宝应县班主任业务技能大比武教学设计大赛Email：@3.3磨擦力南京市新马中级学校教学目标：知识与技能1.了解磨擦力的形成条件及方向；2.晓得静磨擦力的取值范围，以及最大静磨擦力约等于滑动磨擦力这一点，能通过平衡法得出静磨擦力的大小；3.能依据公式f=uFN估算滑动磨擦力的大小。过程与技巧1.中学生通过设计实验，并使用控制变量法对影响滑动磨擦力青河磨擦力大小的诱因进行实验探究。图3-3-12.培养中学生的逻辑思维能力,培养中学生借助知识解决实际问题的能力。情感心态与价值观通过对静磨擦力的探究，培养中学生的科学探究意识和技巧。教学重点、难点：重点：1.静磨擦力的有无及方向的判定；2.滑动磨擦力的大小及方向的判定；3.静磨擦力的形成条件及规律，正确理解最大静磨擦力的概念。难点：静磨擦力有无的判定和对静磨擦力方向的判别。教学方式与教学手段：方式：实验探究、分析归纳、观察提问、讨论剖析、应用举例、练习巩固等手段：PPT讲义、多媒体、木块、弹簧秤、木板、毛巾、纸、钢板、砂纸、水等教学过程：导出新课(讲义展示)播放运动员滑冰的录象（如图3-3-1）,让中学生说出滑冰要求的环境条件，之后导入磨擦力的概念。
推动新课中学生在中学阶段已学习过磨擦力，通过直接提问使中学生追忆并表述磨擦力的概念。概念：两个互相接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，都会在接触面上形成制约相对运动或相对运动趋势的力，这些力称作磨擦力，本节课就来深入研究磨擦力。请中学生做个小实验：要求中学生用渐渐减小的水平力推进在课室中放置的椅子，直至推进一段距离(设计意图：让中学生感受并剖析出课桌遭到推力和磨擦力的作用，使中学生形成对静磨擦力和滑动磨擦力的感性认识)。中学生活动：中学生按老师要求推椅子，并体会推力大小变化。问题：为何使劲推椅子而椅子不一定运动？为何想让椅子继续运动还要继续减小推力？初步引出对静磨擦力和滑动磨擦力的感性认识。一、静磨擦力由使劲推椅子而不动，师生讨论引导出静磨擦力的概念：两个互相接触的物体之间有相对运动趋势而又保持相对静止时,在接触面间所形成的制约相对运动趋势的力叫静磨擦力。问题：静磨擦力是恒定的力吗？如何求静磨擦力的大小？如何判定静磨擦力的方【实验探究】在水平桌面上放一铁块，用弹簧测力计沿水平方向用较小的力拉铁块但保持铁块不动，并不断平缓地减小拉力。注意提示中学生观察弹簧秤的示数变化。实验如图3-3-2：图3-3-2实验现象：我们可以看见随着拉力的减小，弹簧秤的示数不断减小。
推论：由二力平衡的知识可以晓得，铁块遭到的静磨擦力大小等于弹簧秤的拉力，方向和拉力的方向相反。所以静磨擦力不是一恒定值，它随外力的变化而变化，总是和外力大小相等、方向相反。继续试验：在弹簧测力计表针下轻塞一个小纸团，它可以随表针联通，并作为表针抵达最大位置的标志。在刚刚实验的基础上继续使劲，当拉力达到一定的值时铁块开始联通，此时拉力会忽然变小。要求中学生记下刚刚的最大值。推论：静磨擦力的减小有一个限度，这个限度就是最大静磨擦力Fmax，其值等于物体刚才开始运动时的拉力。两物体间实际发生的静磨擦力F与最大静磨擦力Fmax问题：最大静磨擦力的大小和哪些诱因有关呢？（班主任提出问题，由中学生自主设计实验验证最大静磨擦力大小的决定诱因）中学生活动：中学生设计实验并探究，整理剖析实验数据。参考设计：1.装置如前面的实验，在铁块里面降低砝码，验证在不同的压力作用下的最大静磨擦力的大小；保持压力不变，分别在桌面上、棉布面上、毛巾面上验证最大静磨擦力的2.用手握一油瓶，手的臂力正好促使油瓶不下落，此时最大静磨擦力等于瓶的重力。不断降低瓶中的油，要想瓶恰不滚落，应当降低手的臂力即压力,由此判定最大静磨擦力和压力的关系。
换用不同粗糙程度的杯子做实验，验证最大静磨擦力和接触面的粗糙程度的关系。活动：中学生交流讨论并得出推论：.静磨擦力大小值并不惟一；.最大静磨擦力与压力和接触面有关系。引导中学生说一下生活中和生产中借助静磨擦力的例子。（教案展示）图片示例：图3-3-3课堂训练（教案展示）:1.有关静磨擦力的说法中正确的是（A.只有静止的物体才受静磨擦力B.静磨擦力与压力成反比C.静磨擦力可能与运动方向垂直D.静磨擦力的方向与物体运动方向一定相反解析：受静磨擦力作用的物体不一定静止，故A错；静磨擦力的大小与压力无关，而与物体的运动状态及所受其他力的情况有关，故B错；静磨擦力的方向可与运动方向成任意角度，故C正确；静磨擦力的方向与运动方向无关，但一定与相对运动方向相反，答案：C2.如图3-3-4所示，用外力F水平压在质量为m的物体上（设受力F的面绝对光滑），恰管用物体静止，此时物体与墙之间的磨擦力为；假如F减小为3F，物体与墙之间的磨擦力为。图3-3-4解析：物体受向上的重力为mg，由二力平衡条件知静磨擦力大小也为mg，方向向下，当推力增为3F时，物体重力不变，则静磨擦力也不变。答案：mg；mg二、滑动磨擦力概念：当一个物体在另一个物体表面上滑动的时侯，会遭到另一个物体制约它滑动的力，这些力称作滑动磨擦力。
滑动磨擦力的方向总是顺着接触面，而且跟物体的相对运动方向相反。（可以通过备考追忆得出，或则通过演示实验总结得出，也可以直接给（提出要求）借助教材演示实验仪器设计实验，定量研究影响滑动磨擦力大小的诱因。（设计意图：使中学生意识到应采用控制变量法进行多变量的研究；使中学生感受磨擦力的大小的影响诱因）1.引导中学生进行实验原理的探究：(中学生活动：思索并交流讨论得出借助二力平衡定量检测滑动磨擦力的大小)2.引导中学生进行实验方式的探究：(中学生活动：思索并交流讨论得出控制变量法)3.组织中学生借助已有器材进行实验探究：(中学生活动：中学生进行分组实验探究)4.要求中学生设计表格记录数据，并通过对数据的剖析初步得出自己的推论：(中学生活动：展示自己的数据，并对数据进行剖析，最终定量得出压力与滑动磨擦力的关系，对动磨擦质数有定性的认识)（设计意图：培养中学生实验数据的剖析处理能小结：滑动磨擦力的估算公式f=μN。（设计意图：训练中学生语言抒发及逻辑推理能介绍动磨擦质数的化学意义及常见材料间的动磨擦质数。教案展示：几种材料间的动磨擦质数材料动磨擦质数材料动磨擦质数0.30木头—冰0.03木—金属0.20橡胶内胎—路面0.71皮革—铸铁0.28由表格判定：动磨擦质数与什么诱因有关？例题：滑冰是南方地区人们喜爱的一种运动。
有的地方人们用鹿拉滑雪板进行滑冰大赛。已知滑雪板与冰层间的动磨擦质数为0.02，滑雪板和人的总质量为180kg。假如鹿拉着滑雪板做匀速直线运动，求鹿的拉力大小。解析：因为滑雪板做匀速直线运动，可知鹿的拉力F与滑动磨擦力的大小相等，即F=f。同时，滑雪板与冰层的压力FN与滑雪板和人的重力相等，即FN=G。由滑动磨擦力公式，可求出鹿的拉力大小为F=f=uFN=μmg=0..8N=35.3课堂训练质量为2kg的物体，静止在水平面上。物体与地面间的动磨擦质数为0.5，最大静磨擦力与滑动磨擦力大小视为相等。给物体一水平拉力。(1)当拉力大小变为5时，地面对物体的磨擦力是多大？(2)当拉力大小变为12时，地面对物体的磨擦力是多大？(3)随后若将拉力又减少为5N（物体仍在滑动），地面对物体的磨擦力是多大？(4)若撤掉拉力，在物体继续滑动的过程中，地面对物体的磨擦力是多大？（取g=10N/kg）解析：（1）当拉力F=5FN=μmg=0.5210N=10时，因为物体仍在地面上滑动，所以物体遭到地面的磨擦力仍是滑动磨擦力，所以仍是10（4）当拉力撤掉后，因为物体继续在地面上滑动最大静摩擦力的定义，物体遭到地面的磨擦力仍是滑动磨擦力，所以仍为10知识拓展减小有益磨擦：1.降低物体表面的粗糙程度。
如：鞋面、车车胎、各种旋钮表面都有花纹。2.减小压力。如：电动机的皮带拉得很紧，便于减小压力来减小磨擦力，避免皮带抱死。减少有害磨擦：1.用滚动磨擦取代滑动磨擦：用滚动轴承取代滑动轴承。2.减少表面粗糙程度：加润滑油。课堂小结1.两个相互接触的物体，当它们要发生或早已发生相对运动时，在接触面上形成一种制约物体间相对运动的力，叫磨擦力。静磨擦力滑动磨擦力表面粗糙有挤压作用的物体间具有相对运动趋表面粗糙有挤压作用的物体间发生相对运动时与相对运动趋势相反与相对运动方向相反2.磨擦力的大小与压力大小有关最大静摩擦力的定义，跟物体间接触面的粗糙程度有关。附：板书设计3.3磨擦力1.磨擦力形成的条件（1）接触面粗糙（2）在接触面上有垂直作用的正压力（3）有相对运动或则有相对运动趋势2.静磨擦力（1）大小：0＜F静Fmax二力平衡法判定大小（2）方向：静磨擦力的方向总是顺着接触面，并与物体相对运动趋势的方向相反3.滑动磨擦力（1）大小：F=μFN（2）方向：滑动磨擦力的方向总是顺着接触面，并与物体相对运动的方向相反教学设计说明：将小学相关概念与本节内容相结合，辅以大量生活实例，逐渐引导、循循善诱，激发学生物理学习热情；在探究静磨擦力大小的过程中借助二力平衡的知识，使中学生对静磨擦力的认识从感性上升到理智；对动磨擦质数的教学从实验和表格两方面入手，使学生更好感知滑动磨擦力。“理解知识，学会运用”是知识点教学的目标，为此课堂辅助相关训练，帮助中学生更好的理解和巩固本节所学知识点。