探究滑动摩擦力教学设计

探究滑动摩擦力教学设计一、教学目标1.知识与技能目标学生能说出滑动摩擦力的概念，理解滑动摩擦力产生的条件。学生通过实验探究，掌握滑动摩擦力大小与哪些因素有关，并能正确运用公式\(f=μN\)进行计算。能在实际问题中分析和判断滑动摩擦力的方向。2.过程与方法目标通过经历探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验过程，培养学生提出问题、猜想假设、设计实验、进行实验、收集数据、分析论证、评估交流等科学探究能力。体会控制变量法在物理实验中的应用，提高学生运用科学方法解决实际问题的能力。3.情感态度与价值观目标通过探究活动，激发学生对物理学科的兴趣和探索精神，培养学生严谨的科学态度和团队合作精神。让学生认识到物理知识与生活实际的紧密联系，提高学生运用物理知识解决实际问题的意识。

二、教学重难点1.教学重点滑动摩擦力产生的条件及大小、方向的确定。探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验设计与操作。2.教学难点如何引导学生提出合理的猜想，并设计出科学有效的实验方案来验证猜想。在实验过程中，如何准确控制变量，减小实验误差，得出可靠的实验结论。

三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法、演示法相结合

四、教学过程

（一）导入新课（5分钟）1.展示生活实例播放一段运动员在冰面上滑冰、汽车在公路上行驶、木块在桌面上滑动的视频。提问学生：在这些现象中，物体之间都存在着一种阻碍相对运动的力，你们知道这种力叫什么吗？2.引出课题引导学生观察视频中物体的运动情况，思考当物体在另一个物体表面滑动时，会受到什么样的力。从而引出本节课的课题--探究滑动摩擦力。

（二）新课教学（30分钟）1.滑动摩擦力的概念（5分钟）结合导入时的实例，讲解滑动摩擦力的概念：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。强调"相互接触""相对滑动""阻碍相对运动"这几个关键要素，让学生理解滑动摩擦力产生的条件。举例说明生活中常见的滑动摩擦力现象，如鞋底与地面之间的摩擦、黑板擦与黑板之间的摩擦等，让学生进一步感受滑动摩擦力的存在。2.滑动摩擦力产生的条件（5分钟）引导学生思考并讨论：要产生滑动摩擦力，需要满足哪些条件？学生分组讨论后，每组派代表发言，教师对学生的回答进行总结和补充。总结滑动摩擦力产生的条件：两物体相互接触且挤压（有弹力）。接触面粗糙。两物体间有相对滑动。通过实验演示来验证滑动摩擦力产生的条件：将一个木块放在水平桌面上，用弹簧测力计水平拉动木块，观察弹簧测力计的示数，此时木块与桌面之间没有相对滑动，弹簧测力计示数为零，说明没有滑动摩擦力。用力按压木块，使木块与桌面之间有弹力，再用弹簧测力计水平拉动木块，观察到弹簧测力计有示数，说明此时木块与桌面之间产生了滑动摩擦力，验证了相互接触且挤压是产生滑动摩擦力的条件之一。在木块下面垫上毛巾，使接触面粗糙，再用弹簧测力计水平拉动木块，观察弹簧测力计示数，发现示数变大，说明接触面粗糙是产生滑动摩擦力的条件之一。继续用弹簧测力计水平拉动木块，使其在桌面上滑动，观察弹簧测力计示数，说明两物体间有相对滑动时会产生滑动摩擦力。3.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关（15分钟）提出问题引导学生回顾生活中推不同物体时的感受，思考滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关。让学生分组讨论，然后每组派代表提出自己的猜想。学生可能提出的猜想有：滑动摩擦力的大小可能与物体的重力大小有关、与接触面的粗糙程度有关、与物体运动的速度有关、与接触面积的大小有关等。猜想假设针对学生提出的各种猜想，教师引导学生进行分析和讨论，判断哪些猜想是合理的，哪些是不合理的，并说明理由。例如，对于"滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关"这一猜想，教师可以引导学生思考：在日常生活中，当我们推一个物体时，感觉用力大小并没有随着物体运动速度的变化而明显改变，从而让学生认识到这一猜想不太合理。对于合理的猜想，如"滑动摩擦力的大小与物体的重力大小有关""与接触面的粗糙程度有关""与接触面积的大小有关"等，教师进行整理，并明确本节课要探究的问题：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有什么关系？设计实验引导学生思考如何设计实验来探究滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度的关系。让学生分组讨论实验方案，教师巡视各小组，参与学生的讨论，并适时给予指导。各小组汇报自己的实验方案，教师对学生的方案进行点评和完善。确定最终的实验方案：实验器材：弹簧测力计、带挂钩的木块、砝码、粗糙程度不同的平面（如木板、毛巾）。实验方法：控制变量法。实验步骤：把木块放在水平木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数\(F_1\)，此时弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力\(f_1\)，记录下\(f_1\)和此时木块对木板的压力\(N_1\)（即木块的重力\(G\)）。在木块上加放砝码，改变木块对木板的压力，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数\(F_2\)，此时弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力\(f_2\)，记录下\(f_2\)和此时木块对木板的压力\(N_2\)（\(N_2=G+G_{砝码}\)）。把木块放在粗糙的毛巾面上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数\(F_3\)，此时弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力\(f_3\)，记录下\(f_3\)和此时木块对毛巾面的压力\(N_3\)（\(N_3=G\)）。比较\(f_1\)与\(f_2\)的大小，分析滑动摩擦力大小与压力大小的关系；比较\(f_1\)与\(f_3\)的大小，分析滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。进行实验与收集数据学生分组进行实验，教师巡视各小组，提醒学生注意操作规范，如用弹簧测力计水平拉动木块时要使木块做匀速直线运动，读取弹簧测力计示数时要平视等。各小组记录实验数据，如下表所示：

|实验次数|接触面材料|压力大小\(N\)|弹簧测力计示数\(F\)（滑动摩擦力大小\(f\)）|||||||1|木板|\(N_1\)|\(f_1\)||2|木板|\(N_2\)|\(f_2\)||3|毛巾|\(N_3\)|\(f_3\)|

分析论证引导学生对收集到的数据进行分析：比较实验次数1和2，当接触面粗糙程度相同时，压力越大，弹簧测力计示数越大，即滑动摩擦力越大，说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关，压力越大，滑动摩擦力越大。比较实验次数1和3，当压力大小相同时，接触面越粗糙，弹簧测力计示数越大，即滑动摩擦力越大，说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。得出实验结论：滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关。压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。4.滑动摩擦力的方向（5分钟）引导学生回顾滑动摩擦力的概念，思考滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向之间的关系。让学生观察实验中弹簧测力计拉动木块时的情景，分析滑动摩擦力的方向。总结滑动摩擦力方向的判断方法：滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。通过实例进一步说明滑动摩擦力方向的判断：当木块在水平桌面上向右滑动时，木块受到的滑动摩擦力方向向左。当人走路时，鞋底相对地面有向后的运动趋势，所以鞋底受到地面的滑动摩擦力方向向前，从而使人能够向前行走。

（三）课堂小结（5分钟）1.引导学生回顾本节课所学内容，包括滑动摩擦力的概念、产生条件、大小与哪些因素有关以及方向的判断方法。2.请学生用自己的语言总结本节课的重点知识，教师进行补充和完善。3.强调本节课所运用的科学探究方法--控制变量法，鼓励学生在今后的学习中继续运用这种方法解决问题。

（四）课堂练习（10分钟）1.关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）A.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反B.滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动C.滑动摩擦力的大小总是与物体的重力成正比D.滑动摩擦力的大小总是与物体间的压力成正比2.小明用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5N，则木块受到的滑动摩擦力大小为______N；当拉力增大到8N时，木块受到的滑动摩擦力大小为______N。3.在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，某同学的实验数据如下表所示：

|实验次数|接触面材料|压力大小\(N\)|弹簧测力计示数\(F\)（滑动摩擦力大小\(f\)）|||||||1|木板|2|0.4||2|木板|4|0.8||3|毛巾|2|0.6|

（1）分析第1、2次实验数据，可得出的结论是：____________________。（2）分析第1、3次实验数据，可得出的结论是：____________________。4.如图所示，用10N的水平力\(F\)拉着重为20N的木块在水平地面上做匀速直线运动，木块受到的滑动摩擦力大小为______N，方向______。

（五）布置作业（5分钟）1.书面作业：教材课后练习题第1、2、3题。2.拓展作业：请同学们回家后，观察生活中还有哪些地方存在滑动摩擦力，并思考如何增大或减小这些滑动摩擦力。

五、教学反思通过本节课的教学，学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面都取得了一定的收获。在教学过程中，通过实验探究活动，学生亲身体验了科学探究的过程，培养了科学探究能力和团队合作精神，提高了运用科学方法解决实际问题的能力。同时，通过联系生活实际，让学生感受到物理知识与生活的紧密联系，激发了学生学习物理的兴趣。

然而，在教学过程中也存在一些不足之处。例如，在引导学生提出猜想时，部分学生的思维不够活跃，提出的猜想不够全面和准确，需要教师进一步加