全国优质课大赛一等奖高中物理必修一《摩擦力》优秀教学设计+学案+教学反思

PAGEPAGE2《摩擦力》教学设计一、设计思路本节课打破以往的教学结构，将摩擦力作为一个整体来逐步研究，而不是分别研究静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件、方向和大小，使得学生更全面的从本质上掌握摩擦力的特点。本节课的教学有三大特点：1、采用“学习即研究”的理念展开教学，让学生通过自己的观察和感受来提出所要研究的问题，并围绕提出的问题，设计实验方案，来解决问题。让学习的过程转变为研究的过程，从而实现物理学习的本质。2、采用体验式的学习方法，通过就地取材的物品来进行小实验，看似简单易操作，但却能带给学生最真实的体验，让学生有最直接的感受。3、采用知识教育和科学方法教育融于一体，通过实践找规律，让学生通过观察与类比、猜想与假设、实验与归纳、控制变量法、描点作图法等探究物理问题的基本方法，归纳出摩擦力的特点。本节内容是学生已具有一定初中知识背景下，进一步来理解摩擦力的产生条件，摩擦力方向的判断以及影响摩擦力大小的因素。二、教学目标（一）知识与技能1、了解摩擦力的概念，知道摩擦力产生的条件。2、能判断摩擦力的方向。3、探究影响滑动摩擦力大小的规律，得到滑动摩擦力的公式。4、比较滑动摩擦力与最大静摩擦力的关系。（二）过程与方法1、通过实验探究滑动摩擦力的过程，培养和提高学生的观察、实验与归纳物理知识的能力。2、让学生学会在实验中利用控制变量法、描点作图法物理研究方法来探索物理问题。3、培养学生利用知识解决实际问题的能力。（三）情感态度与价值观1、利用实验和生活具体事例激发学生学习的兴趣。2、通过对研究物理问题的基本方法的运用与掌握，培养学生实事求是、尊重客观规律的科学态度和科学精神。三、教学重点1、摩擦力产生的条件及其方向的判断。2、探究摩擦力的大小与哪些因素有关，并得出规律。四、教学难点1、摩擦力方向的判断。2、启发学生自主探究实验过程并得出结论。五、教学资源1、生活资源：利用生活中常见的物理现象加入教学，让学生更易接受。2、实验器材：（1）教师演示用：弹簧测力计、木板、木块、布、钩码一盒，滑动摩擦力演示仪及其附件一套、多媒体课件(图片、电子表格数据处理系统)等。（2）学生用实验器材2人一组：弹簧测力计、木板、木块、钩码一盒。（3）学生实验任务单。六、教学过程【导入新课】教师：请两位同学上来做个小游戏，拔河。教师：利用物理知识，把书来开。提问：刚刚能承受那么大的拉力，靠的是什么？下面请同学们一起来体验一下摩擦力。师：（高举右手）让我们一起把手掌放在桌上。（什么感觉？有挤压吗？）。往前推，使手有向前运动的趋势，但不要推动。（有什么感觉？有阻碍）继续推，推动。（有什么感觉？有阻碍）师：很好。这种阻碍作用就是摩擦力。板书：一、摩擦力的定义ppt展示两个相互接触的物体，当它们发生相对运动趋势或具有相对运动时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩檫力。发生相对运动的力称之为滑动摩擦力，没有发生相对运动但有相对运动趋势的力称之为静摩擦力。PPT展示两幅图片教师：请大家观察这两幅图片，请问在砂轮上打磨的工件它受的是什么摩擦力？（滑动摩擦力）为什么？（工件相对砂轮在运动）静止的物体可能受到滑动摩擦力。这是超市无台阶的自动扶梯，你乘过吗？人的脚受的是什么摩擦力？（静摩擦力）为什么？（因为人相对于扶梯是静止的，但有相对滑动的趋势）非常好！说明运动的物体可能受到静摩擦力。所以说关于摩擦力我们要牢牢抓住相对二字。教师：学习就是研究。研究，关键是要提出问题。那么关于摩擦力，有哪些方面问题需要我们去研究呢？学生：（产生条件，大小、方向）（这个同学回答的很好，老师再补充一点，还有摩擦力产生的条件。其实我们再学习弹力的时候，已经有了这方面的经验了，我们还要研究产生条件）下面我们就循着同学们提出的问题一起来研究摩擦力。板书：二、摩擦力的产生条件提问：刚刚我们用手体验了摩擦力。同学们根据体验思考一下，摩擦力产生需要哪些条件？ppt展示1、相互接触、挤压（弹力产生的条件）2、与接触面有相对运动或相对运动趋势3、接触面粗糙教师：同学们通过自己的体验很好的归纳出了摩擦力产生的三个条件，其实我们在这里的学习当中，采用了一种重要的物理研究方法——观察与体验的方法。板书：三、摩擦力的方向教师：下面我们一起来研究第二个问题。先来研究静摩擦力的方向。教师：根据刚刚的体验（手推桌面），能说出静摩擦力的方向吗？学生：与相对运动趋势相反。教师：老师带来了一个毛刷，可能大家会看的更清楚一点。教师演示：毛刷的刷毛向哪？（向左）静摩擦力方向往哪边？（向左，对，刷毛反应了摩擦力的方向）。那么毛刷的运动趋势向哪？（向右）。教师演示：毛刷静置于倾斜木板上，观察刷毛方向结论：静摩擦力的方向与相对运动趋势相反。教师：那么滑动摩擦力的方向呢？大家一起说。（学生：与相对运动方向相反）下面我们通过实验来验证一下。教师演示1：水平拉动毛刷。毛刷相对木板向右，而刷毛向左偏，所以，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反。请大家再看一种情况。教师演示2：水平拉住毛刷不动，（学生）向左水平拉出木板。大家看看：刷毛朝哪？（向左），毛刷相对木板向那？（向右）教师：滑动摩擦力还是与相对运动方向相反。教师演示3（视频）：水平向右拉木板使木板上的毛刷也跟着向右运动，但明显能通过毛刷与木板间记号的对比，看出毛刷相对于木板向左移动了。（刷毛的方向朝哪？摩擦力朝哪？毛刷的向哪运动？相对于木板运动方向呢？）教师：这次滑动摩擦力与运动方向呢是相同的，滑动摩擦力方向仍与相对运动方向相反。所以无论物体是静止还是运动，物体受到的滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反。教师：刚才我们学得的摩擦力方向，是我们通过多个实验归纳出来的，是吧！这里我们又采用了一种科学研究的方法，实验与归纳的方法。板书：四、摩擦力的大小教师：下面考验我们的时候到了，关于摩擦力的大小，这个问题要放手给同学们来探究，我们先来研究静摩擦力的大小。这里有一个改装过的弹簧秤。如图。教师：我们把小泡沫块平放在弹簧测力计的指针后面。泡沫块能记住曾经达到的最大值，所以我们把它叫做记忆弹簧秤。Ppt：图片教师：请大家用桌面上的器材，按照图片上的要求开始探究。学生分组实验：用记忆弹簧测力计，探究静摩擦力的大小。教师：同学们木块滑动前受到的是什么摩擦？（学生：静摩擦力）教师：泡沫所在位置的示数表示什么？（学生：静摩擦力的最大值）教师：那么根据二力平衡，静摩擦力随拉力增大而增大，滑动前达到最大值。教师：我们把木块滑动前的摩擦力叫做最大静摩擦力。教师：同学的实验说明物体受到的静摩擦力是有一个范围的，打出PPT静摩擦力的具体值决定于外部条件，所以我们说（ ppt静摩擦力是一个被动的力）设问：拉动后，指针示数和泡沫位置示数相比有什么不同？学生：变小了。PPT：最大静摩擦力比滑动摩擦力略大教师：那么滑动摩擦力的大小决定于什么呢？（相互讨论：猜想滑动摩擦力大小与哪些因素有关？）学生猜想：压力大小，粗糙程度，（点评与压力和接触面的粗糙程度有关，我们根据前面的体验是显而易见的）（会不会跟）相对速度，接触面积有关呢。教师：相对速度用演示仪学生：接触面积自己分组实验并得出结论。教师提问：你得到什么结论？（与面积无关，你是怎么研究的，——拉动木块不同侧面匀速前进。）——引出拉木板的方案。（后两个因素消失）教师：下面我们用刚刚的方案来验证后两个因素教师：我们如何改变接触面的粗糙程度呢？（今天我们分为两组）如何测压力？（用弹簧测力计测木块重）（通过增加砝码。每个砝码是0.5N）下面请同学们根据实验任务单的要求进行试验。（学生：自主实验）12345压力FN(N)摩擦力f(N)（木块与木板）摩擦力f(N)（木块与布面板）实验结论：投影交流：大家看一下，它们是什么关系？（正比关系）图像分析：F∝FNF=µFN哪副图的μ大？为什么？µ：动摩擦因数（与物体的材料、接触面的粗糙程度有关）对于确定的接触面，μ是一个常数。对于不同的接触面μ常常是不一样的。（大家看一下，我们书上给出的几种接触面的动摩擦因数。举例：钢—冰、橡胶轮胎—路面）教师：前面的研究，我们用到了“猜想与探究”的方法【课堂小结】教师：同学们，学习就是一种研究，通过研究我们得到了什么呢？我们总结一下。知识小结：1、摩擦力的定义；2、摩擦力的产生条件；3、摩擦力的方向；4、摩擦力的大小：教师：研究离不开科学的方法，我们这节课的学习过程中，采用了哪些研究方法呢？我们总结一下。方法小结：1、观察与体验2、实验与归纳3、猜想与探究（控制变量法、描点作图法）【结束语】物理定律不能单靠“思维”来获得，还应致力于观察和实验。——普朗克探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关滑动摩擦力大小与相对速度的关系？结论：_____________滑动摩擦力大小与接触面积的关系？结论：_____________滑动摩擦力大小与压力大小的关系？数据处理12345压力(N)摩擦力(N)（木块与木板）摩擦力(N)（木块与布面板）结论《摩擦力》教学反思《摩擦力》这节课有两个背景，一是初中已经有过教学，学生具备了一定的知识，二是前一节内容是弹力，研究的思路基本相同。一、深挖教材，明确教学目标，达到良好的教学效果。在备课时，对于摩擦力的定义和产生条件这两部分内容，充分考虑到学生初中已经初步具备一定的了解。对于定义采取了直接给出，然后理论联系实际，通过生活中的两幅图片强化了摩擦力的定义，强调了相对二字。对于摩擦力的产生条件，让学生通过自己随手的体验，联系已学过的知识弹力的研究思路，自己得出。简化了一般的教学流程，让后面学生自己动手实验探究留有足够的时间。二、明确教学重点，通过多次的实验，让学生清晰的知道摩擦力的方向。关于摩擦力的方向，学生基本能够脱口而出，但是未必真正理解。通过毛刷刷毛的方向反映出摩擦力的方向这一特点。采用了5次演示实验，让学生明白的看到摩擦力的方向，得出静摩擦力和滑动摩擦力方向上的特点。特别是对于毛刷放在木板上并抽动木板的实验，用了视频回放和慢放，让学生看出毛刷所受的摩擦力方向，毛刷的运动方向和相对运动方向，顺利的总结出相关结论，又突破了该处的难点。三、明确教学难点，通过分组实验，记录数据，描点作图，让学生自己通过体验和努力得到物理规律。静摩擦力的大小学生平时难以观察，本节课没有采用DIS实验，因为学生没有参与体验。而是采用了改装弹簧秤，用记忆弹簧秤来拖动静止的木块，观察整个过程读数的变化。让学生发现静摩擦力的大小是一个范围，最大静摩擦力比滑动摩擦力略大。滑动摩擦力的大小关系学生知道定性的关系，对于定量的关系并没有实际的体会。放手让学生实验，通过两种接触面的对比，通过改变压力的大小，在通过描点作图完全由学生自己得出结论，并知道了μ的含义。四、强化物理研究方法的教学，让学生掌握学习的本质。本节课在传授知识的同时，注重了物理研究方法的教育，简单的知识通过观察与体验即可，较难的知识通过实验与归纳，重要的难点通过猜想与探究，遵循