【教材解析】
新教材中,力学仍排在运动学之后,摩擦力为第三力,排在第三章第二节。本章将重力和弹性并入第一节,并删除了原第一节中的词语。相互作用,在列举了具有三种属性的力之后,第三节提到了牛顿第三定律,这符合从分类分析到概括的理性认知特征。综合和分解合并到第四节,原教材中牛顿运动定律的应用(2)中的公共点力的平衡在本章第五节独立出现,知识模块更加集成。
新教材的这一部分,删除了初中摩擦力的定义。直接问题引出滑动摩擦力,然后解释静摩擦力。最好从易于观察和计算的滑动摩擦力开始,逐步进行静摩擦力的分析。从易入难的设计更有利于学生从表象到实质对知识的掌握。本节将从实验入手,直观、定量地分析静摩擦和滑动摩擦。
【学情分析】
学生已经从概念上知道了滑动摩擦、静摩擦和滚动摩擦的存在,并能简单区分它们贝语网校,但尚未进行定量计算和应用,特别是对概念中的“相对”理解不够透彻。本节主要根据这里的三要素来分析滑动摩擦和静摩擦。
【目标设计】
物理知识和概念:
1.了解摩擦发生的条件,并能运用公式计算滑动摩擦的大小。
2、知道了最大静摩擦力,就可以利用二力平衡条件来确定静摩擦力的大小和方向。
科学探究与思考:
实验探索滑动摩擦力的公式;确定是否存在静摩擦。
科学态度和责任:
培养STSE就是热爱生活、热爱物理、热爱科技。
【重点与难点】
要点:
1.了解摩擦发生的条件,并能运用公式计算滑动摩擦的大小。
2、知道了最大静摩擦力,就可以利用二力平衡条件来确定静摩擦力的大小和方向。
难点:实验探索滑动摩擦力的公式;确定是否存在静摩擦。
【教学与学习】
教学方法:观察法、实验探究法、列表法、归纳法、合作探究法、总结与建模。
学习方法:观察法、独立思考合作探索法、点画法、总结法。
【教学流程及学习计划设计】
1、问题介绍
------难以分开的物理课本,即书页交替叠放后,拉开的力量非常大,这就造成了困难。 ------全体学生参与互动。
引入问题:什么样的力量可以达到这么大的效果? (2 分钟)
2、复习复习:(3分钟)
1、摩擦力定义:当两个相互接触、挤压的物体发生相对运动或有相对运动趋势时,接触面上产生的力阻碍相对运动或相对运动的趋势。
2、摩擦力产生的条件:①两个物体接触面有弹性; ②接触面粗糙; ③两个物体之间存在相对运动或相对运动趋势。
3. 滑动摩擦力和静摩擦力有什么区别?
4.思考问题:“相对”是指相对于地面或相互接触的物体吗?
5.“障碍”是否意味着摩擦就是阻力?
3、问题1:影响摩擦力大小的因素。
演示实验:完善教材拉动滑块演示实验,仔细观察滑块下木板缓慢拉出过程中弹簧刻度上数字的变化,完成实验分析一。 (3 分钟)
实验分析一:
1. 当指针反弹时,物体和板之间会发生什么?
2、指针回弹前,物体与木边之间是否有摩擦?什么是摩擦力?判断的依据是什么?弹簧秤显示如何变化?
3、指针反弹后优秀初中物理教学设计,物体相对于地面的状态如何?木块和木板之间的摩擦力是多少?尺寸如何变化?那方向呢?
分析:
1. 当方块与棋盘分离时,数值突然变小。
2、分离前有静摩擦力,方向向右,相对木板静止,一起向右移动,弹簧平衡力逐渐增大。
3. 木块相对于地面静止,但相对于木板滑动。它所受到的滑动摩擦力是向右的。其尺寸和弹簧力达到二力平衡并趋于稳定值。
结论1:在拉出木板的过程中,当木块与木板之间的摩擦力从静摩擦逐渐增大到最大值时,突然转变为滑动摩擦并趋于稳定值。这个稳定值略小于这个过程中的静摩擦力。最大值。 (指针回弹后的图像)
连接问题:这个稳定值与哪些因素有关?
实验分析2:(重难点的突破)分组探究,通过多次改变钩码质量进行实验,画出木块与木板之间的滑动摩擦力与木板之间的压力的数值关系图。块和接触面发生变化,并使用列表方法绘图(方格纸)绘制点。
由绘图点可知,摩擦力与压力成正比,并推导出变形公式:Ff=μF压力。
从分组实验可以看出,木块与不同材料之间的动摩擦因数是不同的,可以概括为动摩擦因数与材料有关。一些相同材料的实验与表中的值不同,表明不同的粗糙度水平也会影响动摩擦因数。
小结:数据分析表明Ff/F压力=μ。这个比率称为摩擦系数。其值与摩擦力、压力无关,而是由接触面的材料、粗糙度等因素决定。滑动摩擦公式变形为:Ff=μF压力,即滑动摩擦力等于摩擦系数与接触面压力的乘积。
学以致用1:举例:我国东北寒冷的冬天,有些地方用雪橇作为交通工具。带钢滑板的雪橇和车上木头的总质量为4.9×103kg。在平坦的冰道上,马需要在水平方向施加多大的力才能拉动雪橇匀速前进? g取10N/kg。 (3 分钟)
(方法:二力平衡)学生以标准化方式做板并回答问题。
连接问题 1、压力的变化会影响静摩擦力的大小吗? (2 分钟)
生活实例:握住瓶子,增加压力。摩擦力有变化吗?发生了什么变化?
连接问题2、影响静摩擦力大小的因素有哪些?举例说明。 (2 分钟)
从拿瓶子的例子中,学生可以很容易猜出质量。利用推桌子的例子进一步引导探索,学生会思考外力和动机,找到原因,总结相对运动趋势。
回到课堂实验:在实验考察中,木板和木块分离之前,如果把“慢”当作平衡状态,弹簧的弹力就是产生相对运动趋势的原因。
结论:静摩擦力的影响因素是相对运动趋势的强弱和外力的作用。
思考:如果外力随时间均匀增加,那么摩擦力如何随时间变化?
绘制完整曲线:根据实验流程,绘制摩擦力随时间变化的图像并进行分析。 (2 分钟)
结论3:静摩擦力大小:当相对运动趋势增大时,静摩擦力也增大,但有一个限度。该静摩擦力的最大值称为最大静摩擦力。两个物体之间的实际静摩擦力F介于0和最大静摩擦力之间,即0<F≤Fmax。
一起做:推桌子。将手掌按在桌子上,将手臂由垂直变为平放的过程,体会相对运动趋势和静摩擦存在的原因。 (2 分钟)
实际练习:(2分钟)
A 和 B 都是静止的。判断A是否受到静摩擦力。如果是的话,请画出来。
推导出条件方法,静摩擦条件下的相对运动趋势要么存在,要么不存在,
很难观察和确定它的存在和方向。
3、问题2:静摩擦力的情况难以观察。如何确定它的存在和方向(合作探索)
下面的物体都是静止的。判断A是否受到静摩擦力。如果有,请画出来(3分钟)
结论4:判断静摩擦力是否存在是有方法的-----条件法;假设法;二力平衡法或状态法;
方向:与相对运动趋势相反。
学以致用2:独立挑战------下图中,A、B 匀速直线运动。判断A是否受到B的静摩擦,如果是,请画出方向(3分钟)
当A、B一起匀速直线运动时,AB之间存在静摩擦力,故有“动中有静,静中有动”之说。
找一些现实生活中的例子:移动的物体会受到静摩擦力,静止的物体也会受到滑动摩擦力。 (3 分钟)
步行、爬树、传送带;演示实验中的滑块相对于地面静止时受到板子滑动摩擦力的影响等;概括本质。
揭示课前实验的原理。 (1 分钟)
每个交错的页面之间都有摩擦力,叠加后效果更强。
4. 总结:在本节中你学到了什么?谈谈收获。 (1 分钟)
课外延伸:流体的阻力可以激发学生课外探索的兴趣。
5、扩张与升华:我们来说说:如果世界上没有摩擦。
播放视频如果世界上没有摩擦。 (2分钟)课后继续在线学习。
消息:(双关语)
摩擦无处不在,
生活总是充满摩擦,
不同的材质、不同的压力、不同的外力,
有阻力就有动力,
生活多姿多彩,
风吹过,雨落下,
找到合适的参考系,希望就在那里,加油!
【黑板设计】
物理知识和概念:
1.了解摩擦发生的条件,并能运用公式计算滑动摩擦的大小。
2、知道了最大静摩擦力,就可以利用二力平衡条件来确定静摩擦力的大小和方向。
科学探究与思考:滑动摩擦公式的实验探索;判断有无静摩擦力的方法。
科学态度与责任:培养STSE、热爱生命、热爱物理、热爱科技。
要点:了解摩擦力发生的条件,并能计算摩擦力的大小和方向。
难点:滑动摩擦公式的推导以及静摩擦有无的判断。
生活中的小实验:离不开的物理课本
评论评论:
1. 摩擦力的定义
2、产生摩擦的条件
3、摩擦力的分类
问题一:
演示实验:
滑动摩擦力:F=μFN;
动摩擦因数:与材料和接触面的粗糙度有关。
影响静摩擦力大小的因素:相对运动趋势。
问题2:
判断有无静摩擦的方法:条件法;假设法;二力平衡法---状态法;
方向:与相对运动趋势相反。
收成:
1、“相对”是指两个相互接触的物体之间的关系。
2. 摩擦力可以是阻力,也可以是动力。
3、滑动摩擦力公式F=μFN。
4、静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关,压力的大小影响最大静摩擦力。
5、判断有无静摩擦的方法:条件法、假设法、二力平衡法——状态法。
【总结与反思】
优势:
1、体现学生的主体地位,一切重难点都是通过教师与学生、学生与学生的合作交流得出的。
2.目标明确,反映学生的能力和情感。
3、能够创设良好情境,有效激发学生的求知欲和探究精神,能够及时评价和鼓励学生的回答,肯定学生的探索能力。
4、课堂气氛轻松紧凑,有论据,有补充。学生状态良好。独立思考和合作探究提高了解决问题的普遍性。
困难:
1、疫情期间,学生难找,录制条件有限。
2、实验数据不够准确优秀初中物理教学设计,实验难度大;解决静摩擦问题是高中物理遇到的一大难点。一定程度上理解它是一个需要不断克服的问题。
注:本课例荣获2022年河南省普通中小学及幼儿教育精品课程教学评选一等奖。
关于作者:
李亚平,项城县实验高级中学教师,许昌市优秀班主任,许昌市教学界新星,许昌市师德先进个人。所带领的班级被评为“许昌市先进班级集体”,并荣获“项城县优秀教师”等多项荣誉称号。多次主持和参与市、县级科研项目,获省级一流《基础教育精品课程》一等奖、省精品课程一等奖。