2.2 运动与相互作用（教学设计）科学新教材浙教版八年级上册

该初中科学教学设计聚焦运动与相互作用核心知识，涵盖牛顿第一定律、惯性、二力平衡、摩擦力及增减摩擦方法。通过击打象棋棋子、抽餐布视频等情境导入，引发认知冲突，连接前概念与新知识，搭建学习支架。 特色在于融合科学思维与探究实践，如斜面实验用科学推理法建构牛顿第一定律，惯性探索活动建立四步解释模型，体现模型建构与推理论证。结合科学史渗透态度责任，实验设计培养探究能力，助力学生理解核心概念，提升教师教学效率。

第 2 章 第 2 节 运动与相互作用（教学设计） 年级 八年级 学科 科学 教师 课题 第 2 章 第 2 节 运动与相互作用 教学 目标 科学观念 通过斜面实验重构认知，理解力不是维持物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因，用实验加推理的方法建构牛顿第一定律；明确惯性定义，知道惯性是一切物体固有的属性；通过实验总结二力平衡的条件，能判断物体受到的力是否为平衡力，并用二力平衡条件解释相关现象；能够通过观察实验现象说出摩擦力的概念、分析摩擦力的方向，知道影响摩擦力大小的因素，知道固体、液体、气体都能产生摩擦力；能说出增大摩擦和减小摩擦的方法，能区分有益摩擦和有害摩擦。 科学思维 通过观察反常现象、质疑旧理论、构建新模型，运用比较、归纳等思维方法研究力和运动的关系，形成基于证据进行合理推理、分析并解决实际问题的能力；通过实验事实抽象概括出惯性特点，归纳出解释惯性现象的思维模型并运用模型进行科学解释；通过对平衡状态物体的受力分析提高模型建构能力，通过对二力平衡实验的不断完善提升质疑创新能力；根据影响滑动摩擦力大小的因素，推测增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法，结合具体情境建立证据与解释之间的关系。 探究实践 通过探究运动物体速度减小快慢与所受阻力大小关系的活动，提升制订方案、收集证据、分析证据并得出结论的能力；通过探索活动和案例分析，提升用科学知识解决生活问题、解释生活现象的能力；通过经历二力平衡条件的实验探究活动过程，提升实验设计、分析证据、得出结论的能力；通过探究影响滑动摩擦力大小因素的活动，提高实验操作、分析证据、得出结论的能力；通过探究气垫的作用，提高分析证据、得出结论的能力。 态度责任 通过亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿对力和运动的认知迭代，感受科学发展的螺旋上升，逐渐形成敢于质疑、追求创新的科学精神；在探索活动和案例分析中能与他人合作分享，有逻辑地表达自己的见解，学会用辩证的眼光看待事物，形成运用科学知识实现自我保护的意识；通过小组合作形成善于合作、乐于分享的品质，树立严谨求实的科学态度；形成用实验的方法解决科学问题的思想；通过对有益摩擦和有害摩擦现象的分析，形成善于发表自己见解的意识。 教材 分析 本节是八年级上册第2章《力与空间探索》第2节《运动与相互作用》，分五个课时完成，核心是研究运动和力的关系。 第1课时“牛顿第一定律”，通过击打象棋棋子引发认知冲突，对比亚里士多德与伽利略的两种观点；用斜面小车实验探究阻力对物体运动的影响（图2.2-1、表2.2-1），体会科学推理法（理想实验法）；在伽利略、笛卡儿研究的基础上概括牛顿第一定律，理解“力是改变物体运动状态的原因”，并用小球的下落、上抛、斜抛三种运动加以说明。 第2课时“惯性”，由牛顿第一定律导出惯性概念，通过图2.2-4四个探索活动（小车木块、弹击卡片、推动水槽、挤压塑料瓶吹灭蜡烛）建立惯性现象的解释模型，明确惯性是一切物体的固有属性、由质量决定，进而讨论惯性的利用与危害防范。 第3课时“二力平衡”，从书本、吊灯、匀速行驶的汽车等实例出发建立二力平衡与平衡状态的概念，通过图2.2-7装置探究二力平衡条件（同体、等大、反向、共线），辨析平衡力与相互作用力（图2.2-8茶杯），用跳伞（图2.2-9）等实例进行应用，并拓展到多力平衡。 第4课时“摩擦力”，由推木块、扫地等体验活动归纳摩擦力的概念、产生条件与方向，通过筷子提米、交叉叠放的书认识静摩擦，讨论摩擦的种类与人行走时的摩擦力；经历“探究影响滑动摩擦力大小的因素”完整探究过程（图2.2-16、表2.2-3）。 第5课时“增大和减小摩擦力”，从刹车痕迹、轮胎磨损等生活现象区分有益摩擦与有害摩擦，归纳增大摩擦的两种方法（增大粗糙程度、增大压力）与减小摩擦的四种方法（减小粗糙程度、变滑动为滚动、加润滑油、利用气垫），通过气垫实验（图2.2-23）和“自行车中的摩擦”综合应用，最后结合制动距离数据渗透安全教育。 本节内容是初中力学的重点与难点，既是牛顿第一定律等核心规律的建立过程，也是科学推理、控制变量、理想实验等科学方法的集中体现。 学情分析 八年级学生在学习本节前已认识力的概念、力的作用效果、重力及弹簧测力计的使用，具备一定的受力分析基础，且对刹车前倾、鞋底花纹、自行车轴承等摩擦现象有丰富生活经验。 但学生受日常经验影响，普遍持有“物体运动需要力来维持”的错误前概念，这是学习牛顿第一定律的最大障碍，需要通过认知冲突实验和伽利略理想实验加以突破。 “科学推理法”是学生首次接触——在实验基础上进一步推理得出无法直接验证的结论，理解“牛顿第一定律不是实验定律”有一定困难。 惯性概念抽象，学生容易把惯性说成“惯性力”“受到惯性作用”，需要建立规范的四步解释模型反复训练。 二力平衡与相互作用力极易混淆，需要通过茶杯等典型实例列表对比辨析；探究滑动摩擦力大小因素涉及“匀速拉动”的操作与转换测量，实验难度较高。 教学重点 1.牛顿第一定律的内容与理解；力是改变物体运动状态的原因。 2.惯性的概念、特点及惯性现象的解释。 3.二力平衡的条件及应用；平衡力与相互作用力的辨析。 4.摩擦力的概念、产生条件与方向；影响滑动摩擦力大小的因素。 5.增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法。 教学难点 1.用科学推理法（理想实验法）得出牛顿第一定律，理解它是在实验基础上进一步推理概括出来的。 2.建立解释惯性现象的思维模型，规范表述“由于惯性”而不能说“受到惯性作用”。 3.辨析平衡力与相互作用力；用二力平衡条件分析实际问题。 4.判断摩擦力的方向；用控制变量法探究影响滑动摩擦力大小的因素。 5.根据具体情境选择合适的增大或减小摩擦的方法，理解气垫使接触面分离的道理。 教学 器材 象棋棋子5枚、钢尺；斜面、小车、长木板、棉布、丝绸（探究阻力对物体运动的影响）；小车、木块、高脚杯、卡片、硬币、装水的水槽、大塑料瓶、蜡烛、火柴（惯性探索活动）；筷子、土豆、铁锤；光滑水平桌面、小车、托盘、砝码、细线（探究二力平衡条件）；弹簧测力计、长木板、木块、砝码、棉布（探究影响滑动摩擦力大小的因素）；有机玻璃底座、气球、橡皮塞（探究气垫的作用）；多媒体课件及伽利略与笛卡儿、跳伞、气垫船、自行车等图片与视频素材。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 教学过程 教师活动 学生活动 第1课时 导入新课（5分钟） 1.情境创设：将5枚象棋棋子叠放于水平桌面，手持钢尺快速击打最底层的棋子。学生观察到：被击打的棋子会在桌面移动一段距离后停下，而其余棋子仍整齐叠放。 2.提出问题：①被击打的棋子运动状态发生什么变化？②未被击打的棋子呈现怎样的运动状态？③为何只有被击打的棋子运动状态发生改变？ 3.点明：要解释这些现象，需要研究运动和力的关系。引出本节课题。 1.观察击打象棋棋子的演示，描述看到的现象。 2.思考并交流三个问题，产生认知冲突。 3.明确本节课要研究的问题：力和运动究竟是什么关系？ 第1课时 学习新课：任务一 两种观点与阻力对物体运动的影响（15分钟） 1.介绍两种对立观点——亚里士多德：如果一个物体要持续运动，就必须对它施加力的作用，如果这个力被撤去，物体就会停止运动，即“物体运动要靠力来维持”；伽利略：物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力，即力是改变物体运动状态的原因。 2.引导用生活现象辨析：拉小车，小车走，不拉小车它就停下来——小车开始运动是因为受到拉力，不拉之后停下来是因为受到阻力；足球开始运动是因为人踢球的力，最后在地面停下来是因为受到地面的阻力。 3.组织实验（图2.2-1）：①在水平木板上分别铺上棉布和丝绸（甲、乙），让小车从斜面顶端由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离并记录于表2.2-1；②水平木板上不铺任何材料（丙），重复上述实验。 4.引导归纳：水平面越光滑，小车所受阻力越小，运动的距离越远，速度减小得越慢。 5.强调实验注意事项：①要用同一辆小车，每次都使小车从斜面的同一位置由静止滑下，目的是保证小车在斜面底端开始运动时的初速度相同；②依次在木板表面铺上棉布、丝绸是为了改变阻力大小，且只能铺在水平木板上，不能铺在斜面上。 6.进一步推理：如果进一步减小小车所受阻力，它能运动得更远；如果小车在水平面上运动时不受阻力（水平面绝对光滑），则小车将保持原来的速度和方向永远运动下去，即做匀速直线运动。 1.复述亚里士多德与伽利略两种对立观点。 2.用两种观点分别解释拉小车、踢足球等生活现象，作出判断。 3.分组完成斜面小车实验，比较棉布、丝绸、木板三种表面的运动距离。 4.填写表2.2-1，归纳“阻力越小，运动越远，速度减小越慢”。 5.理解控制变量：同一小车、同一高度由静止滑下。 6.推理：不受阻力时小车将永远运动下去。 第1课时 学习新课：任务二 科学推理与牛顿第一定律（15分钟） 1.点明科学方法——科学推理法（理想实验法）：我们周围的物体表面没有绝对光滑的，物体运动时都要受到阻力的作用，因此物体不受阻力为零的运动状态不能用实验直接验证，只能在实验的基础上进一步推理得出。 2.介绍科学史：伽利略采用类似方法得出结论——如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变。 3.继续介绍：笛卡儿补充和完善了伽利略的观点，指出如果运动物体不受到任何力的作用，它不会向左、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀速直线运动。 4.概括牛顿第一定律：任何物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 5.逐字理解：“任何”说明该定律对所有物体普遍适用（固体、液体、气体），没有特例；“总”指总是这样，没有例外；“或”指两种状态必居其一，不能同时存在——原来静止的物体仍保持静止，原来运动的物体将保持原来的速度大小和方向做匀速直线运动。 6.辨析两个易误问题：①一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，物体的运动不需要力来维持，应当牢记力是改变物体运动状态的原因；②牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量实验事实的基础上通过归纳和推理概括出来的，由该定律得出的推论经受住了实践的检验。 7.点拨记忆：无外力作用时物体究竟保持什么状态，由它原来的运动状态决定，可简记为“静者恒静，动者恒动”。 1.理解“科学推理法”，认识到不受力的情况无法用实验直接验证。 2.了解伽利略、笛卡儿的贡献，感受科学发展的螺旋上升。 3.复述牛顿第一定律的内容。 4.解释“任何”“总”“或”三个关键词的含义。 5.辨析“力不是维持运动的原因”与“牛顿第一定律不是实验定律”。 6.用“静者恒静，动者恒动”判断物体不受力时的运动状态。 第1课时 学习新课：任务三 力是改变物体运动状态的原因（10分钟） 1.归纳：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因；要改变物体的速度大小和运动方向，必须对物体施加力的作用。 2.讲解力与运动方向的关系：力的方向与物体运动方向在同一条直线上时，方向相同则物体做加速直线运动，方向相反则做减速直线运动；力的方向与物体运动方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。 3.组织分析图2.2-3甲：小球竖直下落，为什么速度越来越大？——小球受到竖直向下的重力，受力方向和运动方向相同，速度越来越大。 4.组织分析图2.2-3乙：小球竖直向上抛出，为什么速度越来越小？——小球向上运动时受到竖直向下的重力，受力方向与运动方向相反，速度越来越小。 5.组织分析图2.2-3丙：小球沿斜上方抛出，为什么运动方向会发生变化？——小球受到竖直向下的重力，受力方向与运动方向不在一条直线上，做曲线运动。 6.组织课堂练习例1并讲评：氢气球吊物体静止时绳子突然断开且所有力全部消失，根据牛顿第一定律，原来静止的物体不受力时将一直静止，故选D。 1.复述“力是改变物体运动状态的原因”。 2.根据力的方向与运动方向的关系判断加速、减速或曲线运动。 3.分析小球下落、上抛、斜抛三种情境中的受力与运动状态变化。 4.完成例1，说明判断依据。 第2课时 导入新课（5分钟） 1.播放两段视频：快速抽餐布而桌上碗筷保持不动；运动的汽车紧急刹车时人往前倾。 2.提出问题：为什么碗筷能“纹丝不动”？为什么刹车时人会往前倾？这些现象都与物体的一种固有性质有关。引出课题“惯性”。 1.观看两段视频，描述观察到的现象。 2.思考现象背后的共同原因。 3.明确本节课的学习任务。 第2课时 学习新课：任务一 惯性的概念与探索活动（15分钟） 1.温故知新：从牛顿第一定律可知，物体在不受外力作用时，原来静止的物体将一直保持静止状态，原来运动的物体将保持匀速直线运动状态。 2.建立概念：物体有保持原有静止状态或匀速直线运动状态的性质，这种性质叫作惯性。因此牛顿第一定律也叫作惯性定律。 3.组织探索活动一（图2.2-4甲）：向右拉动小车，当小车受阻碍而停止运动时，小车上面的木块将向右倾倒——木块和小车一起向右运动，小车停止时，上面的木块由于惯性继续向右运动，所以会向右倾倒。 4.组织探索活动二（图2.2-4乙）：用手指弹击高脚杯上的卡片，卡片上的硬币不会跟着飞出，而是落入杯中——卡片受力而运动，硬币由于惯性仍保持原来的静止状态。 5.组织探索活动三（图2.2-4丙）：突然推动装了水的水槽，水槽后部水面上升、前部水面下降，水面呈现倾斜——水槽由静止变为向前运动，水由于惯性仍倾向于保持静止，相对于水槽向后“涌动”。 6.组织探索活动四（图2.2-4丁）：取一只大塑料瓶，让瓶口对着点燃的蜡烛火焰，用两只手同时迅速挤压瓶身，蜡烛熄灭——瓶中的气体受压从瓶口急速流出，由于惯性继续向前运动，把点燃的蜡烛吹灭。 1.由牛顿第一定律理解惯性的含义。 2.分组完成四个探索活动，观察并记录现象。 3.用“原来处于什么状态＋由于惯性保持原状态”解释每个现象。 4.交流：为什么气体也具有惯性？ 第2课时 学习新课：任务二 惯性的特点与现象解释（10分钟） 1.归纳惯性的特点：①惯性是一切物体固有的属性，无论固体、液体还是气体，无论物体是运动的还是静止的，都具有惯性；②惯性大小由物体的质量决定，质量越大惯性越大，与物体的运动状态、形状、所处位置无关；③惯性不是力，惯性只有大小没有方向，描述时只能说“物体具有惯性”或“由于惯性”，不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”。 2.组织分析生活现象：当汽车突然起动时，车上乘客的下部已随车向前运动，而身体的上部由于惯性还要保持静止状态，这时乘客就要向后倒；反之，当汽车突然刹车时，车上的乘客会向前倾。 3.建立解释惯性现象的基本步骤：①确定研究对象；②明确此物体原来处于什么运动状态；③其中的哪个物体（或物体的哪一部分）受何种力，运动状态发生何种改变；④哪个物体（或哪一部分）由于惯性继续保持原来的运动状态；⑤发生了何种现象（或造成了何种结果）。 4.组织应用：用上述步骤解释“土豆上爬”——敲打筷子时，筷子受力向下运动，土豆由于惯性保持原来的静止状态，土豆相对筷子向上运动，故看到土豆不往下掉反而往上爬。 5.组织讨论：为什么机动车驾驶人和乘坐人都必须系好安全带？——当汽车突然刹车时，人由于惯性要保持向前运动的状态，从而造成伤害。 1.复述惯性的三个特点，纠正“惯性力”等错误说法。 2.分析汽车起动、刹车时乘客倾倒的原因。 3.记住并运用解释惯性现象的四步模型。 4.用模型解释“土豆上爬”，说明安全带的作用。 第2课时 学习新课：任务三 惯性的利用与危害防范（10分钟） 1.惯性的利用：①跳远运动员快速助跑后飞身一跃，利用自身的惯性在空中继续前进；②铁锤的锤头松了，人们在凳面上撞击锤柄下端，锤柄突然停止，锤头具有惯性会继续向下运动，从而牢牢套在锤柄上。 2.惯性的危害：车速太快、车距太近容易发生交通事故，车辆急转弯时容易侧翻等。 3.危害的防范：交通管理部门制定相关规定——司机和乘客必须系安全带，防止汽车突然刹车时人由于惯性向前运动而造成伤害；车辆行驶中要保持车距、限制车速、禁止超载等。 4.组织交流：生活中还有哪些利用惯性和防止惯性危害的例子？学会用辩证的眼光看待惯性。 5.组织课堂练习例1并讲评：车贴中提示语属于防止因惯性带来危害的是B（汽车紧急刹车时容易使后方跟行车辆因惯性而发生追尾）。 1.列举生活中利用惯性的两个实例并解释原理。 2.说出惯性带来的危害及相应的防范措施。 3.交流自己知道的利用或防范惯性的例子。 4.完成例1，判断车贴提示语与惯性的关系。 第3课时 导入新课（5分钟） 1.情境创设：我们身边所有的物体无一例外地都受到力的作用，不存在不受力的物体。力是改变物体运动状态的原因，在受力的情况下，为什么许多物体仍能保持静止或匀速直线运动状态？ 2.点明：这是因为物体受到的力相互平衡了。引出课题“二力平衡”。 1.认识到不受力的物体是不存在的，产生认知冲突。 2.思考“受力却保持静止或匀速直线运动”的原因。 3.明确本节课的学习任务。 第3课时 学习新课：任务一 二力平衡与平衡状态（8分钟） 1.组织分析实例：静止在桌面的书本受到重力和支持力，却保持静止；吊在天花板的吊灯受到重力和拉力，却保持静止；匀速行驶的汽车受到牵引力和阻力，却保持匀速直线运动。引导学生思考两个力的作用效果是否相互抵消、是否大小相等方向相反。 2.建立概念：一个物体在两个力的作用下，如果保持静止或匀速直线运动状态，就说这两个力是平衡的，简称二力平衡。 3.讲解平衡状态：静止状态和匀速直线运动状态都属于平衡状态；物体处于平衡状态时运动状态不变，即速度大小和方向都不变。 4.强调关键理解：①两个力必须作用在同一个物体上；②物体保持静止或匀速直线运动不是“不受力”，而是“受力平衡”；③二力平衡时两个力的作用效果相互抵消，相当于不受力。 1.分析书本、吊灯、汽车三个实例中各受哪两个力、处于什么状态。 2.复述二力平衡的定义。 3.说出平衡状态的两种情形及速度特征。 4.辨析“不受力”与“受力平衡”的区别。 第3课时 学习新课：任务二 探究二力平衡的条件（15分钟） 1.介绍实验装置（图2.2-7）：把小车放在较光滑的水平桌面上，向挂在小车两端质量相等的托盘里加砝码，观察小车的运动状态是否变化。 2.组织分步实验：①在两个托盘里加质量不相等的砝码；②在两个托盘里加质量相等的砝码；③保持两个托盘里的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，然后释放。 3.指导记录：把实验条件和现象记录在表2.2-2中（大小、方向、是否在同一直线上、小车运动状态是否改变）。 4.组织讨论并总结二力平衡的条件：作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且力的作用线在同一条直线上，这两个力就相互平衡。可简记为：同体、等大、反向、共线。 5.讲解判断方法：①先找受力物体，确认两个力是否作用在同一物体上；②再看大小是否相等、方向是否相反；③最后看是否在同一条直线上。四个条件缺一不可。 1.观察实验装置，理解用托盘砝码提供拉力的设计。 2.分组完成三步实验，观察小车是否运动。 3.填写表2.2-2，记录每种条件下的受力情况与运动状态。 4.归纳二力平衡的四个条件并用口诀记忆。 5.用“同体、等大、反向、共线”判断给定两个力是否平衡。 第3课时 学习新课：任务三 平衡力与相互作用力、应用与拓展（12分钟） 1.组织分析图2.2-8：静止在水平桌面上的茶杯，茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力；茶杯对桌面的压力和桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力。 2.列表对比平衡力与相互作用力：受力物体（同一个物体／两个不同物体）、力的大小（都相等）、力的方向（都相反且共线）、产生与消失（不一定同时／同时产生同时消失）、作用效果（相互抵消物体平衡／不能抵消各自产生效果）。 3.组织应用（图2.2-9）：跳伞运动员在空中匀速直线下降，人和伞所受总重力是1000 N，判断阻力的大小和方向——处于平衡状态，据二力平衡条件，F阻＝G＝1000 N，方向竖直向上。 4.分阶段分析下落过程：刚下落时速度小、阻力小、f＜G，加速下落；速度增大时阻力增大、合力减小；匀速下落时f＝G，二力平衡，做匀速直线运动。 5.拓展多力平衡：一个物体在多个力的作用下，如果保持静止或匀速直线运动状态，就说这几个力相互平衡；例如匀速上升的气球受到浮力、重力、风的推力、空气阻力四个力而平衡。 6.讲解二力平衡条件的应用：①判断物体是否受力平衡——如用50 N的力提着50 N的书包，二力满足平衡条件，书包受力平衡；②根据一个力确定另一个力——如电灯重1 N，则电线对灯的拉力为1 N、方向竖直向上。 7.组织课堂练习例1并讲评：支持力和重力不在同一直线上的姿势无法保持平衡，故选B。 1.判断茶杯情境中哪两个力是平衡力、哪两个力是相互作用力。 2.完成平衡力与相互作用力的对比表。 3.计算跳伞运动员受到的阻力大小和方向。 4.分阶段分析下落过程中阻力与重力的关系。 5.举出多力平衡的实例。 6.完成两个应用分析，完成例1。 第4课时 导入新课（5分钟） 1.动手体验一：将手掌紧压桌面，在其上慢慢滑动，感受阻力的存在。 2.活动一：用手推放在桌面上的木块，使它运动起来，观察木块离开手后运动状态的变化——逐渐停下来。 3.活动二：用扫把从右往左清扫地面，感受施加给扫把的力，观察扫把毛刷朝哪个方向弯曲——向运动的反方向弯曲。 4.思考与讨论：①为什么木块离开手后会逐渐停下来？②扫把毛刷为什么会向运动的反方向弯曲？③这些现象说明接触面之间存在一种什么样的力？ 1.参与两个体验活动，描述手和扫把的感受。 2.观察并描述实验现象。 3.思考接触面之间存在的一种阻碍相对运动的力。 第4课时 学习新课：任务一 摩擦力的概念、条件与方向（10分钟） 1.归纳概念：两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍物体相对运动趋势或相对运动的力，这种力就叫作摩擦力。 2.讲解摩擦力产生的条件（四个缺一不可）：①两物体相互接触；②接触面不光滑；③两物体相互挤压，发生形变，有弹力；④两物体之间正在发生相对运动或有相对运动趋势。 3.讲解方向：滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。 1.复述摩擦力的概念。 2.记住摩擦力产生的四个条件，会判断给定的情境是否满足。 3.会判断滑动摩擦力的方向。 第4课时 学习新课：任务二 静摩擦与摩擦的种类、应用（12分钟） 1.组织活动（图2.2-12）：纸杯中盛有米，米内插有筷子，将米压紧后竖直向上提筷子，观察到筷子能将纸杯提起——筷子与米之间存在阻力，使筷子和米保持相对静止。提出问题：两个物体相对静止时是否也会产生摩擦力？ 2.建立静摩擦概念：两个相互接触的物体，当一个物体在另一个物体表面有相对运动趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力，叫作静摩擦力；静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反。 3.组织活动（图2.2-13）：把两本书一页一页地交叉叠好，然后尝试拉开——不能轻松拉开，因为书页之间有较大的静摩擦力。 4.归纳摩擦的种类：①滑动摩擦——两物体之间因相对滑动而产生；②滚动摩擦——两物体之间因相对滚动而产生；③静摩擦——两个有相对运动趋势但相对静止的物体之间存在。 5.应用一——人走路时的摩擦力（图2.2-14）：后脚离开地面前向后蹬地，脚相对于地面有向后运动的趋势，地面给脚一个向前的摩擦力，这是人前进的动力；前脚踩到地面时，脚相对于地面有向前运动的趋势，地面给脚一个向后的摩擦力，使脚停止向前运动。 6.应用二——刹车时用力捏闸：在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦。 7.关键辨析：摩擦力一定是阻力吗？——摩擦力阻碍的是相对运动（或相对运动趋势），不一定阻碍物体的运动；人走路时地面给后脚的摩擦力是动力，传送带上的物体所受到的摩擦力也是动力。判断方向的关键是看物体相对于接触面的运动（或运动趋势）方向。 8.组织想象：假如没有摩擦，人不能行走，自行车和汽车不能行驶，不能拿起东西，不能用筷子夹饭菜。 1.完成筷子提米实验，解释现象。 2.理解静摩擦力的概念与方向。 3.尝试拉开交叉叠放的两本书，感受静摩擦。 4.区分滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦。 5.分析人行走时前、后脚所受摩擦力的方向。 6.辨析“摩擦力一定是阻力”的错误认识。 7.交流：假如没有摩擦，生活会变成什么样？ 第4课时 学习新课：任务三 探究影响滑动摩擦力大小的因素（13分钟） 1.提出问题：推地面上的箱子时，箱子越重推起来越费力，地面越粗糙推起来也越费力，那么影响滑动摩擦力大小的因素有哪些呢？ 2.拓展：不但固体与固体之间会产生摩擦，固体与液体、固体与气体之间也会产生摩擦——木块在桌面上滑动、鞋底与地面接触（固-固）；游泳时身体与水之间的摩擦、船在水中航行受到水的阻力（固-液）；进入大气层时外壳与空气摩擦燃烧、飞机飞行时受到空气阻力（固-气）。 3.明确探究目标与器材：长木板、弹簧测力计、木块、砝码、棉布等。 4.建立猜想：①接触面受到的压力越大，滑动摩擦力也越大；②接触面越粗糙，滑动摩擦力也越大。 5.组织实验（图2.2-16）：①甲——在水平长木板上放一块木块，用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动，测出滑动摩擦力并记录于表2.2-3；②乙——在木块上放砝码，增大压力，再测；③丙——在长木板上铺棉布，增大接触面粗糙程度，按丙的方式再测。 6.组织分析论证：比较1、2两次实验得出压力越大滑动摩擦力越大；比较1、3两次实验得出接触面越粗糙滑动摩擦力越大。 7.问题讨论：为什么要用弹簧测力计匀速地拉木块在水平木板上运动？——使木块处于平衡状态，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小（转换测量）。 8.组织课堂练习例1并讲评：杯子随塑料袋竖直匀速上升处于平衡状态，重力和摩擦力是一对平衡力，故摩擦力方向竖直向上、大小等于重力，故选B。 1.提出关于滑动摩擦力影响因素的猜想。 2.了解固体、液体、气体都能产生摩擦。 3.明确探究的变量与控制变量的方法。 4.分组完成甲、乙、丙三次实验，记录数据于表2.2-3。 5.分析数据，归纳两个影响因素。 6.讨论为什么要匀速拉动木块。 7.完成例1，用二力平衡判断摩擦力方向和大小。 第5课时 导入新课（5分钟） 1.出示情境：现象一——汽车紧急刹车时，轮胎与地面摩擦留下黑色痕迹；现象二——长期使用后，轮胎花纹被磨平，需要更换。 2.思考与讨论：①图片中的现象都是由什么造成的？②这些摩擦是有益的还是有害的？为什么？③生活中还有哪些摩擦现象？哪些是我们需要的，哪些是我们想避免的？ 1.观察刹车痕迹与磨损轮胎图片，说出它们与摩擦的关系。 2.判断这些摩擦是有益还是有害，说明理由。 3.列举生活中的摩擦现象并分类。 第5课时 学习新课：任务一 有益摩擦与增大摩擦的方法（12分钟） 1.建立概念：摩擦力虽然会阻碍物体之间的相对运动，但在某些情况下这种阻碍作用对我们是有益的，对有益摩擦需要设法增大它；有时摩擦也会给我们带来麻烦（如机器运转时零件发热和磨损），这种摩擦是有害的，需要设法减小它。 2.判断方法：看摩擦是否对我们的目标有利。同一摩擦力在不同情境下可能有益也可能有害——如汽车行驶时轮胎与地面的摩擦，启动和刹车时是有益摩擦，正常行驶时消耗能量则是有害摩擦。 3.组织分析有益摩擦实例：①小提琴演奏——弓压弦越重，琴声越响，弓与弦之间的摩擦使弦振动发声；②鞋底花纹——增大粗糙程度防滑；③浴缸防滑垫——表面粗糙，增大摩擦防止滑倒。 4.归纳增大摩擦的基本思路：根据影响滑动摩擦力大小的因素（压力大小和接触面粗糙程度），通过增大压力或增大接触面粗糙程度来增大摩擦。 5.方法一——增大接触面的粗糙程度：在压力一定时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。实例：鞋底和轮胎上的花纹、浴室防滑垫、冬天在结冰的路面上撒沙子、体操运动员手上涂镁粉。 6.方法二——增大压力：在接触面粗糙程度一定时，压力越大滑动摩擦力越大。实例：小提琴演奏时弓压弦越重琴声越响、自行车刹车时用力捏车闸、擦黑板时用力按黑板擦、拔河比赛时队员用力握紧绳子。 1.理解有益摩擦与有害摩擦的概念及判断方法。 2.用一分为二的观点分析轮胎摩擦的双重性。 3.分析三个有益摩擦实例，归纳共同特点。 4.记住增大摩擦的两种方法及其原理与生活实例。 第5课时 学习新课：任务二 有害摩擦与减小摩擦的方法（13分钟） 1.组织分析有害摩擦实例：①滑梯——用光滑的材质减小滑行时的摩擦力；②用滚动代替滑动减小摩擦力；③机器的转轴处加润滑油。归纳：这些摩擦对我们有害，需要设法减小。 2.归纳减小摩擦的基本思路：通过减小压力或减小接触面粗糙程度来减小摩擦。 3.方法一——减小接触面的粗糙程度：在压力一定时，接触面越光滑滑动摩擦力越小。实例：滑梯表面做得很光滑、冰壶运动中运动员刷冰面、拉链上涂蜡使拉动更顺畅、玻璃罐头盖边缘光滑易拧开。 4.方法二——变滑动为滚动：在相同条件下滚动摩擦比滑动摩擦小得多；滚动时接触点不断变化，物体表面的凹凸部分来不及相互咬合，摩擦力大大减小。实例：机器中的滚珠轴承、行李箱底部的轮子、古代搬运巨石时在下面垫圆木、轮滑鞋的轮子。 5.方法三——加润滑油（使接触面分离）：在两个接触面之间加入润滑油形成一层油膜，使两个接触面彼此分离，凹凸部分无法直接接触和咬合，从而大大减小摩擦力，同时还能起到冷却和防锈的作用。实例：机器转轴处加润滑油、自行车链条上涂机油、门轴上加润滑油、滑冰时冰刀与冰面间形成水膜。 6.方法四——利用气垫：组织活动（图2.2-23甲）——轻推有机玻璃底座，让底座沿桌面滑动，感觉不易滑动；把气球打足气，当气体从橡皮塞小孔中泄出时（乙），轻推底座，底座很容易滑动。说明气垫使接触面分离，大大减小摩擦。 7.拓展气垫的应用：鼓风机向船底鼓入高压空气形成气垫，使船体完全离开接触面——气垫船摩擦力极小、航行速度快，既能在水上航行也能在陆地行驶，可在沼泽、冰面等复杂地形通行。此外还有气垫导轨、气垫搬运车、磁悬浮列车、气浮轴承等。 8.方法总结：列表归纳增大摩擦与减小摩擦的方法、原理与生活实例。 1.分析三个有害摩擦实例，归纳共同特点。 2.记住减小摩擦的四种方法及其原理。 3.参与气垫实验，比较充气前后底座滑动的难易。 4.了解气垫船的工作原理与优点。 5.完成增大与减小摩擦的方法总结表。 第5课时 学习新课：任务三 学以致用与安全启示（10分钟） 1.组织分析“自行车中的摩擦”——需要增大摩擦的部位：①轮胎表面有凹凸花纹，增大与地面的粗糙程度从而增大摩擦防止打滑；②刹车时用力捏车闸，增大刹车皮与车轮钢圈之间的压力从而增大摩擦；③脚踏板表面有齿纹、车把套有花纹，防止脚和手打滑。 2.思考：公路车和山地车的轮胎有什么不同？为什么？——公路车轮胎较窄、花纹较浅，是为了减小与地面的摩擦，提高骑行速度；山地车轮胎较宽、花纹较深，是为了增大与地面的摩擦，适应复杂地形，防止打滑。这说明摩擦力的大小需要根据实际需求来设计和调整。 3.继续分析需要减小摩擦的部位：①车轮轴、脚踏轴、车头碗组使用滚珠轴承，变滑动为滚动；②链条和齿轮定期涂润滑油形成油膜；③车轴表面抛光处理，减小接触面粗糙程度。体会自行车设计中“按需调节”的工程思想。 4.科学·技术·社会——车速与制动距离：从司机发现情况到汽车完全停止的距离叫制动距离。数据显示：40 km/h对应8 m，50 km/h对应13 m，60 km/h对应20 m，80 km/h对应34 m；100 km/h对应54 m，120 km/h对应78 m，140 km/h对应107 m，160 km/h对应141 m。国家标准规定：不超过4.5 t的汽车，初速度50 km/h时制动距离不超过19 m（或21 m）；其他汽车初速度30 km/h时不超过9 m。 5.数据分析：车速从40 km/h增至100 km/h（2.5倍），制动距离从8 m增至54 m（6.75倍），制动距离的增长速度远快于车速的增长速度。 6.安全启示：严禁超速行驶；保持安全车距；关注路面状况（雨天、雪天路面摩擦力减小，制动距离显著增加，需减速慢行）；定期检查车辆，确保刹车系统和轮胎状态良好。 7.组织课堂练习例1并讲评：登山鞋鞋底设计得比较粗糙，是在压力一定时增大接触面粗糙程度从而增大摩擦，防止打滑，故选A。 1.分析自行车上增大摩擦和减小摩擦的部位及原理。 2.比较公路车与山地车轮胎的差异并解释原因。 3.体会工程设计中“按需调节”的思想，列举生活中的类似例子。 4.分析制动距离数据，认识超速的危害。 5.交流安全行车的注意事项。 6.完成例1。 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1．（第1课时）如图所示，一氢气球吊着一物体在半空中静止，某时刻，吊物体的绳子突然断了，假如此时物体受到的所有力全部消失，则在绳子断开后物体会（　　） A．立即下落，且速度越来越快 B．匀速下落 C．先上升一段距离再下落，下落时速度越来越快 D．一直静止在原位置 【答案】D 【解答】解：绳子断开前，物体静止，受力平衡。绳子断开后所有力全部消失，根据牛顿第一定律，原来静止的物体不受力时将一直静止。故D符合题意，ABC不符合题意。故选：D。 2．（第2课时）车贴已经成为一种时尚，它诙谐、搞笑又不乏警示。如图所示车贴中的提示语属于防止因惯性带来危害的是（　　） A．车贴A　　B．车贴B　　C．车贴C　　D．车贴D 【答案】B 【解答】解：汽车紧急刹车时，容易使后方跟行车辆因惯性而发生追尾，所以B与惯性有关，故B正确。故选：B。 3．（第3课时）没有其他辅助的情况下，如图所示情境中无法在水平地面上保持平衡的是（　　） A．图A　　B．图B　　C．图C　　D．图D 【答案】B 【解答】解：ACD中地面对人的支持力和人的重力作用在同一直线上，是一对平衡力，故这几种姿势能在水平地面上保持，ACD不符合题意；B中支持力和重力不在同一条直线上，不是一对平衡力，故该姿势不能保持，B符合题意。故选：B。 4．（第4课时）小洋做“塑料袋提杯子”实验，将薄塑料袋放入圆柱形玻璃杯，往袋中倒入适量液体，手提塑料袋，让塑料袋、液体和杯子一起竖直匀速上升，如图，则杯子所受摩擦力（　　） A．方向竖直向下　　B．方向竖直向上 C．大于其所受重力　　D．小于其所受重力 【答案】B 【解答】解：杯子随塑料袋一起竖直匀速上升，处于平衡状态，在竖直方向上受到向下的重力和塑料袋对它向上的摩擦力，A错误；重力和摩擦力是一对平衡力，重力方向竖直向下，则摩擦力方向竖直向上，B正确；一对平衡力大小相等，所以摩擦力等于其所受重力，C、D错误。故选：B。 5．（第5课时）踏青登山时，人们穿的登山鞋鞋底设计得比较粗糙，这是为了（　　） A．增大摩擦　　B．减小摩擦　　C．增大压力　　D．减小压力 【答案】A 【解答】解：摩擦力大小与接触面粗糙程度和压力有关。鞋底粗糙、有花纹，是在压力一定时增大接触面粗糙程度，从而增大摩擦，防止打滑，故A符合题意，BCD不符合题意。故选：A。 板 书 设 计 第 2 节 运动与相互作用 一、牛顿第一定律（第1课时） 1.两种观点：亚里士多德“力维持运动”　✗；伽利略“力改变运动状态”　✓ 2.斜面实验：平面越光滑→阻力越小→运动越远→速度减小越慢 3.牛顿第一定律：任何物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有力迫使它改变（科学推理法） 4.力是改变物体运动状态的原因（同向加速、反向减速、不共线曲线运动） 二、惯性（第2课时） 1.定义：物体保持原有静止状态或匀速直线运动状态的性质（牛顿第一定律又叫惯性定律） 2.特点：一切物体固有；大小由质量决定；不是力，无方向 3.解释步骤：研究对象→原状态→谁受力改变→谁因惯性保持→出现什么现象 4.利用（助跑、套锤头）与防范（安全带、限速、保持车距） 三、二力平衡（第3课时） 1.定义：一个物体在两个力作用下保持静止或匀速直线运动状态 2.条件：同体、等大、反向、共线（缺一不可） 3.平衡力 vs 相互作用力：是否同体、是否同时产生消失、效果能否抵消 4.应用：判断平衡；由一个力求另一个力　拓展：多力平衡 四、摩擦力（第4课时） 1.概念：两接触物体要发生或已发生相对运动时产生的阻碍相对运动的力 2.产生条件：接触、粗糙、挤压（有弹力）、相对运动或趋势 3.方向：与相对运动（趋势）方向相反；可能是阻力也可能是动力 4.种类：滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦 5.影响因素：压力大小、接触面粗糙程度（匀速拉动、转换测量） 五、增大和减小摩擦（第5课时） 增大：增大粗糙程度、增大压力 减小：减小粗糙程度、变滑动为滚动、加润滑油、利用气垫 实例：自行车（轮胎花纹、刹车、轴承、链条涂油）；制动距离随车速增大而显著增大 课 堂 小 结 第 2 节 运动与相互作用 1.牛顿第一定律：任何物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有作用在它上面的力迫使它改变这种状态。它是在大量实验事实基础上通过科学推理概括出来的，不是实验定律。力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。 2.惯性：物体保持原有静止状态或匀速直线运动状态的性质，是一切物体固有的属性，惯性大小只由质量决定，与运动状态、形状、位置无关；惯性不是力，不能说“受到惯性作用”。解释惯性现象要按“研究对象—原状态—谁受力改变—谁因惯性保持—出现什么现象”的步骤进行。 3.二力平衡：一个物体在两个力作用下保持静止或匀速直线运动状态，条件是同体、等大、反向、共线，四个条件缺一不可。平衡力作用在同一物体上、效果相互抵消；相互作用力分别作用在两个物体上、不能抵消。 4.摩擦力：两个互相接触的物体要发生或已发生相对运动时，在接触面上产生的阻碍相对运动（或趋势）的力。产生需要接触、粗糙、挤压、相对运动（趋势）四个条件；方向与相对运动（趋势）方向相反，但不一定是阻力。滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，实验中要匀速拉动木块。 5.增大有益摩擦可增大接触面粗糙程度或增大压力；减小有害摩擦可减小粗糙程度、变滑动为滚动、加润滑油使接触面分离、利用气垫。刹车距离随车速增大而显著增大，因此要严禁超速、保持车距、注意路面状况。 作 业 教学反思 $