3.2 摩擦力 教学设计-2026-2027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，涵盖静摩擦与滑动摩擦的产生条件、方向判断及大小计算。通过“手推箱子未动”情境导入，承接相互作用概念，为后续模型学习铺垫，设置分层任务支架引导学生从情境判断到关系分析再到应用迁移。 资料以情境化探究为特色，结合推箱子、传送带等实例，注重科学思维中的模型建构与科学推理，通过图示拆解和错误订正（如纠正“静摩擦力用μN”“方向与运动方向相反”）培养学生相互作用观念，助力学生理解摩擦力本质，教师可依托清晰重难点与易错点设计提升教学效率。

3.2 摩擦力 教学设计 人教版（2019） 高中物理 高一 必修第一册 课题 摩擦力 单元 第三章 相互作用——力 学科 高中物理 年级 高一 版本 人教版（2019） 册别 必修第一册 课型 普通新授课 课时 1课时 学习目标 1. 观察推箱子未动、木块滑动和传送带带动物体三种情境，分别判断接触面是否有摩擦以及相对运动趋势。 2. 用相对运动或相对运动趋势确定摩擦力方向，不把物体相对地面的运动方向直接当作摩擦力方向。 3. 区分静摩擦力与滑动摩擦力，说明静摩擦力由平衡或动力学条件决定，滑动摩擦力在条件满足时用。 4. 能用受力图和不等式检查摩擦力大小，订正“静摩擦力总是μN”的错误。 教材分析 1. 本课位于第三章 相互作用——力第3.2节，教材印刷页63-67，承接前面关于运动或相互作用的概念，具体从推箱子未动、木块在粗糙水平面滑动、传送带带动物体进入摩擦力。 2. 教材把摩擦力是接触面间阻碍相对运动或相对运动趋势的作用；静摩擦力大小由运动状态和其他力共同决定，滑动摩擦力满足。放在连续的观察、比较、表示和应用中形成，课堂按“材料—初判—追问—关系—订正”推进，不把结论提前公布。 3. 本课后续将服务于下一节的模型或定律学习，因此需要在课末明确认为静摩擦力总是μN，或把摩擦力方向简单说成与物体运动方向相反的边界，并保留条件、单位和方向。 学情分析 1. 学生已有初中相关经验，面对推箱子未动、木块在粗糙水平面滑动、传送带带动物体时可能先凭生活语言作答；这种直觉可以作为入口，但必须转化成研究对象、物理量或受力关系。 2. 本课最可能出现的具体误判是：认为静摩擦力总是μN，或把摩擦力方向简单说成与物体运动方向相反 3. 学生可能会把前一节的结论直接套入本课，因此过程中特别安排“先说条件、再写关系、最后检验”的停顿，要求学生保留第一次判断和订正依据。 教学重点 1. 静摩擦与滑动摩擦的产生条件和方向。 2. 会根据平衡或牛顿第二定律确定静摩擦力大小，正确使用。 教学难点 1. 判断相对运动趋势而不是只看物体对地运动方向。 2. 理解静摩擦力不是固定值，有一个最大值。 教学准备 1. 教师准备教材印刷页63-67对应的图示、板书框架和推箱子未动、木块在粗糙水平面滑动、传送带带动物体的简短材料。 2. 教师将本课关键关系式按可编辑公式书写，并预留受力图、时间轴或坐标图位置。 3. 学生课前通读本节正文，圈出一个不理解的物理量或条件，课堂先带着问题进入。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 新课导入：箱子没动，摩擦力是否存在 （约5分钟） 教师先给出“手推箱子但箱子未动”，提问：箱子受到推力却没有加速，水平方向是否还有另一个力？ 教师追问：判断摩擦力方向时，应看箱子相对地面的运动，还是看接触面间的相对运动趋势？ 师生归纳：摩擦力的方向由接触面间相对运动或相对运动趋势确定。 设计意图：从“没动也有摩擦”进入摩擦力方向和大小的核心问题。 学生在三种情境下分别写“相对静止、相对滑动或有滑动趋势”。 学生可能回答：箱子没动不代表没有摩擦力，静摩擦力可能与推力平衡。 教材图示拆解：方向看接触面 （约10分钟） 教师嵌入教材页图像，要求学生在图3.2-1中标出木块相对木板的运动方向、接触面方向和摩擦力方向。 教师提问：铅笔向右拉木块，摩擦力为什么向左？若木块相对木板向左滑，摩擦力又指向哪里？ 教师追问：图3.2-2中雪橇匀速前进，水平方向哪两个力平衡，竖直方向哪两个力平衡？ 教材图3.2-1与图3.2-2：先判断接触面相对运动方向，再确定摩擦力方向和大小 设计意图：让图片承担方向判断和匀速受力分析，而不是只作装饰。 学生直接在教材图示上画两个方向箭头，并用“阻碍相对运动”说出理由。 学生从受力图中读出拉力与摩擦力、支持力与重力的关系。 静摩擦力：先由状态求，再谈最大值 （约11分钟） 教师把推力从0逐渐增大分成三个阶段：木块静止、临界滑动、已经滑动，要求学生分别写摩擦力变化。 教师板书：静止阶段由水平方向平衡得f静；临界时达到最大值；滑动后按f滑处理。 教师明确写出静最大，追问：为什么不能一看到“静止”就写f静？ 设计意图：补足静摩擦力大小的形成过程，解决公式滥用问题。 学生画出推力增大时静摩擦力随之增大的示意关系，并标出临界点。 学生可能回答：静摩擦力大小由外部条件决定，μN只适用于发生相对滑动的阶段。 滑动摩擦力公式：由定义到计算 （约9分钟） 教师从教材关系“滑动摩擦力与正压力成正比”写出f滑，定义比例系数μ，整理为f滑。 教师追问：图3.2-1中正压力FN为什么垂直接触面？若木块水平匀速，FN与mg有什么关系？ 师生归纳：使用f滑前必须确认发生相对滑动、正压力已正确求出、μ与材料接触面对应。 设计意图：使公式推导、受力图和单位检查在同一课堂回合中完成。 学生完整写出“正比关系—比例系数—公式”的三步推导。 学生在式子下写出N的来源和单位，并检查摩擦力单位为N。 传送带情境订正 （约9分钟） 教师给出“物体随传送带向右加速”的图示，要求学生先判断物体与传送带是否相对滑动，再画摩擦力。 教师追问：若物体相对传送带向左滑，摩擦力方向仍然向右吗？如果物体已与传送带同速，静摩擦力是否一定为零？ 师生归纳：摩擦力方向看接触面的相对运动状态，不能简单写成“与物体运动方向相反”。 设计意图：检验学生能否把摩擦力方向和大小条件迁移到非静止情境。 学生先写相对运动方向，再画摩擦力，最后说明是静摩擦还是滑动摩擦。 学生用“相对运动/趋势—摩擦方向—大小条件”三步订正错误答案。 课内支架与分层任务 分层任务 1. 进入任务“新课导入：箱子没动，摩擦力是否存在”：学生在三种情境下分别写“相对静止、相对滑动或有滑动趋势”。 2. 核心支架“静摩擦力：先由状态求，再谈最大值”：学生画出推力增大时静摩擦力随之增大的示意关系，并标出临界点。 3. 提高任务“传送带情境订正”：学生先写相对运动方向，再画摩擦力，最后说明是静摩擦还是滑动摩擦。 4. 同伴互评：围绕“检验学生能否把摩擦力方向和大小条件迁移到非静止情境。”检查依据、方向、单位或图示是否完整。 5. 教师反馈：根据学生课堂证据定位缺失环节并安排二次订正。 教材图示说明 图示1 图名： 图示来源：教材印刷页69-73的推箱、滑块和传送带图示 读图任务：先标出接触面的相对运动或相对运动趋势，再画摩擦力方向；比较静止、临界和滑动三种状态。 教师说明：摩擦力阻碍的是接触面间的相对运动或相对运动趋势，不是简单地反向于物体相对地面的运动。 图示结论：静摩擦力先由平衡或动力学条件确定，滑动摩擦力才在滑动条件下使用。 核心公式与推导 公式1 研究对象与符号：发生相对滑动时的滑动摩擦力、动摩擦因数μ和正压力N。 公式结论： 适用条件：发生相对滑动，接触面材料和粗糙程度确定 物理意义：，μ为动摩擦因数，N为正压力 单位与范围：接触面确实发生相对滑动；μ无单位，用N。 推导路径：按教材模型逐行保留中间关系，不跳步套用结论。 第1步：先根据接触面是否发生相对滑动，判断研究的是滑动摩擦力。 第2步：实验表明在材料和粗糙程度确定时，成正比。 第3步：以动摩擦因数μ为比例系数，得到。 条件回检：把推导结果放回题设，检查研究对象、方向、单位和适用范围是否一致。 易错订正：把静摩擦力也直接写成μN，或把N误认为物体重力。 表达要求：先判断滑动条件和正压力来源，再写方向与大小关系。 公式2 研究对象与符号：相对静止接触面上的静摩擦力。 公式结论： 适用条件：接触面相对静止 物理意义：，；静摩擦力随外部条件变化 单位与范围：接触面相对静止；，。 推导路径：按教材模型逐行保留中间关系，不跳步套用结论。 第1步：先判断接触面没有发生相对滑动，摩擦力属于静摩擦力。 第2步：由平衡条件或牛顿第二定律确定实际需要的。 第3步：只有当外部作用达到临界状态时，，因此。 条件回检：把推导结果放回题设，检查研究对象、方向、单位和适用范围是否一致。 易错订正：把最大静摩擦力当成任意时刻的静摩擦力定值。 表达要求：先由运动状态求实际值，最后再用不等式检查是否超过最大值。 目标达成 1. O1对应“新课导入：箱子没动，摩擦力是否存在”：观察推箱子未动、木块滑动和传送带带动物体三种情境，分别判断接触面是否有摩擦以及相对运动趋势。；达成证据为“学生可能回答：箱子没动不代表没有摩擦力，静摩擦力可能与推力平衡。”。 2. O2对应“教材图示拆解：方向看接触面”：用相对运动或相对运动趋势确定摩擦力方向，不把物体相对地面的运动方向直接当作摩擦力方向。；达成证据为“学生从受力图中读出拉力与摩擦力、支持力与重力的关系。”。 3. O3对应“静摩擦力：先由状态求，再谈最大值”：区分静摩擦力与滑动摩擦力，说明静摩擦力由平衡或动力学条件决定，滑动摩擦力在条件满足时用。；达成证据为“学生可能回答：静摩擦力大小由外部条件决定，μN只适用于发生相对滑动的阶段。”。 4. O4对应“滑动摩擦力公式：由定义到计算”：能用受力图和不等式检查摩擦力大小，订正“静摩擦力总是μN”的错误。；达成证据为“学生在式子下写出N的来源和单位，并检查摩擦力单位为N。”。 课堂小结 教师请学生按“材料—研究对象—条件—关系—结论”回顾摩擦力。 教师再次强调：摩擦力是接触面间阻碍相对运动或相对运动趋势的作用；静摩擦力大小由运动状态和其他力共同决定，滑动摩擦力满足。 教师点出订正语：认为静摩擦力总是μN，或把摩擦力方向简单说成与物体运动方向相反 学生用一句话说出本课核心判断，再写出使用它的条件。 学生读出自己的订正语，说明是依据哪一条教材信息改正的。 作业布置 教材必修第一册第3.2节课后练习（按现用版次核对题号和页码） 回看教材印刷页63-67，整理本课一个定义、一个条件和一个易错点。 完成教材本节课后练习，解题时在式子旁写明研究对象、正方向或适用条件；本稿不重排未经逐字核录的题干。 从作业中挑一题写出“为什么可以使用本课关系”，不得只抄最终数值。 教师备课参考： 备课检查重点：答案是否与教材现用版次一致，是否出现“认为静摩擦力总是μN，或把摩擦力方向简单说成与物体运动方向相反”对应的错误。 检查单位、方向、研究对象和公式条件是否齐全。 课堂评价与教材原题反馈 1. O1对应“新课导入：箱子没动，摩擦力是否存在”：观察推箱子未动、木块滑动和传送带带动物体三种情境，分别判断接触面是否有摩擦以及相对运动趋势。；达成证据为“学生可能回答：箱子没动不代表没有摩擦力，静摩擦力可能与推力平衡。”。 2. O2对应“教材图示拆解：方向看接触面”：用相对运动或相对运动趋势确定摩擦力方向，不把物体相对地面的运动方向直接当作摩擦力方向。；达成证据为“学生从受力图中读出拉力与摩擦力、支持力与重力的关系。”。 3. O3对应“静摩擦力：先由状态求，再谈最大值”：区分静摩擦力与滑动摩擦力，说明静摩擦力由平衡或动力学条件决定，滑动摩擦力在条件满足时用。；达成证据为“学生可能回答：静摩擦力大小由外部条件决定，μN只适用于发生相对滑动的阶段。”。 4. O4对应“滑动摩擦力公式：由定义到计算”：能用受力图和不等式检查摩擦力大小，订正“静摩擦力总是μN”的错误。；达成证据为“学生在式子下写出N的来源和单位，并检查摩擦力单位为N。”。 教学反思 板书设计 1. 课后重点检查学生是否能脱离提示说明“摩擦力是接触面间阻碍相对运动或相对运动趋势的作用；静摩擦力大小由运动状态和其他力共同决定，滑动摩擦力满足。”；若多数学生只会复述结论，下一轮增加教材图示停顿和口头追问。 2. 统计“认为静摩擦力总是μN，或把摩擦力方向简单说成与物体运动方向相反”在课堂反馈中的出现位置：若在导入就暴露，应保留；若到最后仍未暴露，应调整材料，让学生先作出可观察的判断。 3. 检查作业中学生是否写清条件、单位和方向。若只写公式或答案，下一轮把订正语提前放进课堂练习。 板书设计： 左侧写教材材料和研究对象，中间写本课定义、关系式及适用条件，右侧保留典型误判和订正语。 摩擦力方向：阻碍相对运动或相对运动趋势 静摩擦： 滑动摩擦： 课堂推进：新课导入：箱子没动，摩擦力是否存在 → 教材图示拆解：方向看接触面 → 静摩擦力：先由状态求，再谈最大值 → 滑动摩擦力公式：由定义到计算 → 传送带情境订正 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $