探究滑动摩擦力

探究滑动摩擦力 鲁教版，必修1 第4章 相互作用 第3节 摩擦力(第1课时) 一、教学设计思想: 在本节课中，采用实验探索教学法，以探究为主线，以思维为中心，以实验为基础，以“滑动摩擦力”概念及相关知识为载体，引导学生在探索过程中，学习科学探究的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 。 由“奥运中的物理知识”，引发疑问与激发学习兴趣，在课尾，又通过个别学生亲身感受，传达与解释了引入时的疑问，加深了对动摩擦因数的理解。通过视频，学生在活动中体会与感悟滑动摩擦力的方向，有效克服教学中的难点之一。 教学重点是通过实验定量探究的方法，让学生参与教学活动，探究影响滑动摩擦力大小的相关 通过问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 的形式，引导学生观察、思考、提出问题、解决问题，层层深入，体验“猜想——因素。 设计实验——进行实验——数据分析——得出结论”的探究主要过程;其中，围绕不易准确测量摩擦力大小的难点，让学生边设计实验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 边动手尝试，在小组活动中发现问题，小组间交流、评价中解决问题，争议中达成共识，形成最佳的实验设计方案。最后，利用传统实验的直观性、直接性和真实感强的优点;利用EXCEL工具处理数据，使课堂效率最大化;师生共同完成实验，共同经历了探究过程。 通过小魔术的演示和揭秘的方式，在愉悦中有效纠正了学生将正压力等同于重力的顽固性认知错误。让学生经历“实践——认识——再实践——再认识”的学习过程，完成认识上的飞跃，体现了课堂教学“以生为本”的设计理念，也体现了“从生活走向物理”的新课程理念。 二、教学目标 (一)知识与技能 1.知道滑动摩擦力产生方向的判定 2.理解动摩擦因数的的含义 3.知道正压力与重力的不同 4.会计算滑动摩擦力的大小 (二)过程与方法 1.通过小活动，亲自体验和感受滑动摩擦力的方向。 2.通过定量实验，探究滑动摩擦力大小，体会控制变量法、等效法等科学的探究方法。 (三)情感态度与价值观 1.体验实验探究的乐趣，通过探究活动养成独立思考与合作意识。 2.通过实验方案设计、论证，数据的记录、处理过程，养成实事求是的科学态度。 三、教学重点、难点 1.教学重点:通过探究滑动摩擦力规律的过程，培养学生科学探究能力，掌握滑动摩擦力的计算公式。 1 2.教学难点:滑动摩擦力的方向判断;实验中准确测量滑动摩擦力的大小;理解正压力与重力的不同。 四、教学资源:自制压力式圆筒测力计、小车、带滑轮的长木板、毛巾、木块、钩码、细线、弹簧秤、“L-MYQ-J摩擦力演示器”;PPT与EXCEL处理工具，视频素材。 五、教学 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 摩擦的分类、滑 动摩擦产生条件 创设情景, 学生活动，感悟滑观察实验， 实验探究滑动拓展设疑激趣 动摩擦力方向 激发原认知 摩擦力的大小 小结 设计与进行分析数据是 评估实实验 得出结论 合猜想 验方案 理 否 六、教学实录 ?创设情景,设疑激趣 2008年北京奥运会体操赛场上，中国体操队，独揽九金的辉煌，我们还记忆犹新。欣赏两张图片(如图所示)，我想考大家一个体操运动中的物理知识: 单杠运动员和鞍马运动员在上场比赛前分别要在手上和 腿上抹些白色粉末，这是为什么呢, 生:减小(增大)摩擦力等 哦，大家都知道这与“摩擦力”有关。我先卖个关子，等学习了这 节课后我们就明白其中道理。 ,点评:由奥运会情景引入～既让学生感受摩擦现象无处不在～激 发学习兴趣,又设置悬念～为课末的释疑埋下伏笔。, 运动 ?观察实验，激发原认知 我们一起来观察一个实验:这是一辆带轮子的小车，将轮子朝上放 在粗糙的水平面上，在车的一端连接一个自制的压力式圆筒测力计，当 测力计受到压力就会往里缩，缩进去越长，表示受力就越大。 静止 演示(见图)?用测力计推小车，小车动了 ?用测力计推小车，小车没动 ?将车轮朝下，再推，小车动了 问:以上三种情况下，小车与水平面间的摩擦力有何不同, 运动 2 生:分别是滑动摩擦、静摩擦、滚动摩擦。其中，与接触面相对滑动时的摩擦是滑动摩擦;与接触面相对静止时的摩擦是静摩擦;与接触面有相对滚动时的摩擦是滚动摩擦。 本节课的主题就是探究摩擦力中的滑动摩擦，回忆、讨论滑动摩擦力产生的条件, 小结:?接触面粗糙 ?接触面间有弹力(或相互挤压)?要有相对运动。 ,点评:演示、观察自制压力式圆筒测力计实验～通过讨论、交流～激发学生的原认知～温故知新～进一步阐明课的主题。, ?感悟滑动摩擦力方向 通过视频活动，我们来共同探究滑动摩擦力的方向，注意观察实验现象。 (视频展示，见图) 活动1:右手拿起毛刷，在左手背上向右刮(拖)过 f 生:刷毛向左弯曲，表明毛刷受到手背给它的滑动摩擦力方向向 左。 活动2:右手的毛刷放在左手背上不动，左手向右移动 生:刷毛向右弯曲，表明毛刷受到手背给它的滑动摩擦力方向向 右 问:总结滑动摩擦力的方向, 生:滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。 活动3:右手的毛刷和左手向一起向右移动。 生:毛刷和手背没有相对运动，毛刷不受滑动摩擦力。 活动4:右手的毛刷和左手向一起都向右移动，但左手移动速度大 f 些 生:毛刷相对左手背向左运动，毛刷受到滑动摩擦力方向向右。 小结:滑动摩擦力的方向不是与物体的运动方向相反，而是与相 对运动方向相反，即受力体相对施力体的运动方向相反，物体间发生了相对运动，才产生滑动摩擦，可见，静止物体可以受滑动摩擦力;运动的物体可能不受滑动摩擦力。 (点评:考虑到教师现场示范的可视度差～利用事先拍摄的视频带领学生活动～使学生“看到”了滑动摩擦力的方向～予学生深刻记忆～同时4次活动顺序的编排～让学生充分体悟了“相对”二字～有效地突破难点～为接下去设计实验环节作铺垫。, ?实验探究滑动摩擦力的大小 1(猜想 问:滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关, 生:a(滑动摩擦力的大小与压力(或认为重力)有关,b(与接触面的粗糙程度有关,c(与接触面积有关,d(与材料有关,e(与物体的相对运动方向快慢有关,f、与推力大小有关,„ 2(设计与评估实验方案 3 依据猜想，统一认识，大家普遍认为比较合理:滑动摩擦力的大小可能跟两个物体间的压力，相互接触物体的性质、接触面的粗糙程度以及其他因素有关。主要考虑2个因素:即正压力和接触面的粗糙程度。当影响滑动摩擦力大小的因素多个时，应该用什么方法研究, 生:控制变量法。 我们两人一组，利用桌子上的器材，有带滑轮的长木板、毛巾、木块、钩码、细线、弹簧秤，设计实验方案，来定量研究滑动摩擦力的大小。在设计前，先思考以下几个问题。 ?如何改变正压力,怎样测量正压力, 生:在木块上添加钩码，由于竖直方向重力与支持力大小相等，压力大小等于支持力，改变重力大小可以达到改变压力的大小。 ?怎样改变物体与接触面的性质, 生:换用不同的材料，如铺上毛巾。 在设计的时候，还要解决关键问题:如何测量木块受到滑动摩擦力大小，请同学们发挥聪明才智，用提供的器材设计出你们认为最为合理的实验方案。画出实验装置简图，并动手尝试，在实验过程中有发现任何问题或操作时遇到什么困难，可以相互讨论、交流。 (投影展示学生的代表性设计方案，见图) 方案1，木块做匀速直线运动，弹簧测力计的示数等于滑动摩 擦力的大小。 困难:很难保证木块做匀速直线运动;确保测力计拉动木块运 动时始终水平有难度;木块在运动时很难读出弹簧测力计的示数。 方案2，木块做匀速直线运动，钩码的总重力等于滑动摩擦力 的大小。 困难:用钩码的总重力来替代弹簧测力计读数，但挂上合适个 数的钩码，恰能保证木块做匀速直线运动，但是费时、费力。 方案3，保持木块静止不动，拖动底下的木板运动。 缺陷:弹簧容易晃动不易固定。 改进:将弹簧竖直挂起来，通过定滑轮拉着木块，这样就稳定 多了。 小结:改进后的方案3是现有器材下的最佳方案，优点是放弃了动态平衡，选择静态平衡，降低实验操作难度，提高可观测性与数据测量的精准性。 (点评:在学生亲自体验基础上～提出来让学生去思考、去讨论实验中的缺陷～提出更好的方法。充分调动学生的积极性～开发学生的个性思维。利用传统实验的直观性、直接性和真实感强的优点～也渗透了转换法、等效法等科学研究方法～也让学生亲自体验成功的喜悦～探究的乐趣。, 3. 进行实验 下面我们用正规厂家生产的仪器来演示实验，实验原理相同，使操作更方便、稳定。用电动机带 4 动木板向左缓慢运动，请大家注意观察弹簧秤指针位置，读出弹簧秤的读数，也就是木块所受摩擦力的大小。 (演示““L-MYQ-J摩擦力演示器”实验，见图) 改变接触面的粗糙程度，重复实验。 4.数据处理，得出结论 把数据填入事先设计好的 表格 关于规范使用各类表格的通知入职表格免费下载关于主播时间做一个表格详细英语字母大小写表格下载简历表格模板下载 : 实验次数n 1 2 3 4 5 压力N /N 接触面1 弹簧称读数T/N 接触面2 弹簧称读数T/N 观察表格这两组实验数据，发现什么规律, 0.9生:对同一接触面，压力越大，滑动摩擦力越大;压力一0.8 0.7定时，滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关，越粗糙，摩擦力0.6 越大。 0.5 0.4摩擦力我们有没有更加直观的数学手段来处理, 0.3 0.2生:作f——N图象(作图)，发现:f与N的图线呈一条0.1 0倾斜的直线，表明:?滑动摩擦力随着压力,的增大而增大， 01234但f/N的大小不变，说明滑动摩擦力与压力的大小成正比。?压力各自的比值不同，它们反映出接触面的性质(粗糙程度)不同。 ?斜率越大则表示接触面越粗糙。 同一接触面的f/N是一个定值。不同的接触面f/N比值是不同的。f/N比值大，意味着让它在相同的压力情况下，产生滑动摩擦力大。我们把这个比值定义为“动摩擦因素μ，无单位，读做miu” 。 常见材料间的动摩擦因数如教材P72的表4-3所示。 μ与接触面的材料与粗糙程度有关，无单位， 小结:?大量精确实验表明:滑动摩擦力的大小跟压力成正比，还跟接触面的性质有关。 ? 滑动摩擦力大小公式:f=μN 5 师:(恍然大悟状)我们开始提到的体操运动员比赛前要在手上或腿上抹些白色粉末，是不是改变接触面的性质，而改变动摩擦因数呢,请一位同学上来摸一摸，再请他告诉我们他的手感。 生:一种粉末使手变得滑溜;一种变得粗糙。 问:单杠运动员与鞍马运动员分别抹哪一种呢, 这是镁粉，成分是碳酸镁，单杠运动员抹的白粉，目的是增大手与杠的动摩擦因素，以保证做惊险动作时手不打滑。这种白粉是滑石粉，鞍马运动员抹的，目的是减小运动员腿部与鞍马之间的摩擦力，使动作轻松灵巧。 问:物体与接触面间的正压力是不是一定等于重力,，下面我给大家表演一个小魔术。 (演示“小魔盒”实验，见图，右手提着绳的上端，右脚踩着绳的下端， 左手拿着盒子。当执绳的右手稍稍放松时，左手一放球，盒子会沿着绳自然 地滑到地面上，演示几次之后，当执绳的右手把绳绷紧时，盒子停留在线绳 当中并不坠落。利用右手对绳松紧来使盒子下落一段，停一会儿，下走一段， 停一会儿。) 奥秘就在盒子内部装一根弯管，吧一根线绳穿过，当将细线松弛时，它将 受到较小的摩擦力，容易往下滑，当拉紧细线时，则细线与玩具之间的压力 增大，从而使摩擦力增大，就不容易下滑。可见，正压力不一定等于重力， 也可以与重力没有任何关系，许多情况下需要结合物体平衡条件来确定压力。 5.拓展 这节课我们一起通过传统、直观和有很强的真实感的实验，来探究出滑动 摩擦力的大小和计算式:f=μN。随着现代科技的发展，物理实验手段日新月 异，我们也可以用DIS系统较为精确地探究滑动摩擦力的大小。(见图) ,点评:事实胜于雄辩～用实验事实纠正学生认知偏差～寻找物理规律, 利用计算机软件来处理数据～使课堂效率最大化～传统实验现代化,对课始 悬念的释疑～前后呼应～进一步加深学生对动摩擦因数的理解,而小魔术的演示和揭密～有效纠正学生将重力当作压力的错误认知,注重现代技术在实验中的应用～拓展了学生视野。, ?课堂小结 摩擦力，这个无所不在的精灵，渗透着自然界的每一个角落，与人类历史有着千丝万缕的联系。从远古的钻木取火，到近代磁悬浮列车的研制开发…，对摩擦力的研究还将继续，人类还将继续通过摩擦力来创造我们的新生活。 作业:查阅网络或图书资料，谈谈生活中摩擦现象，写一篇约500字小论文。也可以以“没有摩擦的世界将会是怎样的”为题，写一篇科幻小论文。 (点评:将课堂探究活动延伸到课外～养成主动思考的习惯。, 七、课后反思 教学的真谛是“沟通”，要使学生真正理解和掌握物理知识，并内化为自身能力，最好的方法是: 6 让学生主动参与到教学活动过程中来，通过师生活动、生生活动等方式，让学生在解决问题中学习，比教师单纯教授知识更有效，思维训练也更加深刻。学生不仅得到知识，还包括解决问题的科学方法、态度，独立思考的习惯和实践操作技能等。本堂实验探究课在突出科学探究的同时，无论是精心创设教学情景，还是实验的设计、探究过程，到悬念的释疑、小魔术的演示、揭秘等，都试图达到“沟通”之功效，每个教学环节都是“面对面沟通”的过程，在沟通中生成，在沟通中取舍，开发、捕捉课堂各种生成资源，不断调整预设的教学流程，使“动态生成”成为一种可以预约的精彩。当然，不同的教师对细节有不同的处理和取舍，针对不同的学生有不同的教学方法、教学手段， “没有最好，只有更好～”是教师对课堂教学最高的追求。 7