高一物理摩擦力教學(xué)教案

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    一、課前準(zhǔn)備
    【教材分析】
    “摩擦力”一課是高一《物理》第一章第四節(jié)內(nèi)容,該節(jié)知識(shí)是本章教學(xué)的重點(diǎn),同時(shí)也是教學(xué)的難點(diǎn),它不但是力學(xué)的基礎(chǔ),也是組成整個(gè)高中物理知識(shí)的一塊“基石”,所以對這節(jié)內(nèi)容的教學(xué)必須引起高度的重視,要把它放在一個(gè)較高的教學(xué)層面上來對待。由于摩擦力問題的復(fù)雜性,且在具體問題中又表現(xiàn)出“動(dòng)中有靜,靜中有動(dòng)”,尤其靜摩擦在許多情形下似乎又是“若有若無,方向不定”,因此,對于初學(xué)者來說真是撲朔迷離,不易理解。也正是由于教材內(nèi)容的上述特點(diǎn),本節(jié)課又易于激起學(xué)生的求知欲,易于培養(yǎng)學(xué)生的辯證觀點(diǎn),易于錘煉學(xué)生的物理素質(zhì)。要充分用好該節(jié)教材內(nèi)容,深入挖掘知識(shí)間的有機(jī)聯(lián)系,對學(xué)生開展針對性的思維訓(xùn)練,進(jìn)而提高學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新思維能力。
    本節(jié)課中的主要知識(shí)點(diǎn)有:相互接觸的物體間有相對運(yùn)動(dòng)趨勢或發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí),在接觸面處產(chǎn)生的阻礙物體間相對運(yùn)動(dòng)的力,叫做摩擦力。由定義出發(fā),摩擦力又可具體分為靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力。(1)靜摩擦力:物體受到的靜摩擦力隨其它的外力或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化而變化,大小可在零與fmax之間變化,方向亦可變化、一般需根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),由物體的平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律來計(jì)算它的大小。雖然靜摩擦力的方向與物體間相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反。但有時(shí)由于物體的相對運(yùn)動(dòng)趨勢難以判斷,所以它的方向往往也需由物體平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律等來確定。(2)滑動(dòng)摩擦力:大小為f=μN(yùn),方向與物體間相對運(yùn)動(dòng)的方向相反。一般情況下,相對于靜摩擦力來說,滑動(dòng)摩擦力還是比較容易確定的,它像一個(gè)恒力似的,但有時(shí)滑動(dòng)摩擦力在問題中亦是一個(gè)變化的力,其大小與方向均可改變。這兩種摩擦之間也沒有絕對的界限,在一定的條件下,這兩種摩擦也可以相互轉(zhuǎn)換。
    【學(xué)生情況】
    學(xué)生在初二時(shí)已學(xué)過有關(guān)摩擦力的初步知識(shí),并且初中把摩擦力詳盡地分成了靜摩擦、滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦三種形式,同時(shí),在初中階段學(xué)生也較為完整地學(xué)習(xí)了二力平衡的知識(shí),初步學(xué)習(xí)了在同一直線上力的合成的知識(shí),進(jìn)入高一以來,又學(xué)習(xí)了力、重力、彈力等三節(jié)知識(shí)內(nèi)容,其數(shù)學(xué)知識(shí)在物理方面的應(yīng)用能力也隨著各科的學(xué)習(xí)而有所提高,尤其是前一節(jié)彈力的知識(shí),與本節(jié)摩擦力的知識(shí)是有很多相似之處的:首先,它們都是被動(dòng)力,在求解時(shí),其大小和方向往往要由其它力的大小及方向來確定;其次,它們均為接觸力,物體間必須相互接觸才能發(fā)生此類相互作用。當(dāng)然,關(guān)鍵的是它們之間是有很大的區(qū)別:首先,力的性質(zhì)不同;其次,彈力是法向力,摩擦力是切向力;物體與物體接觸之處,有彈力未必有摩擦力,但有摩擦力時(shí)則必有彈力存在,等等。這些不同之處也正是要認(rèn)真學(xué)習(xí)的。在教學(xué)中,要注意復(fù)習(xí)舊知識(shí),做到恰當(dāng)而有益的遷移,但同時(shí)又要讓學(xué)生正確牢固地樹立新概念,嚴(yán)防頭腦中已有的相關(guān)知識(shí)、概念的“負(fù)遷移”,使學(xué)生對該部分知識(shí)和技能達(dá)到順利的“內(nèi)化”,同樣,教學(xué)重心不宜提得過高,應(yīng)關(guān)注學(xué)生的“知識(shí)近發(fā)展區(qū)”,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、步驟和設(shè)計(jì)教學(xué)方法,力爭使學(xué)生“奮力一躍”后,便可達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)要求,讓學(xué)生切實(shí)嘗到經(jīng)努力后“成功”所帶來的喜悅。
    【教具準(zhǔn)備】
    教師做演示靜摩擦力用的教具有:毛刷、滑塊、彈簧秤、毛巾等;教師做演示滑動(dòng)摩擦力用的教具有:滑塊、厚白紙、定滑輪、彈簧秤、細(xì)線等。學(xué)生每兩人一組隨堂實(shí)驗(yàn)用的教具有:小木板、滑塊、簡易測力計(jì)、重物、細(xì)繩等。為使學(xué)生便于觀察教師的演示實(shí)驗(yàn),還需使用大屏幕實(shí)物投影儀,此外,為了演示靜摩擦與滑動(dòng)摩擦相互間的轉(zhuǎn)換,還需利用多媒體以及相應(yīng)課件,以強(qiáng)烈的動(dòng)畫效果給學(xué)生留下深刻的印象,為學(xué)生提供足夠的想象和思維空間,因而要認(rèn)真完成課件的設(shè)計(jì)和制作。
    【教法選用】
    課堂中應(yīng)多使用觀察法、實(shí)驗(yàn)法等直觀教學(xué)手段,以激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。整個(gè)教學(xué)過程及其各部分的過渡、銜接,均應(yīng)采取啟發(fā)式的教學(xué),做到恰當(dāng)鋪墊,適時(shí)點(diǎn)撥,以確保學(xué)生的主體地位得到切實(shí)維護(hù),必要的講授、講解都要緊緊圍繞這一宗旨而適可而止。課堂內(nèi)在引導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)或根據(jù)情景思考問題時(shí),教師要主動(dòng)巡視,巡視時(shí)要重視對個(gè)別學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo),以求全體學(xué)生在各自原有的水平上都得到提高和發(fā)展。
    【解法指導(dǎo)】
    習(xí)題練習(xí)也是學(xué)習(xí)物理的一個(gè)重要環(huán)節(jié),因而,教學(xué)中也要注意對學(xué)生進(jìn)行習(xí)題訓(xùn)練的具體解法的指導(dǎo),處理本節(jié)習(xí)題的常用方法有下述幾種:
    (1)假設(shè)法,即假設(shè)接觸面光滑,看物體是否會(huì)發(fā)生相對運(yùn)動(dòng),若發(fā)生相對運(yùn)動(dòng),則說明物體原來的靜止是有運(yùn)動(dòng)趨勢的“靜止”,且假設(shè)接觸面光滑后物體發(fā)生的相對運(yùn)動(dòng)方向,即為原來相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向,從而確定靜摩擦力的方向。