生 二、学科素养目标 1.物理观念 理解滑动摩擦力、静摩擦力的定义、产生条件及方向；掌握滑动摩擦力公式 Ff=μF压​，明确动摩擦因数的物理意义；能区分静摩擦力、滑动摩擦力与最大静摩擦力，形成完整的摩擦力知识体系。 2. 科学思维 通过控制变量法探究滑动摩擦力影响因素；能用假设法、状态法判断静摩擦力方向；结合二力平衡分析摩擦力问题，发展模型建构、逻辑推理与科学论证能力。 3. 科学探究 参与滑动摩擦力、静摩擦力实验探究，规范使用弹簧测力计；能观察现象、记录数据、分析结论，提升动手操作与实验探究素养。 4. 科学态度与责任 5. 认识摩擦力在生活、生产中的利弊，掌握增大有益摩擦、减小有害摩擦的方法；体会物理与生活、科技的联系，养成严谨求实、学以致用的科学态度。 三、教学重难点 教学重点：滑动摩擦力与静摩擦力的产生条件、方向判断；滑动摩擦力的计算；摩擦力的实际应用。 教学难点：静摩擦力方向的判断；静摩擦力与最大静摩擦力的区别；理解滑动摩擦力阻碍 “相对运动” 而非 “运动”。 四、教学准备 教具：弹簧测力计、木块、砝码、长木板、棉布、毛刷、传送带模型、多媒体课件。 学具：预习教材；观察生活中的摩擦现象。 五、教学过程 （一）新课导入：情境激趣，引入课题（5 分钟） 情境呈现：课件展示四组生活场景：人在地面与冰面行走、汽车刹车、推静止重箱、鞋底与轮胎花纹。 师生互动 师：为什么冰面易滑倒？汽车刹车靠什么力停下？重箱起步更费力？轮胎花纹仅为美观吗？ 生：自由发言，结合生活经验猜测原因。 教师小结：以上现象均与摩擦力相关。摩擦力既是前进助力，也是运动阻力。今天我们系统学习摩擦力。 板书课题：摩擦力 （二）摩擦力的基本概念（5 分钟） 1.定义：两个相互接触的物体，发生相对运动或具有相对运动趋势时，接触面上产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力，称为摩擦力。 2.分类：滑动摩擦力、静摩擦力、滚动摩擦力。 师生互动 师：请各举一例三类摩擦力。 生：滑动（擦黑板）、静（手握水杯）、滚动（车轮）。 师：点评并归纳三类摩擦力的核心差异。 （三）滑动摩擦力（15 分钟） 1. 定义与产生条件 定义：物体在另一物体表面发生相对滑动时，受到的阻碍相对滑动的力。 产生条件：① 接触并挤压（存在弹力）；② 接触面粗糙；③ 发生相对滑动。 师生互动：师：光滑水平面是否存在摩擦力？生：不存在，光滑为理想模型。 2. 方向判断 结论：滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，沿接触面切线方向。 案例分析（传送带模型） 师：木块无初速度放向右匀速传送带，初始时木块相对传送带向哪运动？传送带对木块的摩擦力方向？ 生：相对传送带向左滑动，摩擦力水平向右。 师：强调：滑动摩擦力阻碍相对运动，可作为动力或阻力，不阻碍物体运动。 3. 实验探究：影响滑动摩擦力大小的因素 实验原理：二力平衡，匀速拉动木块时，拉力大小等于滑动摩擦力；采用控制变量法。 师生互动（分组实验） 猜想：滑动摩擦力可能与压力、接触面粗糙程度、接触面积、运动速度有关。 实验操作 控制接触面不变，增加砝码改变压力； 控制压力不变，更换棉布改变粗糙程度； 记录弹簧测力计示数，分析数据。 实验结论：滑动摩擦力仅与压力大小、接触面粗糙程度有关；压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；与接触面积、运动速度无关。 公式推导：Ff​=μF压​ μ：动摩擦因数，无单位，与接触面材料、粗糙程度相关。 例题演练：雪橇匀速前进拉力计算，师生共同规范解题步骤。 【例1】在我国东北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作为运输工具。一个有钢制滑板的雪橇，连同车上木料的总质量为 4.9×103 kg。在水平的冰道上，马要在水平方向用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？ g 取 10 N/kg。 【答案】980N （四）静摩擦力（12 分钟） 1. 定义与产生条件 定义：物体相对静止但有相对运动趋势时，受到的阻碍相对运动趋势的力。 产生条件：接触并挤压、接触面粗糙、有相对运动趋势。 2. 方向判断 结论：与相对运动趋势方向相反，沿接触面切线方向。 判断方法：假设法、状态法。 师生互动：分析推沙发、握水杯、倾斜传送带货物三个实例。 师：假设接触面光滑，物体将向哪运动？静摩擦力方向？ 生：逐一分析，教师纠正总结。 3. 大小与最大静摩擦力 演示实验：弹簧测力计水平拉木块，逐渐增大拉力，观察示数变化。 师生互动 师：木块静止时，静摩擦力与拉力的关系？ 生：大小相等、方向相反。 师：木块即将滑动时的拉力等于最大静摩擦力 Fmax​。 结论：静摩擦力范围：0<Ff​≤Fmax​；最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，计算时可近似相等。 例题辨析：分析例 2、例 3，明确易错点。 【例2】 下列有关滑动摩擦力的说法,正确的是(　　) A.有压力一定有滑动摩擦力 B.有滑动摩擦力一定有压力 C.滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 D.只有运动的物体才受滑动摩擦力 【答案】B 【例3】如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示，g取10 N/kg，下列说法正确的是（　　） A．木箱所受的滑动摩擦力Fmax=21 N B．木箱所受的最大静摩擦力Fmax=20 N C．木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21 D．木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2 【答案】D （五）摩擦力的应用与控制（5 分钟） 增大有益摩擦 方法：增大压力、增大接触面粗糙程度。 实例：汽车刹车、轮胎防滑花纹、体操镁粉。 减小有害摩擦 方法：变滑动为滚动、使接触面彼此分离。 实例：滚珠轴承、润滑油、磁悬浮列车。 师生互动：学生补充生活实例，教师归纳总结。 （六）课堂小结（2 分钟） 师生共同梳理知识框架： 摩擦力：定义、分类； 滑动摩擦力：条件、方向、计算公式； 静摩擦力：条件、方向、大小范围； 摩擦力应用：增大 / 减小摩擦的方法。 （七）随堂练习（3 分钟） 手握瓶子竖直静止，判断摩擦力与握力关系。 水平桌面木块受反向二力，分情况计算静摩擦力、滑动摩擦力。 学生独立完成，师生核对答案，讲解易错点。 1.用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向悬空静止，如图所示．关于瓶子所受的摩擦 力，下 列说法正确的是( ) A．握力越大，摩擦力越大 B．只要瓶子不动，摩擦力的大小就与握力的大小无关 C．如果握力加倍，则摩擦力的方向由向下变成向上 D．手越干越粗糙，摩擦力越大 【答案】B 2.如图所示，一重为40N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝13N，F2＝6N。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： (1)木块所受的摩擦力的大小和方向。 (2)当只将F1撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向。 (3)若撤去的力不是F1而是F2，求木块受到的摩擦力的大小和方向。 【答案】(1)7N　水平向左　(2)6N　水平向右 (3)8N　水平向左 六、板书设计 摩擦力 一、基本概念 定义：阻碍相对运动 / 相对运动趋势 分类：滑动摩擦力、静摩擦力、滚动摩擦力 二、滑动摩擦力 产生条件：接触挤压、粗糙、相对滑动 方向：与相对运动方向相反 大小：Ff​=μF压​ 三、静摩擦力 产生条件：接触挤压、粗糙、相对运动趋势 方向：与相对运动趋势方向相反 大小：0<Ff​≤Fmax​ 四、应用 增大摩擦：增大压力、增大粗糙程度 减小摩擦：变滑动为滚动、分离接触面 七、教学反思 （一）教学亮点 生活情境导入贴近学生认知，快速激发兴趣，自然引出课题，符合高一学生学习特点。 突出学生主体地位，分组实验、互动问答、实例分析贯穿课堂，引导学生主动探究，落实学科素养目标。 重难点突破层次清晰，滑动摩擦力侧重定量实验探究，静摩擦力侧重定性分析与方法指导，结合例题辨析降低理解难度。 紧密联系生活与科技，体现 “从生活走向物理，从物理走向社会” 的理念，增强学生学以致用的意识。 （二）存在不足 静摩擦力方向判断是难点，部分学生对 “相对运动趋势” 理解模糊，假设法运用不够熟练，针对性指导不足。 实验环节个别学生操作不规范，导致数据误差较大，教师巡视指导难以兼顾所有小组。 课堂时间分配偏紧，摩擦力应用拓展环节较仓促，学生讨论深度不足。 （三）改进措施 强化静摩擦力难点训练，增加示意图演示，放慢讲解节奏，反复练习假设法，设计针对性练习巩固。 实验前强调操作规范并播放示范视频，合理分组、强弱搭配，提升实验效率与成功率。 优化课堂时间分配，压缩基础概念讲解时长，预留充足时间开展应用讨论，引入磁悬浮、气垫船等案例，拓宽学生视野。 学科网（北京）股份有限公司 $