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（静摩擦、滑动摩擦）核心知识，通过学生课前调查的生产生活实例和滑块在木板上静止与下滑的演示实验导入，衔接初中基础，构建生活到物理的学习支架，梳理摩擦力定义、产生条件及分类脉络。 以科学探究为主线，学生动手实验用控制变量法探究滑动摩擦力与压力、粗糙程度的关系，结合科学思维（二力平衡判断静摩擦，整体法隔离法分析问题），培养科学态度与责任。助力学生提升探究能力和物理观念，为教师提供清晰教学流程与可操作实验设计。

学科：物理 授课年级：高一 教学题目：必修一第三章第2节摩擦力 学时 1学时 课标要求 1. 认识摩擦力 2.知道滑动摩擦和静摩擦现象 3.能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小课程标准内容。 内容与学情分析 内容分析 2. 本节课内容是在初中摩擦力知识基础上的拓展与延伸，从静摩擦力入手，通过演示实验，教会学生了解影响静摩擦力的因素以及最大静摩擦力。要让学生明白静摩擦力是相互接触的两个物体“相对静止”而不是相对地面静止。然后根据二力平衡判断静摩擦力的大小。 3. 通过演示实验，找到静摩擦力，最大静摩擦力和滑动摩擦力三者之间的关系，通过学生动手实验，直接探究压力和粗糙程度对滑动摩擦力的影响，运用控制变量法，学生在教师指导下分组探究之后，分析得出滑动摩擦力的规律：接触面不变的时候，滑动摩擦力的大小跟压力成正比。 学习重点 1. 静摩擦力有无的判断以及静摩擦力方向的判断。。 2.滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断。 学习难点 1.静摩擦力有无的判断。 2.滑动摩擦力方向的判断。 学情分析  学生在初中已经学习了摩擦力相关的知识，初步了解了影响摩擦力大小的因素等。由于学生基础薄弱，对物理的知识构建比较困难，所以本节教学是通过探究实验和科学的推理增强学生的学习动力，再让学生通过动手实验深刻理解摩擦力产生的条件，定性分析影响摩擦力大小的因素，以及摩擦力的方向。 学习目标 1. 通过实验认识静摩擦力的规律，知道最大静摩擦力。 2. 会用二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向。 3. 知道滑动摩擦力概念以及产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向。 4. 会运用公式 Ff = μFN 计算滑动摩擦力的大小。 5. 知道生活中增大摩擦力和减小摩擦力的实例。 学生课前需要做的准备工作 1. 预习教材文本 2.根据2020修订的新《物理课程标准》中活动建议让学生“调查生产生活中利用或尽量避免摩擦的实例” 3.根据教材设计摩擦力实验 学习策略 自主学习、教师指导、实验探究、小组合作讨论。 学习环节 学习任务设计与教师活动 学生活动 设计 设计意图落实目标 导入新课 让学生知道要到哪里去 导课：1.通过学生课前“调查生产生活中利用 尽量避免摩擦的实例”。 2.演示实验： 器材：滑块、木板 学生甲演示： 角度较小的时候滑块静止在木板上，增大倾斜角让木块沿着木板下滑。 总结调查结果 观察实验现象，并总结。 1.通过课标活动，使得学生在之前充分了解生产生活的摩擦力利弊，既增强了学生学习本节课的兴趣，同时也对摩擦力的实际应用有了更深刻的了解。 2.通过演示实验导课，引起学生学习兴趣，并通过受力分析承上启下。 环节一 学习任务与学习目标相对应 问题：1.物体静止在斜面上时受几个力？ 重力、支持力、摩擦力 2. 当木块沿着板下滑的时候受到几个力？ 重力、支持力、摩擦力 3.两种情况下摩擦力有什么不同？ 第一种情况物体受到的摩擦力为静摩擦力。 第二种情况物体受到摩擦力为滑动摩擦力。 教师：什么是摩擦力： 摩擦力：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力。 产生的条件： 1. 相互接触且存在弹力 2. 接触面粗糙 3. 发生相对运动或具有相对运动趋势 学生根据实验现象分析总结摩擦力的定义和产生的条件。 通过总结，加深对静摩擦力和滑动摩擦力的理解，通过对摩擦力定义和产生条件的总结，为后面学习静摩擦力和滑动摩擦力的定义和产生条件打下基础。 环节二 学习任务与学习目标相对应 1． 静摩擦力： 1. 静摩擦力：两个相互接触而保持相对静止 的物体，当它们之间存在相对运动趋势时，在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动趋势的力。 2. 产生条件： （1）相互接触且存在弹力 （2）接触面粗糙 （3）具有相对运动趋势 演示实验：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉物块在拉力F增大到一定值之前，木块不会运动，继续用力，当拉力达到某一数值时，木块开始移动，此时拉力会突然变小。 3. 静摩擦力大小：0 < F静≤ Fmax 4. 静摩擦力的大小判断依据：二力平衡 课堂训练： 5.如图所示，A、B两物体重均为G=10N，同时有F=1N的两个水平力分别作用在A和B上，而A、B仍保持静止，则地面对B的摩擦力等于__0N_，B对A的摩擦力等于___1N___。 学生根据试验现象和前面的知识进行总结 根据已学的知识，用二力平衡来判断静摩擦力的大小 通过试验总结，加深对静摩擦力的理解 分析此题需要运用整体法和隔离法相结合，用二力平衡根据静摩擦力的知识分析判断。 环节三 学习任务与学习目标相对应 2． 滑动摩擦力 1.滑动摩擦力：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫作滑动摩擦力。 2.产生条件： （1）相互接触且存在弹力 （2）接触面粗糙 （3）发生相对运动 3.滑动摩擦力大小跟哪些因素有关呢？ 假设与猜想：接触面的性质：材料，粗糙程度以及接触面间的压力。 实验目的： 1.探究滑动摩擦力大小相关因素 2.探究在接触面性质不变时，滑动摩擦力大小与正压力的关系。 实验器材：木板、滑块、砝码、弹簧测力计等 压力 1 2 3 4 摩擦力 摩擦力/压力 实验方法：控制变量法（接触面不变，改变压力和摩擦力） 实验结果分析： 摩擦力/压力比值不变 5.动摩擦因数：μ的大小跟两接触物体性质（材料及接触面粗糙程度等）有关。 6.滑动摩擦力大小：Ff = μFN 7.方向：与接触面相切，且与物体间相对运动方向相反。 例题：在东北的冬季伐木工作中，许多伐下的木料被装在雪橇上，用马拉着雪橇在冰道上滑行，将木料运送出去，一个有钢制滑板的雪橇，上面装着木料，总重力为4.9×104N.在水平的冰道上，已知雪橇与冰道间动摩擦因数μ=0.02，马要在水平方向用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？ 解：以雪橇为研究对象： 竖直方向有： FN = G = 4.9×104 N 水平方向有： F = Ff = μFN = 0.02 ×4.9×104 N = 980 N 3、 滚动摩擦 1.滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。 2.当压力相同时，滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。 3.生活实例：自行车的滚动轴承 根据摩擦力的定义和条件，总结出归纳出滑动摩擦力的定义和条件。 动手操作， 实验探究 课下在木板上铺一条毛巾重复试验，与此实验做对比分析。 读题，分析题意 应用公式学会解题 通过自己动手实验，用实验的数据根据猜想，再去验证。 观察总结与滑动摩擦力大小相关的因素。 通过例题训练，让学生当堂学会简单基本的公式应用。加大对滑动摩擦力概念的理解。 了解生活中的相关常识。 达标检测 课堂达标检测： 质量为2kg的物体A静止在地面上，已知地面与A之间的动摩擦因数为0.2，且最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小。现对A施加一水平向右的拉力F，求：当F为下列值时，A受到的摩擦力分别是多少？ G=mg=2kg ×9.8N/kg=19.6N 滑动摩擦力= 最大静摩擦力： =uG=0.2×19.6N=3.92N 1. F=3N 3N< 3.92N，物体保持静止，静摩擦力与拉力平衡 f=3N（静摩擦力） 2. F=5.N 5.5N > 3.92N，物体滑动，受滑动摩擦力 f=3.92N（滑动摩擦力） 答案： 1. F=3N，摩擦力3N（静摩擦） 2. F=5.5N，摩擦力3.92N（滑动摩擦) 板书设计 摩擦力： 静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力 一、静摩擦力 1.定义：两个相互接触的物体，当它们具有相对运动趋势时，就会在接触面产生阻碍相对运动趋势的力 2.产生的条件： （1）相互接触且存在弹力 （2）接触面粗糙 （3）具有相对运动趋势 3.方向：沿着接触面，与物体间相对运动趋势的方向相反。 4.大小：0 < F静≤ Fmax 二、滑动摩擦力： 1.定义：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫作滑动摩擦力。 2.产生条件： （1）相互接触且存在弹力 （2）接触面粗糙 （3）发生相对运动 3.公式： Ff = μFN 4.方向：与接触面相切，且与物体间相对运动方向相反 学科网（北京）股份有限公司 $