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

课题

&2.1 滑动摩擦力与静摩擦力

新授课

授课时间

1

教学目标

1.物理观念：理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件，会判断摩擦力的方向；能运用公式计算滑动摩擦力的大小，会结合二力平衡确定静摩擦力的大小。

2.科学思维：通过“相对运动”与“相对运动趋势”的辨析，建立由现象抽象出摩擦力方向判断方法的思维习惯，体会从生活现象到物理模型的建构过程。

3.科学探究：经历“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的完整实验过程，学会运用控制变量法设计实验、收集数据并归纳结论，提升实验探究能力。

4.科学态度与责任：结合生产生活中增大与减小摩擦的实例，体会物理知识与生活、技术的紧密联系，养成实事求是、尊重实验事实的科学态度。

教学重点

滑动摩擦力的产生条件、方向判断与大小计算；静摩擦力的方向判断与大小确定。

教学难点

“相对运动”与“相对运动趋势”的辨析；静摩擦力大小与方向随外力变化的分析。

教学过程

教学程序

教师行为

设计意图

情境导入

（3 min）

【情境设疑】

师：（出示演唱会现场图片）周末有同学去体育馆看了演唱会，散场时人流量非常大，为什么大家脚下的防滑垫能“稳稳托住”每一步？再想一想：冬奥会冰壶比赛中，运动员为什么要用力擦冰面？

师：再看一个“筷子提米”小实验（杯中装满米，插入筷子压实后提起——整杯米被提了起来，如图1所示）。是什么力托住了米和杯子？

师：这个“看不见却托得住”的力，就是我们今天要研究的摩擦力。

观察情境，联系生活经验，猜测防滑垫托住脚步、擦冰改变摩擦的原因；

观察“筷子提米”实验，思考是什么力托住了米和杯子，产生求知欲。

以演唱会防滑垫、冰壶擦冰等新近热点情境与趣味小实验引入，激发学习兴趣，引发认知冲突，为摩擦力概念的建立作铺垫。

环节一：

静摩擦力的概念

（7 min）

【概念建立】

师：请同学们把手掌平放在桌面上，轻轻向前推但保持手不动。此时桌面给手掌一个阻碍它向前滑动的力，这就是静摩擦力。

师：两个互相接触的物体之间只有相对运动的趋势，而没有发生相对运动时，接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力，叫作静摩擦力。请阅读教材，找出静摩擦力的产生条件与方向。

【问题链】

①静摩擦力产生需要哪些条件？②它的方向与相对运动趋势的方向有什么关系？③“筷子提米”中米受到的静摩擦力方向如何、施力物体是谁？

师：静摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。“趋势”是“想要动而未动”，可以用“假设接触面光滑”的方法来判断。

动手体验手掌与桌面间的摩擦；

阅读教材，归纳静摩擦力的定义、产生条件与方向特点；

用“假设光滑法”分析筷子提米中米的受力。

从身体体验出发建立静摩擦力概念，通过问题链引导学生自主归纳产生条件与方向判断方法，突破“相对运动趋势”这一抽象难点。

环节二：

实验探究滑动摩擦力

（12 min）

【提出问题】

师：滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关？请结合生活经验提出猜想：可能与接触面间的压力大小有关，可能与接触面的粗糙程度有关，还可能与接触面积有关。

【设计实验】

师：怎样测量滑动摩擦力的大小？用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，根据二力平衡，拉力大小等于滑动摩擦力大小。实验装置如图2所示。

师：多个变量同时影响结果时，采用什么研究方法？——控制变量法：每次只改变一个量，其余保持不变。

【进行实验】

①木块在木板上匀速运动，记录示数；②木块上加砝码（增大压力），重复实验；③把木板换成毛巾面（增大粗糙程度），重复实验；④改变木块放置方式（侧放、立放），探究接触面积的影响。

【归纳结论】滑动摩擦力的大小跟压力大小成正比，跟接触面的粗糙程度有关，与接触面积无关。

基于生活经验提出猜想；

参与设计实验方案，理解“匀速拉动—二力平衡”的测量原理；

分组实验，分工读数、记录，分析数据归纳结论；

体会控制变量法在多变量问题中的作用。

经历“猜想—设计—实验—归纳”的完整探究过程，落实科学探究素养；在真实数据中理解滑动摩擦力与压力、粗糙程度的关系，突出本节教学重点。