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的产生条件及静、滑动摩擦力的方向与大小规律，通过生活情境（走路不打滑、推箱子等）制造认知冲突导入，承接弹力知识，为后续受力分析和牛顿定律学习搭建支架。 以科学探究为核心，通过分组实验探究静摩擦力随外力变化及滑动摩擦力影响因素，用假设光滑法突破相对运动趋势难点，纠正“摩擦力总阻碍运动”等认知误区，培养科学思维与探究能力，助力学生构建正确物理观念，为教师提供清晰的重难点突破路径。

3.2 摩擦力 （人教版高中物理必修第一册） 一、基本信息 课题：3.2 摩擦力 教材：人教版高中物理必修第一册 第三章第二节 课时：1课时（45分钟） 课型：新授课 学情分析：学生已经掌握重力、弹力的产生条件与受力分析方法，具备基本的力学建模思维。生活中对摩擦现象有直观感受，但存在大量认知误区：普遍认为“摩擦力总是阻碍运动、总是阻力、滑动摩擦力大小随速度、接触面积变化”。同时对相对运动/相对运动趋势理解困难，静摩擦力“被动变化、自适应”的特点是学生最大的思维盲区。 教材分析：本节是相互作用章节的核心重难点，承接弹力内容，是受力分析的必备基础。摩擦力分为静摩擦、滑动摩擦两类，是高中力学最常考查、最易出错的力。本节课的规律、判断方法直接影响后续共点力平衡、牛顿第二定律、板块模型等重难点内容，在整个高中力学体系中起到承上启下的关键作用。 二、核心素养教学目标 1. 物理观念 掌握静摩擦力、滑动摩擦力的产生条件；理解两类摩擦力的方向规律；熟记滑动摩擦力公式，明确最大静摩擦力的物理意义，建立正确的摩擦作用观念，区分“阻碍相对运动”与“阻碍运动”。 2. 科学思维 通过对比分析静、滑动摩擦力的区别，培养分类归纳思维；通过“假设光滑法”判断静摩擦力方向，掌握物理建模与逻辑推理方法；破除生活错觉，纠正摩擦力认知误区。 3. 科学探究 通过分组实验探究滑动摩擦力的影响因素，验证压力、粗糙程度对摩擦的影响，探究静摩擦力随外力的变化规律，提升实验操作、数据归纳、规律总结的探究能力。 4. 科学态度与责任 了解生活中增、减摩擦的应用实例，体会物理规律服务生活、生产的价值，养成严谨、求真的科学探究态度。 三、教学重难点 教学重点：静摩擦力、滑动摩擦力的产生条件；滑动摩擦力公式的理解与计算；两类摩擦力的方向判断。 教学难点：准确判断相对运动趋势与静摩擦力方向；静摩擦力的被动变化规律；区分静摩擦力、滑动摩擦力、最大静摩擦力；纠正摩擦力相关认知误区。 四、教学方法与教具 教学方法：情境激趣法、实验探究法、对比辨析法、模型归纳法、讲练结合 实验教具：长木板、木块、砝码、弹簧测力计、砂纸、毛巾、多媒体课件 五、教学过程 （一）情境导入，制造冲突（4分钟） 展示生活情境：走路不打滑、刹车减速、推轻箱子易动、推重箱子费力、冰面行走易滑倒。 提问激趣： 1. 为什么地面粗糙才能正常走路？摩擦力是阻碍运动的阻力吗？ 2. 用力推桌子，桌子没动，是否受到摩擦力？ 3. 箱子滑动后和即将滑动时的摩擦力一样大吗？ 导入新课：摩擦力并非只有一种，分为静摩擦力和滑动摩擦力，本节课系统探究两类摩擦力的产生条件、大小与方向规律。 （二）新课讲授，分层突破（34分钟） 模块一：摩擦力通用产生条件（3分钟） 通过实验与现象归纳，摩擦力产生四个缺一不可的条件： 1. 两物体直接接触；2. 接触面相互挤压（有弹力）；3. 接触面粗糙；4. 有相对运动或相对运动趋势。 关键结论：有摩擦力一定有弹力，有弹力不一定有摩擦力。 模块二：静摩擦力（重点、难点）（16分钟） 1. 定义 两个相互接触且相对静止的物体，存在相对运动趋势时，接触面产生的阻碍相对运动趋势的力，叫做静摩擦力。 2. 方向判断（难点突破：假设光滑法） 核心规律：静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反，与运动方向无关。 判断方法：假设接触面绝对光滑，判断物体的滑动方向，该方向即为相对运动趋势方向，静摩擦力反向。 实例辨析：走路时鞋底的静摩擦力、倾斜桌面静止物体的静摩擦力，说明静摩擦力可以是动力。 3. 静摩擦力大小规律（实验探究） 实验操作：用弹簧测力计水平缓慢拉静止木块，拉力逐渐增大，木块始终静止，观察测力计示数变化；拉力增大至木块刚要滑动时，记录最大示数。 规律总结： ① 静止状态下，静摩擦力随外力自适应变化，由二力平衡求解； ② 大小范围：； ③ 最大静摩擦力：物体即将滑动瞬间的摩擦力，是静摩擦力的最大值； ④ 近似结论：一般情况下，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，粗略计算可认为二者相等。 易错强调：静摩擦力与正压力无关，只由平衡条件或运动状态决定。 模块三：滑动摩擦力（10分钟） 1. 定义 相互接触的物体发生相对滑动时，接触面产生的阻碍相对运动的力。 2. 方向规律 与相对运动方向相反，与物体运动方向可相同、可相反。 3. 实验探究：滑动摩擦力的影响因素 控制变量实验：改变接触面粗糙程度、改变正压力、改变接触面积、改变滑动速度，测量滑动摩擦力大小。 实验结论： ① 与正压力、接触面粗糙程度有关； ② 与接触面积、滑动速度无关（破除学生常见误区）。 4. 滑动摩擦力公式 物理量解读： ：动摩擦因数，无单位，由接触面材料、粗糙程度决定； ：接触面间的正压力（不一定等于重力，根据受力分析判断）。 模块四：两类摩擦力对比总结（3分钟） 1. 静摩擦：相对静止、有趋势，大小自适应、与压力无关； 2. 滑动摩擦：相对滑动，大小固定、满足； 3. 共性：均阻碍相对运动/趋势，不一定阻碍物体运动。 模块五：生活应用（2分钟） 增大摩擦：鞋底花纹、刹车皮、搓手； 减小摩擦：润滑油、滚珠、气垫。 （三）课堂小结（5分钟） 1. 摩擦产生四条件：接触、挤压、粗糙、有相对运动/趋势； 2. 静摩擦：方向看相对趋势、大小随外力变、有最大值； 3. 滑动摩擦：公式，只与粗糙程度、正压力有关； 4. 核心思想：摩擦力阻碍相对运动，可做动力、可做阻力。 （四）当堂检测（1分钟） 1．如图所示，放在粗糙水平桌面上的一个物体，同时受到水平方向的两个力，，方向向右，，方向向左，当从16N逐渐减小到零时，物体始终保持静止，物体与桌面间摩擦力大小变化情况是（ A   ） A．先减小后增大，方向先向右后向左 B．先增大后减小，方向先向左后向右 C．逐渐减小，方向一直向右 D．逐渐增大，方向一直向左 2．如图所示，在研究摩擦力的实验中，通过向小桶中增加沙子来增大对小车的拉力F，小桶的质量忽略不计，则小物块A所受的摩擦力f随拉力F的变化关系是（B ） A．B． C．D． 3．如图所示,一滑块静止在水平粗糙的木板上，现将木板的一端缓慢抬高，直至木板与水平面成90°角，在此过程中，关于滑块所受的摩擦力，下列说法正确的是    (　A　) A．滑块先受静摩擦力，然后受滑动摩擦力 B．滑块先不受摩擦力，然后受滑动摩擦力 C．滑块始终受静摩擦力 D．滑块始终受滑动摩擦力 4．把一重为G的物体，用一个水平的推力（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的平整墙面上，如图所示。从开始物体所受的摩擦力f随t的变化关系的图像可能正确的是（　B　） A． B． C． D． （五）布置作业（1分钟） 1. 完成教材课后习题，规范书写摩擦力计算步骤； 2. 整理静摩擦力、滑动摩擦力的区别清单，标注易错点； 3. 思考：传送带运送物体时，物体受到的摩擦力方向如何？ 六、板书设计 3.2 摩擦力 一、产生条件 接触、挤压（有弹力）、粗糙、相对运动/趋势 二、静摩擦力 1. 方向：与相对运动趋势相反（假设光滑法） 2. 大小：随外力变、有最大值（与压力无关） 3. 特点：可做动力、阻力 三、滑动摩擦力 1. 方向：与相对运动相反 2. 公式： 3. 影响因素：、（与面积、速度无关） 四、关键结论 有摩擦必有弹力，有弹力未必有摩擦；阻碍相对运动，不阻碍运动。 七、教学反思 1. 本节课最大难点是“相对运动趋势”的理解，学生极易混淆“运动方向”与“相对运动方向”，通过假设光滑法可以有效突破难点，课堂效果较好。 2. 学生普遍存在思维误区：认为摩擦力一定阻碍运动、滑动摩擦力随速度变化、静摩擦力与压力有关，需要通过大量实例辨析、错题纠正强化认知。 3. 静摩擦力的动态变化规律是后续受力动态分析的基础，本节课侧重定性判断，后续习题课需增加静摩擦、滑动摩擦切换的动态题型，提升学生综合分析能力。 4. 实验探究直观展现了滑动摩擦力的影响因素，有效破除了学生的经验误区，落实了科学探究核心素养，后续可增加小组合作探究环节，提升学生参与度。 学科网（北京）股份有限公司 $