初二物理摩擦力教学设计（共12篇）
(一)知识与技能
1.能根据生活体验认识摩擦力;
2.能根据二力平衡的条件，用弹簧测力计粗略测量水平运动物体所受的滑动摩擦力;
3.通过实验探究，了解改变滑动摩擦力大小的方法;
4.认识摩擦在生产和生活中的利用与防止，并能正确说出增大或减小摩擦的方法。
(二)过程与方法
1.经历研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程，能表述滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度的关系;
2.通过科学探究活动，使学生体验控制变量法在物理研究过程中的应用，培养学生乐于参与、勇于创新的意识和设计实验、分析概括的能力。
(三)情感、态度与价值观
1.通过观察与实践使学生了解摩擦在实际中普遍存在，既有利也有弊。培养学生思考问题的辩证观点;
2.通过生活中实例的研究，激发学生用所学知识解决实际问题的热情。
二、教学重难点
本专题是在弹力、重力之后，研究第三种常见的力──摩擦力。弹力、重力等知识的学习可以对摩擦力的学习起到正向迁移的作用，另一方面，本节的知识又为力的概念的形成起到巩固和深化的作用。
本节内容由“摩擦力”和“摩擦的利用与防止”两部分内容组成。教学的重点是测量水平运动的物体受到的滑动摩擦力。这个实验是《课程标准》中规定的必做的测定性实验。为突出重点，选取研究影响滑动摩擦力大小的因素作为探究性实验，这需要学生具有测量滑动摩擦力的实验技能。另一方面，它又是一个难得的训练学生开展科学猜想、实验检验、分析论证的好选题。因为学生虽然对摩擦现象不陌生，但对滑动摩擦力的大小与哪些因素有关却不清楚。
摩擦现象在生活中很常见，有些摩擦是有益的，有些是有害的。有益的摩擦应该增大，有害的摩擦应该减小。针对这些问题的讨论，有助于学生领悟客观事物之间的辩证关系。
三、教学策略
对摩擦现象，学生们有丰富的感性认识。可从日常生活中常见的摩擦现象引入新课。例如可先向学生提问：自行车在水平道路上滑行时，无论路面多么光滑，总会慢慢停下来，为什么?(回答：受到地面的摩擦力。)通过讨论使学生认识：相互接触的两个物体，当它们做相对运动时，接触面间就产生摩擦力阻碍相对运动。这里不要解释动摩擦和静摩擦的问题。
要探究摩擦力大小与压力及接触面粗糙程度的关系，需要解决三个问题：摩擦力的测量问题，实验的研究方法问题以及实验器材的选择问题。摩擦现象学生比较熟悉，要先引导学生对摩擦与哪些因素有关做出猜想，然后让学生按照课本提示，独立完成实验，包括自己设计实验，自己设计表格记录实验数据，自己得出实验结论等等。教师只需提供必要的实验设备即可。
摩擦与我们息息相关。指出有时摩擦是有益的，有时是有害的。应该研究增大摩擦和减小摩擦的方法。然后让学生阅读这段课文。读完课文后，通过讨论先得出增大摩擦的方法并举出实例;再得出减小摩擦的方法并举出实例。对利用滚动减小摩擦，可以让学生自己动手做一做实验，亲自感受一下利用滚动可以减小摩擦。对加润滑油减小摩擦，学生比较熟悉。但对利用气垫减小摩擦，学生不熟悉，教师可适当做些说明。
四、教学资源准备
多媒体、弹簧测力计、带挂钩的木块(侧面积不同)、砝码(或钩码)、长木板、棉布、毛巾等。
一、教学实例分析
1. 课程分析
这一课的教学目标主要包括三项内容,一是让学生掌握摩擦力产生的条件,二是掌握影响摩擦力大小的因素,三是掌握摩擦力增大、减小的方法。从教材来看,教材采用了抽象的论述方法,没有明确提到静摩擦或动摩擦,而是统称摩擦。同时,对滚动摩擦也没有明确论述,而是作为减小摩擦力的方法进行了扼要的介绍。此外,教材中没有具体讲述摩擦力形成的原因,这需要教师利用课程资源对相关内容进行适当引申,通过让学生掌握摩擦力产生的条件对这项知识进行呈现。
2. 教学重难点分析
这一课的主要内容包括滑动摩擦力和静摩擦力两部分,其中,重点是如何让学生掌握摩擦力产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出f=μN;而难点在于,受思维定式影响,学生会误认为压力N的大小总是跟滑动物体所受的重力相等。因此,必须要通过课程资源的利用,直观演示,只有当物体水平放置时,物体在水平拉力作用下,沿水平面滑动时,压力N的大小才与物体所受的重力相等。
3. 教学过程
第一个环节,导入新课。
在课堂开篇,首先利用多媒体为学生播放几张在生活中采集的图片:①雨天,小明骑自行车出行,不小心滑倒了;②晴天,小明轻快地骑着自行车去上学;③小明骑自行车很吃力地经过一片沙地。其次提出问题:对比三张图片,为什么“小明骑自行车”这一行为会出现三种结果?影响因素是什么?
第二个环节,提取摩擦力的概念。
导入新课后,让学生各自拿出课前准备好的纸杯、一小把大米和小木棍,随即进入实验环节。
实验:①指导学生将大米倒入纸杯,将小木棍插入并将大米压紧,提起小木棍,这时小木棍从纸杯中拔出;②让学生在纸杯中倒入少量的水,与大米混合,再次将小木棍插入、压紧,稍等片刻后提起小木棍,此时纸杯被一同提起。
提出问题:①为什么做第一个实验时,小木棍与纸杯脱离,而第二次实验中纸杯一并被提起?②两个实验说明了什么问题?③同学们能否通过这个实验总结出摩擦力的概念?
第三个环节,教学影响摩擦力大小的因素。
再次以多媒体播放图片,图片的内容包括:①推动一本书和一张桌子;②在冰面行走和马路上行走;③汽车速度与刹车距离;④汽车轮胎和自行车轮胎的对比。展示图片后提出问题:对比、分析图片,想一想,摩擦力的大小与什么因素有关?随即进行演示实验:将木块置于讲桌上,做匀速直线运动,最后提出问题让学生以小组合作的形式进行讨论:如何测试摩擦力的大小?
第四个环节,分组讨论,了解生活中摩擦力的存在和应用。
在这一环节,教师可将学生分成数个小组,让各小组在上述学习的基础上讨论交流,说一说生活中存在哪些与摩擦力有关的现象,课堂最后利用多媒体播放两段视频:①电影《鬼子来了》中潘长江所饰鬼子,踩在倒了豆子的地面上滑倒摔跤的情景;②搬油桶,“移”重于泰山,“滚”轻于鸿毛,营造轻松愉快的氛围,帮助学生加深对本课知识的印象。
二、教学反思
【关键词】高中物理摩擦力 教学重点解析 教学现状 教学方法
上世纪90年代颁布了《国家科学教育标准》，最先是美国开展了课程改革，但是其科学测验成绩表现水平一般，为此，各州反思后认为课程标准知识太宽泛，学生并不能随着年龄的增长而加深对所学知识的深入了解。目前，我国课程标准的物理课程改革已进行了十年左右。在这个期间发现综合课程与分科课程从小学到高中存在明显的衔接不足，影响了学生思维能力及解决问题的能力。基于以上认识，这就需要正确对待我国高中物理摩擦力教学的方法，改进教学理念，提高教师的业务水平，从而保证教学质量，为我国的教育和社会的发展提供动力。
一、高中物理摩擦力教学重点解析
摩擦力是高中力学重要的性质力之一，是生活中常见的也是很重要的力，在我们工作生活中占有重要意义。物理从生活中来，通过实验及生活中大量的生动的例子，可以总结出规律来。学好摩擦力的性质和概念为对物体进行受力分析打下基础。依据由浅入深的教学规律和学情，需要在此基础上做进一步的学习，提高知识水平，丰富知识结构。
根据新课程标准的内容要求，学生需要掌握摩擦力的定义，静摩擦与滑动摩擦力的区别与联系，经典题型的理解与把握。其中重难点是滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断，静摩擦力方向的判断和静摩擦力大小的简单计算。在研究问题时，要突出重要矛盾，让学生自主学习，我国学者庞维国把“自主学习”概括为建立在自我意识发展基础上的“能学”；建立在学生掌握了一定的学习策略基础上的“会学”；建立在意志努力基础上的“坚持学”。因此，学习者的科学素养、科学精神、人文内涵与物理知识的学习建构是分离不开的。
二、高中物理摩擦力教学重点的教学现状
经过初中的学习，学习者已经接触了滑动摩擦力，有一定的感性认识。但是，高中教师在教学过程中，受到现有教育体制的影响，对于知识的灌输，应付考试的现象占有一定比重，传统化的教学模式渐趋于走公式化的路子，学习者思维得不到发散变得僵化，在学习过程中偏重于教学结果忽视教学过程，对于发展学生的能力，培养创新精神和实际操作的能力还欠缺。教学设施的不完善对科学性教学也产生一定影响，部分农村和山区的学校经费短缺，教学资源严重不足，影响着研究型教学活动的展开。教师没有具备完整的学科理论知识，有些教学活动还存在一定的漏洞学生在学习过程中遇到许多运动学规律无法解释，没有进一步探究的好奇心。
由此可知，在教学目标上，高中物理教师在教学过程中忽视了学生的期望和需要，忽略了其主体性的地位和作用，没有做到以人为本的学生观。学生在一定程度上也存在自身的惰性。
三、高中物理摩擦力教学重点的教学方法
针对以上出现的教学现状分析，可以从培养学生正确的观察能力，实验能力，操作能力等方面入手，可以由教师和学生共同学习，探究和交流，调动学生的积极性和参与度。平时我们只习惯于把物体孤立起来进行受力分析，而物体的运动情况又是它受一切外力作用的结果。【1】所以，只有通过具体的实例来进行具体分析。
（一）讲授法
先让学生做一个小实验，把两本书页交替叠在一起，稍压平之后，让学生对拉。实验很明显，摩擦力大，几乎是拉不开的。举例分析，让学生从几个例子中分析摩擦力是哪种类型的摩擦力，进一步分析力是怎么产生的。
木块从斜面滑下来后水平上运动一段距离便静止。
在黑板上擦黑板。
如果学生能根据例子分析出滑动摩擦力是阻碍物体的运动的，与物体运动方向相反这一结论，可以进行下一步的學习。如果学生的推理错误，可以用这个结论进行反问。也可以用准备好的木块和一个较宽的纸带实验时以合适的速度拉动纸带子，木块也会前进。师生可以共同探究此时的摩擦力方向与运动的关系。
（二）教师的工作态度
物理教师对研究性教学的态度，对探究性教学感兴趣，研究过探究性教学的理论，全面了解性教学，在教学中采用过教学，愿意将探究性教学付诸实践。教师对研究教学很感兴趣，并且很愿意将探究性教学付诸实践，但是教师对探究性教学不很了解，真正实施探究教学的不多[2]。这就需要教师认识到终身学习的意义，抓住一切机会提高自己的专业能力，以胜任不断发展的教育改革的要求。
（三）教学环境的改变
物理学习的外延与生活相等，把摩擦力教学同生活联系起来，广泛开展课外小组学习讨论实践，关心身边的生活事等活动，为学生创造了解社会、接触生活的机会，从而用理论推动实践，用实践来修正或补充理论。
（四）师生共同参与
通常，摩擦力教学中老师都充当“示范者”角色，缺少让学生动手的机会，因此，教师要敢于和学生一起“下水”，这样不仅使得学生作为旁边者变为参与者而且缩短了师生间的距离，让学生避开了误区。
结语：
综上所述，对高中物理摩擦力侧重点的解析能够发现教学中的不足，采取有效的措施进行改进，从而培养学生探索物理的兴趣及能力，让学生更多的体验物理学习中的过程和方法，使知识生活化，让物理知识的学习变得轻松具体化。
【参考文献】
[1]罗章镜.高中物理摩擦力教学的侧重点[J].西藏教育，2011，
（9）：23-24.
[2]郭慧云.摩擦力教学综述[J].中学课程辅导（教学研究），
(1)当拉力大小变为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大?
(2)当拉力大小变为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大?
(3)此后若将拉力又减小为5 N(物体仍在滑动)，地面对物体的摩擦力是多大?
(4)若撤去拉力，在物体继续滑动的过程中，地面对物体的摩擦力是多大?(取g=10 N/kg)
解析：(1)当拉力F=5 N时，F
(2)当拉力F=12 N时，F>fmax,物体滑动起来，地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力F滑=μN=μmg=0.5×2×10 N=10 N;
(3)当拉力又减小为5 N时，由于物体仍在地面上滑动，所以物体受到地面的摩擦力仍是滑动摩擦力，所以仍是10 N;
(4)当拉力撤去后，由于物体继续在地面上滑动，物体受到地面的摩擦力仍是滑动摩擦力，所以仍为10 N.
作为一位杰出的教职工，时常需要用到教学设计，教学设计要遵循教学过程的基本规律，选择教学目标，以解决教什么的问题。那么你有了解过教学设计吗？下面是小编为大家收集的人教版初中物理 《摩擦力》教学设计，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。
一、教学目标
（一）知识与技能
1．能根据生活体验认识摩擦力；
2．能根据二力平衡的条件，用弹簧测力计粗略测量水平运动物体所受的滑动摩擦力；
3．通过实验探究，了解改变滑动摩擦力大小的方法；
4．认识摩擦在生产和生活中的利用与防止，并能正确说出增大或减小摩擦的方法。
（二）过程与方法
1．经历研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程，能表述滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度的关系；
2．通过科学探究活动，使学生体验控制变量法在物理研究过程中的应用，培养学生乐于参与、勇于创新的意识和设计实验、分析概括的能力。
（三）情感、态度与价值观
1．通过观察与实践使学生了解摩擦在实际中普遍存在，既有利也有弊。培养学生思考问题的辩证观点；
2．通过生活中实例的研究，激发学生用所学知识解决实际问题的热情。
二、教学重难点
本专题是在弹力、重力之后，研究第三种常见的力──摩擦力。弹力、重力等知识的学习可以对摩擦力的学习起到正向迁移的作用，另一方面，本节的知识又为力的概念的形成起到巩固和深化的作用。
本节内容由“摩擦力”和“摩擦的利用与防止”两部分内容组成。教学的重点是测量水平运动的物体受到的滑动摩擦力。这个实验是《课程标准》中规定的.必做的测定性实验。为突出重点，选取研究影响滑动摩擦力大小的因素作为探究性实验，这需要学生具有测量滑动摩擦力的实验技能。另一方面，它又是一个难得的训练学生开展科学猜想、实验检验、分析论证的好选题。因为学生虽然对摩擦现象不陌生，但对滑动摩擦力的大小与哪些因素有关却不清楚。
摩擦现象在生活中很常见，有些摩擦是有益的，有些是有害的。有益的摩擦应该增大，有害的摩擦应该减小。针对这些问题的讨论，有助于学生领悟客观事物之间的辩证关系。
三、教学策略
对摩擦现象，学生们有丰富的感性认识。可从日常生活中常见的摩擦现象引入新课。例如可先向学生提问：自行车在水平道路上滑行时，无论路面多么光滑，总会慢慢停下来，为什么？（回答：受到地面的摩擦力。）通过讨论使学生认识：相互接触的两个物体，当它们做相对运动时，接触面间就产生摩擦力阻碍相对运动。这里不要解释动摩擦和静摩擦的问题。
要探究摩擦力大小与压力及接触面粗糙程度的关系，需要解决三个问题：摩擦力的测量问题，实验的研究方法问题以及实验器材的选择问题。摩擦现象学生比较熟悉，要先引导学生对摩擦与哪些因素有关做出猜想，然后让学生按照课本提示，独立完成实验，包括自己设计实验，自己设计表格记录实验数据，自己得出实验结论等等。教师只需提供必要的实验设备即可。
摩擦与我们息息相关。指出有时摩擦是有益的，有时是有害的。应该研究增大摩擦和减小摩擦的方法。然后让学生阅读这段课文。读完课文后，通过讨论先得出增大摩擦的方法并举出实例；再得出减小摩擦的方法并举出实例。对利用滚动减小摩擦，可以让学生自己动手做一做实验，亲自感受一下利用滚动可以减小摩擦。对加润滑油减小摩擦，学生比较熟悉。但对利用气垫减小摩擦，学生不熟悉，教师可适当做些说明。
四、教学资源准备
模块一
静摩擦力
一、知识点
1．摩擦力定义：两个相互接触、相互挤压的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫摩擦力。
脚和地面存在相对运动的趋势
轮子和地面存在相对运动
2．摩擦力分类：静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。
3．静摩擦力定义：一个物体相对于另一个物体静止，但有相对运动趋势时产生的摩擦力，叫静摩擦力。
4．静摩擦力的方向：沿着接触面，与物体相对运动趋势的方向相反。
5．静摩擦力的大小：当木块相对静止时，木块所受静摩擦力与外力等值反向，且随着引起静摩擦力的外力的增大而增大。
人推箱子没推动，但箱子相对于地面有向右运动的趋势，所以箱子受到地面对它方向向右、大小与人的推力相等的静摩擦力
手握杯子，杯子静止在空中，杯子相对于手有向下运动的趋势，所以杯子受到手对它方向上大小与杯子（包括水）重力相等的静摩擦力
6．静摩擦力产生条件：
(1)接触面不光滑
(2)相互接触且有挤压，发生形变
(3)两个物体有相对运动的趋势
7．最大静摩擦力：静摩擦力的最大值叫最大静摩擦力，在数值上等于物体刚刚开始运动时的推力。假设最大静摩擦力为Fmax则滑动摩擦力F：0＜F≤Fmax(在现实生活中，Fmax＞F)。
二、例题精讲
【例1】★★
下列有关摩擦力的说法正确的是()
A．
人走路时，脚与地面摩擦力的方向与人前进方向相同
B．
机动车启动时，机车的车轮与钢轨之间的摩擦是有益摩擦
C．
在用卷笔刀削铅笔时，铅笔和卷笔刀内孔之间的摩擦是滚动摩擦
D．
钉入木板的钉子不易拔出来，是因为钉子受到板较大的吸引力缘故
考点：
摩擦力产生的条件；摩擦力的种类．4653054
解析：
A、脚与地面间的摩擦力包括地面对脚的摩擦力和脚对地面的摩擦力，人走路时，脚向后蹬，相对于地面向后运动，所以受到向前的摩擦力，即地面对脚的摩擦力向前，与人运动方向相同，A正确；
B、机动车启动时，机车的车轮相对于地面向后转动，钢轨给车轮向前的摩擦力，从而向前运动，所以此摩擦力是有意摩擦力，B正确；
C、在用卷笔刀削铅笔时，铅笔在里面转动时，铅笔与卷笔刀之间是滑动摩擦力，C错误；c
D、钉入木板的钉子，由于与木板之间存在很大的摩擦力，所以不易拔出来，D错误．
答案：
B
【测试题】
关于摩擦力，下列说法中正确的是()
A．
只有相互接触的物体间，才有可能有摩擦力
B．
物体只有在运动时才受摩擦力的作用
C．
摩擦力随物体的重力增大而增大
D．
在皮带传动中，往皮带上涂皮带蜡是为了减小摩擦
考点：
摩擦力产生的条件．4653054
解析：
A、因为摩擦力时在相接触的面之间产生的，因此只有相互接触的物体间，才有可能有摩擦力，故A正确；
B、摩擦力保护静摩擦力、滑动摩擦力以及滚动摩擦力，即静止的物体也可能受摩擦力作用，故B错误；
C、影响滑动摩擦力大小的因素有接触面的粗糙程度和压力大小，与重力无关，故C错误；
D、皮带传动时，在皮带上涂“皮带蜡”，这是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力的，故D错误．
答案：
A
【例2】★★
如图所示，木块放在粗糙的水平桌面上，外力F1、F2沿水平方向作用在木块上，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N．若撤去力F1，则木块受到的摩擦力是()
A．8N，方向向右
B．
8N，方向向左
C．
2N，方向向右
D．
2N，方向向左
考点：
摩擦力的大小；摩擦力的方向．4653054
解析：
如图所示，木块放在粗糙的水平桌面上，外力F1、F2沿水平方向作用在木块上，木块处于静止状态，受的是平衡力，受力如图：
所以此时的摩擦力为f=F1-F2=10N﹣2N=8N；
撤去F1后，木块仍处于静止状态，受的仍是平衡力作用，受力如图：
此时物体受的摩擦力为f=F2=2N，方向向右．
答案：
C
【测试题】
如图所示，用水平力F=40N将m=3kg的物体压在竖直墙面上静止，则墙面给物体的摩擦力是()
A．30N，竖直向上
B．
3kg，竖直向上
C．
N，竖直向上
D．
N，竖直向上
考点：
摩擦力的大小；摩擦力的方向．4653054
解析：
据公式G=mg可知，G=mg=3
kg×10
N/kg
=30
N，即物体所受重力是30
N，受到一个水平向右的40
N的压力，并在竖直墙面上处于静止时，所以物体受力平衡．在竖直方向，物体受竖直向下的重力和墙对物体竖直向上的摩擦力，这两个力是一对平衡力，所以f=G=30
N．
答案：
A
【例3】★★★
如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动，则下列结论中正确的是()
A．
甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F
B．
甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C．
甲图中物体A受到的摩擦力为0，物体B受到地面对它的摩擦力为F
D．
乙图中物体A受到的摩擦力为F，物体B受到地面对它的摩擦力为F
考点：
摩擦力的大小．4653054
解析：
乙图，以A为研究对象，AB同时向前做匀速直线运动，所以没有相对运动的趋势，A不受摩擦力的作用，A错误，D错误；
以AB整体为研究对象，在水平方向受地面的摩擦和拉力F，这两个力相互平衡，则f=F，两种情况下B受到的摩擦力相等，B正确；
甲图以A为研究对象，A相对于B有向右运动的趋势，在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用，由于A做匀速直线运动，所以f=F，C错误．
答案：
B
【测试题】
如图所示，A、B两长方体木块放在水平面上，它们的高度相等，长木板C放在它们上面．用水平力F拉木块A，使A、B、C一起沿水平面向右匀速运动，则()
A．A对C的摩擦力向右
B．
C对A的摩擦力向右
C．
B对C的摩擦力向右
D．
C对B的摩擦力向左
考点：
摩擦力的方向．4653054
解析：
由于用水平力F拉木块A，使A、B、C一起沿水平面向右匀速运动，即若把ABC看做一个整体，即该整体向右运动，故该整体所受的摩擦力是向左的；
对于C来说，是由于A的摩擦力导致C向右运动，故A对C的摩擦力是向右的，据物体间力的作用是相互的，所以C对A的摩擦力是向左的；对于C和B来说，B是在C的摩擦力的作用下向右运动，故C对B的摩擦力是向右的，同理，B对C的摩擦力是向左的．
答案：
A
模块二
滑动摩擦力
一、知识点
1．滑动摩擦力的定义：两个有相对滑动的物体间，在接触面上产生的阻碍它们相对滑动的力，此力就为滑动摩擦力。
2．理解滑动摩擦力的注意点：
(1)不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同。
(2)滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反，也可能跟运动方向相同。
(3)静止的物体可以受到滑动摩擦力。
(4)滑动摩擦力可以是阻力，也可以是动力。
3．滑动摩擦力产生的条件：
(1)接触面不光滑
(2)两物体相互接触且有挤压
(3)两物体间有相对运动
4．滑动摩擦力的方向：沿着接触面，并且与物体相对运动的方向相反。
5．影响滑动摩擦力大小的因素：
(1)压力：接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
(2)接触面粗糙程度：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
6．增大有益摩擦的方法：(1)增大压力；(2)使接触面更粗糙；(3)变滚动为滑动
鞋底的花纹
给轮胎套上链子
7．减小有害摩擦的方法：(1)减小压力；(2)使接触面更光滑；(3)变滑动为滚动；(4)加润滑油
用滚动代替滑动
一、例题精讲
【例4】★
以下事例中，属于有害摩擦的是()
A．
走路时鞋底与路面间的摩擦
B．
机械运转时轴承与滚珠间的摩擦
C．
拿东西时手与物品间的摩擦
D．
写字时粉笔与黑板间的摩擦
考点：
增大或减小摩擦的方法．4653054
解析：
A、人走路时，鞋底与地面之间的摩擦力是人前进的动力，鞋底刻有花纹，就是为了增大鞋与地面之间的摩擦，这是一种有益的摩擦．故A错误；
B、机械运转时，我们需要机械的运动，而两者之间存在的摩擦是阻碍这种相对运动的，所以这是一种有害的摩擦．为了减小这种摩擦，人们并且利用滚珠变滑动摩擦为滚动摩擦、加润滑油等措施来减小这种摩擦．故B正确；
C、手抓着物体，物体受重力作用没有掉下来，就是手与物体之间的摩擦力平衡了重力，这是一种有益的摩擦；
D、写字时，要想让粉笔粉末留在黑板上，就需要增大两者之间的摩擦．故D错误．
答案：
B
【测试题】
摩擦有利也有弊。下列事例中，属于需要减小的有害摩擦是()
A．
爬杆时，人与杆的摩擦
B．
板书时，粉笔与黑板的摩擦
C．
拉二胡时，弓弦与琴弦的摩擦
D．
汽油机工作时，活塞与气缸壁的摩擦
考点：
增大或减小摩擦的方法．4653054
解析：
A、爬杆时，人就依靠人与杆间的摩擦，因此人与杆的摩擦属于有益摩擦，需要增大；
B、板书时，留下粉笔字就是依靠粉笔与黑板间的摩擦，因此粉笔与黑板间的摩擦属于有益摩擦，需要增大；
C、拉二胡时，声音的产生来自弓弦与琴弦的摩擦，因此弓弦与琴弦间的摩擦属于有益摩擦，需要增大；
D、汽油机工作时，需要克服活塞与气缸壁的摩擦，因此活塞与气缸壁间的摩擦属于有害摩擦，需要减小．
答案：
D
【例5】★
在以下几个实例中，属于增大摩擦的是()
A．
磁力把磁悬浮列车从轨道上微微托起，使接触面分离
B．
气垫船的船底与水面之间有一层空气
C．
在轴承中加润滑剂
D．
在鞋底、轮胎上做上凹凸不平的花纹
考点：
增大或减小摩擦的方法．4653054
解析：
A、磁力将磁悬浮列车从轨道上微微托起，减小了列车对轨道的压力，从而减小了摩擦．故A不和题意，A错误；
B、气垫船的船底与水面之间有一层空气，使船体与水面分离，减小了两者之间的摩擦．故B不合题意，B错误；
C、在轴承中，加入润滑油，减小了车轴与滚珠之间的摩擦力．故C不合题意，C错误；
D、鞋底上凹凸不平的花纹，增大了鞋底与地面间的粗糙程度，从而增大了两者之间的摩擦．故D正确．
答案：
D
【测试题】
如图所示的做法中，目的是为了减小摩擦的是()
A．
运动鞋底装鞋钉
B．
轴承中装有滚珠
C．
汽车轮胎刻有花纹
D．
用力握紧球拍
考点：
增大或减小摩擦的方法．4653054
解析：
A、运动鞋底装鞋钉，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大鞋和地面之间的摩擦力，防止滑倒．不符合题意；
B、轴承中装有滚珠，是用滚动代替滑动减小轴承转动时的摩擦力．符合题意；
C、汽车轮胎刻有花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大轮胎和地面之间的摩擦力．不符合题意；
D、打球时用力握紧球拍，这是通过增大压力来增大手和球拍之间的摩擦力，防止滑掉．不符合题意．
答案：
B
【例6】★★★
小明观察如下漫画，总结了四个观点，错误的是()
A．
甲图此刻人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力
B．
乙图此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力
C．
丙图此刻人对箱子推力大于箱子受到的摩擦力
D．
丙图箱子在同一水平面上滑动时受到的摩擦力大小不变
考点：
摩擦力的大小．4653054
解析：
A、甲图中人用水平推力推木箱，但没有推动，即此时木箱处于平衡状态，此时所受的推力和摩擦力是一对平衡力，故这两个力大小相等；故A正确；
B、乙图中表示人用更大的推力，但木箱仍然没有推动，即仍处于平衡状态，所受的推力和摩擦力是一对平衡力，这两个力大小相等，此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力；故B正确；
C、丙图中表示木箱在水平地面上已运动起来，但人已经摔倒，不在对木箱施加推力，故C错误，符合题意；
D、丙图中木箱在水平地面上运动，由于木箱和水平地面没有改变，所以受到的摩擦力大小不变，故D正确．
答案：
C
【测试题】
一物体以1m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动时受到的摩擦力为40N，若物体运动的速度增加到3m/s时仍在该桌面上做匀速直线运动，此时它受到的摩擦力()
A．大于40
N
B．
小于40
N
C．
等于40
N
D．
无法确定
考点：
摩擦力的大小．4653054
解析：
一物体以1m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动，所以摩擦力与拉力是一对平衡力，f=F=40
N，方向与拉力方向相反；
物体运动的速度增加到3m/s时仍在该桌面上做匀速直线运动，此时压力和接触面的粗糙程度都未变化，所以摩擦力仍不变，为40
N．
答案：
C
【拓展题】
A、B、C叠放在一起，在水平力FA=FB=10
N的作用下，以相同的速度v沿水平方向向左匀速滑动，如图所示，那么此时物体B受到的摩擦力大小和C受到的摩擦力大小分别为()
A．20牛，0
B．
20牛，10牛
C．
10牛，20牛
D．
10牛，0
考点：
摩擦力产生的条件；摩擦力的大小．4653054
解析：
(1)物体A受到水平向右、大小为10
N的拉力，因为处于静止状态，所以A受到B对A水平向左、大小为10
N的摩擦力作用；因为力的作用是相互的，因此A对B一个水平向右、大小也为10
N摩擦力作用．
(2)由于B和A一起向左做匀速直线运动，并且B受到水平向左的力和A对B水平向右的摩擦力大小相等，因此C对B的摩擦力大小为零，即B对C的摩擦力大小也为零．
答案：
D
【例7】★★★
如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12N的水平拉力F1作用下，A、B一起作匀速直线运动，若将A、B紧靠着放在同一水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起匀速运动(如图乙所示)，则推力F2
()
A．小于12
N
B．
大于12
N
C．
等于12
N
D．
无法判断
考点：
二力平衡条件的应用；摩擦力大小的影响因素．4653054
解析：
A和B叠放在水平桌面上和A、B紧靠着放在同一水平桌面上，两种情况下A和B对水平桌面的压力大小都等于A和B的重力大小，重力不变，压力不变．两种情况下木块和水平桌面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变；
推动木块匀速直线运动，水平方向的推力和滑动摩擦力是平衡力，滑动摩擦力不变，推力不变，F2=F1=12
N．
答案：
C
【测试题】
如图所示，放在M、N两水平桌面上的P、Q两物体，分别在FP=5
N、FQ=3
N的水平拉力作用下做匀速直线运动，可以确定()
A．
桌面M一定比桌面N粗糙
B．
P的速度一定大于Q的速度
C．
P的质量一定大于Q的质量
D．
P受到的摩擦力一定大于Q受到的摩擦力
考点：
二力平衡条件的应用；摩擦力大小的影响因素．4653054
解析：
(1)物体P、Q分别在FP=5
N、FQ=3
N的水平拉力作用下做匀速直线运动，根据二力平衡条件得，物体P、Q受到的摩擦力分别是5
N、3
N．P受到的摩擦力一定大于Q受到的摩擦力．故D符合题意；
(2)P受到的摩擦力大于Q受到的摩擦力，摩擦力跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，P受到的摩擦力大，可能是因为桌面M比桌面N粗糙造成的；可能是P的质量大，重力大，对桌面的压力大造成的．故A和C不符合题意；
(3)摩擦力大小跟物体的运动速度无关．故B不符合题意．
答案：
D
【例8】★★
在水平桌面上有一质量为1kg的长方体．用4
N的水平拉力向右拉，长方体静止不动，此时它所受的摩擦力为
N；拉力增大至6
N时长方体做匀速直线运动；若拉力增大至8N时长方体所受的摩擦力为
N。
考点：
二力平衡条件的应用；摩擦力大小的影响因素．4653054
解析：
用4N的水平拉力向右拉，长方体静止不动，所以物体所受的拉力与摩擦力相互平衡，大小相等都为4
N．
拉力增大至6
N时长方体做匀速直线运动，所以物体仍处于平衡状态，受拉力与滑动摩擦力相互平衡，都为6
N．
若拉力增大至8
N时，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以所受滑动摩擦力大小不变．仍为6
N．
答案：
4；6．
【测试题】
张老师用2
N的力沿水平方向推一辆在水平桌面上的小车，小车以较慢的速度沿力的方向做匀速直线运动，小车受到的摩擦力是
N；当他推小车以较快的速度沿力的方向做匀速直线运动时，所用的推力应该
N(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
考点：
二力平衡条件的应用；摩擦力大小的影响因素．4653054
解析：
小车在水平方向上做匀速直线运动，处于平衡状态，所以其在水平方向上受到平衡力的作用．小车在水平方向上受到的力有推力和摩擦力，根据二力平衡的条件可知摩擦力等于推力都等于2
N．
小车的速度虽然加快，但仍是匀速直线运动，仍处于平衡状态，所以受到的力仍然是平衡力，摩擦力仍然等于推力；由决定摩擦力大小的因素可知，摩擦力不变，所以推力也不变仍然等于2
N．
答案：
N；等于．
【测试题】
当马拉着载有1000kg货物的雪撬在平直的公路上匀速向南行驶时，马对雪橇的水平拉力是500
N，雪撬在水平方向上受到的阻力是
N，方向是
(填“南”或“北”)；若雪橇上的货物卸下了500kg，马拉雪橇仍是匀速行驶，马对雪橇的水平拉力将会
(填“增大”、“减小”或“不变”)
考点：
摩擦力的方向；二力平衡条件的应用；摩擦力大小的影响因素．4653054
解析：
因为雪橇在平直的公路上匀速向南行驶，在水平方向受到拉力和阻力的作用，并且是一对平衡力，因此雪橇在水平方向上受到的阻力与拉力的大小相等，方向相反，即阻力大小为500
N、方向向北．
因为接触面的粗糙程度不变，而载货量减少，因此雪橇对地面的压力减小，故雪橇受到的摩擦力减小，由于雪橇仍然匀速行驶，因此马对雪橇的水平拉力减小．
答案：
500，向北，减小．
【例9】★★
在探究“摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，小明的两次实验如图A、B所示。
(1)这两次实验是为了探究摩擦力大小是否与
有关。
(2)要测量出木块与桌面间摩擦力的大小，应用
沿水平桌面拉木块做
运动．这是利用
原理进行的间接测量。
(3)本实验得到的结论是：。
(4)若在A图中分别用2
N和3
N的水平力都能拉着木块沿水平桌面运动，则两次木块受到的摩擦力大小
(选填“相同”或“不同”)。
考点：
探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验．4653054
解析：
(1)比较A、B两图发现：接触面的粗糙程度相同，但是压力不同，B图中木块对木板的压力比A图中大，弹簧测力计的示数不同，反应了摩擦力的大小不同，因此这两次实验是为了探究摩擦力与压力是否有关．
(2)要测滑动摩擦力，需利用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等．
(3)根据本实验的过程可得出结论：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大．
(4)若用大小不同的水平力拉着同一个木块沿水平桌面运动，虽然拉力大小变了，但压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小也不变．
答案：
(1)压力；(2)弹簧测力计；匀速直线；二力平衡；(3)在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；(4)相同．
【测试题】
在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中：
(1)应用弹簧测力计沿水平方向
拉动木块；实验数据如下：
序号
接触面
压力/
N
滑动摩擦力/
N
木块与木板
2.0
0.4
木块与木板
2.5
0.5
木块与砂纸
2.0
0.6
(2)分析
(选填序号)两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，这种方法称为；
(3)在序号1的实验中如用0.5
N的力水平拉动木块，木块受到的滑动摩擦力为
N。
考点：
探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验．4653054
解析：
(1)应用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块；
(2)由表中实验数据可知，实验序号为1、3的实验，物体间的压力相等而接触面粗糙程度不同，由表中实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系；
(3)由表中实验数据可知，在实验序号为1的实验中，物体受到的滑动摩擦力为0.4
N，用0.5
N的力水平拉动木块时，物体间的压力与接触面的粗糙程度不变，木块受到的滑动摩擦力不变，为0.4
N．
答案：
一、摩擦力的相关知识点
(一) 摩擦力的概念和分类
物理中涉及到的力很多, 对于每一种力要想正确的分析和利用它, 首先对其界定的范围有个充分的认识和理解。就摩擦力而言, 其定义为:“两个相互接触的物体, 当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时, 就会再接触面上产生摩擦。而这种摩擦产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力, 就是摩擦力。”可见, 摩擦力产生的必要条件就是:物体间相互接触、挤压, 发生形变, 有弹力;物体接触面粗糙;物体间有相对运动趋势或相对运动。缺一不可, 两个物体不接触, 或者不存在弹力即便存在相对运动或者运动趋势, 也不会产生摩擦力;同样, 两个物体相互接触, 如果不存在相对运动或者运动趋势, 也不会产生摩擦力。理解这一内容时, 还要强调的表面粗糙, 当然现实生活中绝对的光滑是不存在的, 达到一定程度, 摩擦力足够小时, 可以忽略。学习这一部分内容时, 学生常常会顾此失彼, 考虑不周, 不能从理论的角度上正确认识摩擦力产生的必要条件, 往往导致错误发生。
我们讨论的摩擦力, 从大的方面来讲, 可以分为静摩擦力和动摩擦力。其中动摩擦力又可分为滑动摩擦、滚动摩擦。所谓静摩擦力是指一个物体相对于另一个物体来说, 有相对运动趋势, 但没有相对运动时产生的摩擦, 它随推力的增大而增大, 但不是无限地增大, 当推力增大到超过最大静摩擦时, 物体就会运动起来;静摩擦是两物体相互接触且相对静止, 要发生滑动但又没发生滑动时产生得摩擦。所谓滑动摩擦是指一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦, 此时摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;滚动摩擦指一个物体对在它表面上滚动的物体产生的摩擦, 滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
(二) 摩擦力的存在
物理学最大的难点在于理解, 单纯的把物理定义和概念简单的背诵和记忆是不能解决实际问题的。笔者做过一个简单的试验, 考试时候出了一份试卷单纯的考察学生对物理基本概念和定义的背诵, 几乎所有的学生在九十分以上, 可见, 学生对概念的记忆和背诵掌握的比较好;而同一个班级如果考察对知识点的运用和解决实际问题的能力, 结果很不理想。试验证明, 对于物理学而言, 单纯的背诵和记忆是一回事, 而利用所学的物理知识解决实际问题是另外一回事。就摩擦力而言, 摩擦力的定义前面已经讲过了, 但摩擦力产生的条件学生必须理解和掌握, 否则, 单纯的背诵和记忆也解决不了实际问题。
摩擦力在什么情况下存在呢?能否从定义上找到判别的依据呢?先从定义入手, 摩擦力存在的条件有:物体间直接接触、接触面粗糙、接触面间有弹力存在、物体间有相对运动或相对运动趋势。这些条件紧密联系, 缺一不可。任何两个条件或者三个条件的组合都不会产生摩擦力, 只有所有条件齐备, 摩擦力才会产生和存在。
(三) 摩擦力的方向
物理学中, 各种力都是矢量的, 即有大小和方向。摩擦力是一种力, 也是矢量, 大小如果求解我们暂不考虑, 但是方向如何确定呢?这个问题就涉及到摩擦力方向的判定。
对于摩擦力方向的判定, 我们先要理解“沿着接触面的切线方向”。即对于物体之间的摩擦力而言, 他们的方向就是两个物体接触面的切线方向。怎么理解呢?简单的说就是接触面是平面的话, 切线方向就是接触面平行的方向;如果是圆形表面接触的话, 其摩擦力方向就是与接触面到圆心连线的垂直方向。这个可以帮助我们分析出摩擦力的大致方向。
但是, 与圆心垂直也好, 与平面平行也好, 具体方向怎么判定呢?就要依据“阻碍相对运动或相对运动趋势”来进行判定。即摩擦力总是阻碍相对运动或者相对运动趋势的。例如, 墙面上粘附一个物体, 该物体本身而言, 收到地球引力, 有向下运动的趋势, 但是并没有向下运动, 这是什么缘故呢?就是因为有摩擦力的存在。根据作用力与反作用力的原理, 我们就可以很清楚的判定出摩擦力的大小和方向, 即与重力方向相反的方向。当然这个摩擦力属于静摩擦力的范畴。如果该物体由于粘附不牢固, 沿着墙壁下滑, 那么它所受的摩擦力的方向仍然是向上的与重力方向相反, 这时候所受的摩擦力就是滑动摩擦力了。总之, 我们可以看出, 判断摩擦力的方向我们的依据就是“阻碍相对运动或相对运动趋势”。
(四) 摩擦力的大小
摩擦力产生的条件清楚, 方向也可判定, 那么大小如何确定呢?
对于静摩擦力的计算, 我们可用根据物体平衡条件或者牛顿定律求解, 其摩擦力的大小范围就是0≤f静≤fmax。仍以墙上粘附物体为例:物体粘附在墙壁上, 没有下滑, 说明物体处于一个平衡态。此时物体在两个力的作用下保持平衡, 这时候物体所受墙壁的摩擦力的大小与物体重力相等且方向相反。对于滑动摩擦而言, 可用f滑=u N。其中f是滑动摩擦力, u是滑动摩擦系数, N是接触面之间的弹力。问题的求解很简单, 只要有数据经过简单计算就可以出来。关键对这个公式的拓展使用:需要改变摩擦力时, 我们可以通过调整摩擦系数或者物体之间的弹力来实现, 如接触面润滑油的使用目的是降低摩擦系数。
(五) 摩擦力作的功
摩擦力是否作功呢?我们从功的概念上先理解什么是功。功就是物体所受的力和在该力方向上物体移动距离的乘积。可见, 摩擦力对物体是否作功, 关键在于这两个数值的乘积。W=f×S=f×Scosθ, 可见, 摩擦力作功主要取决于摩擦力f与位移S的夹角θ。cosθ的值决定了是否作功、作多少功、正功或者负功。
二、结语
物理学有其奥妙之处, 其本身是有规律可循的。摩擦力部分也不例外, 也有自己的规律, 如果发现这些规律, 纵然高职学生的能力和水平不及普通本科生, 但是学好这部分内容也不是什么难事。对于教师而言, 也应该掌握教学规律, 采用适当的教学方法, 如多媒体教学和辅助实验教学, 也能帮助学生轻而易举的掌握好摩擦力。
摘要：本文作者结合自己的教学实践对摩擦力的概念和分类、摩擦力存在的条件、摩擦力方向和大小的判定等内容进行详细的分析, 旨在帮助学生对该部分内容有个详尽的了解, 更好的掌握摩擦力。
关键词：高职物理,摩擦力,分析
参考文献
[1]刘广东.浅析大学物理中摩擦力难学成因及其对策.阜阳师范学院学报, 2010.
[2]陶小春, 祝子萍.浅谈摩擦力教学要点.江西教育学院学报, 1999.
误区一：摩擦力的方向总是跟物体的运动方向相反。
点拨一：这一观点混淆了“物体运动”和“物体的相对运动”两个概念。谈到“物体的运动”，一般是以地面为参考系，而“相对运动”则是相对于相互作用的另一个物体而言的。例如：谈到甲物体相对乙物体的运动，则是以乙物体为参考系的，就是说它们的参考系不同。在有些情况中，“物体的相对运动或相对运动趋势方向”跟“物体运动方向”是相反的。
正确现点：滑动摩擦力的方向总是跟物体间的相对运动方向相反，并非总是跟物体的运动方向相反；而静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势的方向相反。换一个角度说，也就是摩擦力的方向与运动方向无关，可能与物体运动方向相同，也可能与物体运动方向相反，也可以和运动方向成任意的角度关系。
例如，一上表面粗糙的长木板静止在光滑的水平地面上，另一小物块C以一定的速度滑到该长木板上（如图1所示），则小物块C与长木板间的摩擦力为滑动摩擦力，由长木板相对小物块C向左运动知长木板受到的摩擦力方向向右，即与其运动方向相同。同理，小物块C受到的摩擦力方向向左，与其运动方向相反。
图1
误区二：摩擦力总是阻碍物体的运动。
点拨二：这一观点和“误区一”产生的原因相同，这同样与我们在日常生活中所接触的大多数现象中的摩擦力的方向与运动方向相反有关。实际上，摩擦力的方向可以与运动方向相同，如上述中的长木板所受的摩擦力方向就与长木板的运动方向相同，这时摩擦力充当的是动力，可使长木板进行加速运动；小物块C受到的摩擦力与物体的运动方向相反，这时摩擦力充当的是阻力，在阻碍小物块C的运动，从而使物体呈现减速运动。
正确观点：摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势；当摩擦力方向和运动方向相同时，摩擦力充当动力可促进物体的运动；当摩擦力方向和运动方向相反时，摩擦力充当阻力可阻碍物体的运动。
误区三：运动的物体受到的是滑动摩擦力， 静止的物体受到是静摩擦力。
点拨三：这一观点没有理解“滑动摩擦力是发生在有相对运动的两物体间，静摩擦力是发生在有相对运动趋势的两物体间”这句话的物理内涵。滑动摩擦力中的“动”指的是产生摩擦力的相互接触的两个物体间发生了相对运动。静摩擦力中的“静”指的是产生摩擦力的相互接触的两个物体间没有相对运动。而这两个物体并不一定是静止或运动的（这里的静止和运动都指的是相对地面参考系来讲的）。
正确观点：运动的物体既可能受到滑动摩擦力，也可能受到静摩擦力，还可能不受摩擦力；静止的物体也既可能受到静摩擦力，也可能受到滑动摩擦力，还可能不受摩擦力。
例如，我们走路过程中，不考虑走路打滑情况，人与地面之间存在的是静摩擦力，而人是运动的，地面是静止的。
图3
例如，如图2所示，在粗糙倾斜的传送带上，物体A随传送带一起运动，物体A和传送带是相对静止的，所以运动中的物体A所受的摩擦力为静摩擦力，且物体A相对传送带有向下的运动趋势，所以这个静摩擦力沿着传送带向上。而图3中被固定的物体B与传送带间的摩擦力却为滑动摩擦力。
误区四：摩擦力的方向总与物体的运动方向在同一直线上。
点拨四：这一观点产生的原因是对物体的运动与物体的受力情况的关系没有进行正确的认识。要知道，摩擦力的方向总是和接触面相切。
正确观点：摩擦力的方向与物体的运动方向可能在同一直线上，也可能与物体的运动方向垂直，还可能与物体的运动方向成任意角度。
例如，我们手拿一长细杆，保证细杆处于竖直状态并带动细杆向任意方向运动。第一次保证细杆和手指间相对静止，则杆会受到竖直向上的静摩擦力；第二次让细杆和手指间存在相对运动，则杆会受到竖直向上的滑动摩擦力。这两种摩擦力的方向都和运动方向没有特定的关系，这就可以很好地解释这个问题了。
误区五：摩擦力的大小随压力的增大而增大。
点拨五：这一观点产生的原因是没有分清“滑动摩擦力”“静摩擦力”和“最大静摩擦力”所致，没有掌握关于摩擦力大小求解的正确计算方法。
正确观点：滑动摩擦力的大小（Ff=μFN，FN表示两个物体表面间的垂直作用力，即正压力）随压力的增大而增大；最大静摩擦力随压力的增大而增大；静摩擦力的大小与正压力的大小无关。
图4
今天我说课的题目是人教版八年级物理第八章第三节《摩擦力》，下面我从教材分析、教学目标、教学重点难点、教学方法、教学流程等方面进行阐述。
一、教材分析
摩擦力是在弹力、重力之后研究的第三种常见的力，教材通过让学生经历感知、描述、探究、分析等认识力的过程来完成学习目标。滑动摩擦力测量的设计是二力平衡知识的具体应用，增大和减小摩擦的方法是摩擦力在日常生活和工农业生产中的具体应用，学生通过学习本节教材的知识，提高了学生利用知识解决实际问题的能力。因此这一节无论在知识学习上和培养学生的能力上都有十分重要的作用。
二、学情分析
八年级学生感性认识丰富，求知欲望强烈。具有一定的自主学习能力和实验探究能力，掌握了基本的物理研究方法。本节通过实验，学生能够感知摩擦力的概念和方向，能够完成探究影响滑动摩擦力因素的实验并得出结论。
三、教学目标
知识与技能
（1）知道什么是滑动摩擦力，影响滑动摩擦力大小的因素。（2）会利用二力平衡的知识测量摩擦力的大小。（3）了解增大或减小滑动摩擦力的方法，并能在日常生活中解决有关摩擦力的实际问题。
过程与方法（1）在探究影响摩擦力因素的过程中，学习应用控制变量法。（2）经历探究过程，培养学生逻辑思维能力、解决实际问题的能力。
情感态度与价值观
通过探究实验培养学生勇于探究，实事求是的科学态度与交流合作精神。
四、教材的重点及难点
教学重点：滑动摩擦力的测量方法，探究影响滑动摩擦力大小的因素。
教学难点：探究实验的过程，实验数据表格设计。
五、教学方法
本节课采用以教师启发引导，学生自主学习、合作探究、实验交流为主的教学方法。通过多媒体技术与物理教学的有效整合，突出重点，突破难点达成本节教学目标。
六、教学流程
通过体验摩擦力存在、归纳摩擦力定义、探究影响滑动摩擦力大小的因素、摩擦力的利用与防止和反馈练习五个环节来完成教学目标。
（一）创设情境 引入新课
1、请两位学生上台进行捉泥鳅比赛，以一段轻松可爱的《捉泥鳅》音乐为游戏背景。（音乐开始游戏开始，音乐停止游戏结束，用音乐限制比赛时间。）
2、向学生展示一盘木屑，让刚才抓得少的学生重抓一次沾满木屑的泥鳅。（二次强烈的反差激发学生学习兴趣。）板书摩擦力课题，介绍并板书摩擦力的符号和单位。
（二）合作探究 建构新知（1）体验摩擦力的存在
引导学生利用身边物体或举例说明摩擦力的存在，并分组进行活动探究，通过指导学生把手放在桌上做实验体验摩擦力，学生会感觉到摩擦力的存在及其阻碍作用，为下一步得出摩擦力的定义及其方向做好铺垫。
（2）归纳摩擦力的定义
引导学生讨论：试着给摩擦力下定义，最后教师引导学生用物理语言得出滑动摩擦力定义、及方向，并解释产生原因。教师通过ppt课件引导学生认识三种摩擦力。
滑动摩擦力的测量：
教师引导学生讨论得出运用二力平衡测量摩擦力的方法。并通过flash课件演示滑动摩擦力的测量方法，重点强调匀速拉动木块。并通过课件指导滑动摩擦力的示意图的画法。
（3）探究影响滑动摩擦力大小的因素
第一：让学生进行猜想与假设。根据摩擦力的定义思考摩擦力的三要素：摩擦力的方向、作用点、摩擦力的大小与什么因素有关，引导学生猜想，教师归纳学生的猜想假设并通过课件展示，引导学生从接触面的粗糙程度、对接触面的压力、接触面的大小、物体运动速度等几个因素进行探究。小组讨论实验方法、记录表格。
第二：设计实验。课件展示实验器材（长木板、大木块、小木块、弹簧测力计、砝码、棉布）从中选择要用的器材验证猜想。利用flash课件虚拟演示实验方法，同时引导学生得出实验过程中要运用控制变量法。学生设计几个因素实验数据表格较难，指导学生设计一个因素的实验表格，教师根据学生设计表格情况，课件展示实验表格。
第三：进行实验与收集数据，分析论证得出实验结论，并对实验过程及实验结果进行交流与评估。教师巡视指导（提醒学生注意匀速拉动木块，运用控制变量法等），收集实验过程出现的操作问题，实验汇报结束后，师生进行评价和点评。课件展示，全班共同分析得出结论：滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关。继续引导学生对实验出现问题进行讨论交流。
（通过以上探究实验使学生乐于探究、勇于实验、勤于思考，培养学生的实验探究能力和分析处理数据能力。）
（4）摩擦力的利用与防止
学生们已经通过实验获得了滑动摩擦的有关知识。接下来通过ppt图片使学生认识了解摩擦力利用与防止，并讨论增大摩擦和减小摩擦的方法。
指导学生自读课本26页科学世界，小组讨论减小摩擦力方法除前面总结的还有其没有他方法，对总结和举例充分的组提出表扬。
（使学生了解摩擦力在实际生活中的作用，认识到物理知识与生活、生产的联系，培养热爱科学的意识。）
（三）拓展练习
（1）如果我们周围没有摩擦力，想象一下会出现什么样的情况？（2）展示自行车图片，讨论自行车中那些设计是为了增大摩擦，那些是为了减小摩擦的。
（四）课堂训练
1．关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）
A．压力越大，滑动摩擦力越大B．压力不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大C．压力不变，速度越大，滑动摩擦力越大D.压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越
2.下列事例中，目的是为了增大摩擦的是（）
A．给自行车的轴加润滑油B．在自行车的把套上做出凹、凸花纹 C．在机器的转动部分加装滚动轴承 D．磁悬浮列车行驶时，车身悬在空中
3.下列实例中，为了减小摩擦力的是（）A．冬天，在结冰的路面上撒砂子 B．旅行箱下装有小轮子 C．在拔河比赛时，用力握绳子 D．鞋底上有高低不平的花纹
4、用5牛顿的水平推力推桌子，桌子静止，摩擦力是多少?
5、用10牛顿的水平推力推桌子，桌子静止，摩擦力是多少?
6、用15牛顿的水平推力推桌子，桌子匀速直线运动，摩擦力是多少?运动起来以后用20牛顿的水平推力推桌子匀速直线运动，摩擦力是多少?(本环节设计体现了从生活走向物理，再从物理走向生活的设计理念。能够达到课堂反馈和激发学生学习兴趣的目的，加深对滑动摩擦力影响因素的理解，注重培养学生逻辑思维能力、解决实际问题的能力。)
（五）课堂小结并质疑
通过本节课的学习，你的收获是什么？还有什么疑问？还有什么问题要继续思考探究？有没有更好的方法测量摩擦力。
(预习较好的学生可能会说出用匀速拉动木板的方法测量摩擦力，优于先前的实验。通过学生小结和质疑，培养学生语言组织能力和逻辑思维能力，及敢于创新、乐于思考精神。)
（六）板书设计 第3节 摩擦力
1、滑动摩擦力（f）
2、测量原理：二力平衡
方法：使用弹簧测力计水平匀速直线运动
3、影响因素：压力和接触面的粗糙程度
4、增大摩擦方法：(1)增大压力(2)增大接触面的粗糙程度
本节课我从下面三个方面谈一谈教学的构思。
一、教材分析
1、本节教材的地位和作用:
本节教材中摩擦力的测量涉及到二力平衡知识的具体应用，“增大和减小摩擦的方法”是摩擦力在日常生活和工、农业生产中知识的具体应用，通过学习本节教材的知识，提高了学生利用知识解决实际问题的能力。因此这一节课无论在知识学习上还是培养学生的能力上都有着十分重要的作用。
2、教学目标的确定
(1)、知识与技能
知道滑动摩擦力和接触面粗糙程度、接触面之间压力大小的关系；知道增大和减小摩擦的方法，并能在日常生活中应用这些知识；进一步熟悉弹簧测力计的使用方法。培养学生逻辑思维能力、培养学生利用知识解决实际问题的能力。
(2)、过程与方法
经历探究滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程，体会怎样进行科学的猜想，理解在研究多因素问题中怎样运用“变量控制”的方法。
(3)、情感态度与价值观
培养学生实事求地是进行实验的科学态度和科学精神。
注重对学生探究能力、创新精神的培养，更注重让学生主动获取知识。
体验自然科学的价值，体验知识来源于实践而又作用于实践的辩证关系。
3、教材的重难点
本节教材的重难点是引导学生进行探究。对于教材中的知识点，学生大都能理解和掌握，但更重要的是让学生在探究能力培养和探究过程体验方面，通过对影响滑动摩擦力大小的各种因素的实验探究，突出“猜想与假设”这个环节，同时认识在探究过程中“变量控制”的意义和方法。
二、教法和学法
施教之功，贵在引导，重在转化，妙在开窍。引导转化作用就是教师的主导作用，不能简单的把“启发式教学”看作是一种教学方法，而是要运用启发式教学的思想去指导教学。本着教学有法，但无定法，贵在得法的原则，本节课我打算采用以教师引导，学生探究和实验为主的启发式教学方法。
三、教学程序的设计
依据本节教材编排的顺序，依据学生的认识规律，我设计了下面的教学程序和相应的具体操作：
（一）创设情境，实验引入：
今天上课之前，我带了几个小玻璃球准备和同学们一起进行科学研究。但在来学校的路上，小玻璃球变脏了。老师给他们洗干净了。现在，请两个同学把玻璃球请出来。（请两个同学上台２０秒夹球）提出问题：玻璃球为什么不好夹？--学生讨论回答
你认为摩擦力是一种什么样的力？ 学生用自己的语言叙述摩擦力。
（二）新课学习
1、认识什么叫摩擦力
先请同学们把手平放在桌面上，手心朝下，一起来做几个动手实验。
(1).手平放在桌面上，用力推或拉，使手在桌面上运动，感受有没有一个阻碍手运动的力；
(2).手平放在桌面上，用力推或拉，但保持手不动，感受有没有一个阻碍手运动的力；
(3).手平放在桌面上，保持手不动，也不用力推或拉，感受有没有一个阻碍手运动的力；进而引入摩擦力的定义及种类。并进一步指出，在静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦中，滑动摩擦是初中学习的重点，自动导入到本节第二个环节“影响滑动摩擦大小的因素”的学习。
2.探究滑动摩擦力与哪些因素有关
(1)探究活动的第一步是学生进行猜想与假设
在学生认识到摩擦力的存在后，我很自然地向学生们提出了问题：同学们猜一猜滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关呢？
有的学生思维受教材的影响，提出的是教材上的猜想，对于这部分同学注意对他们进行鼓励，让他们提出其它猜想。有的同学在课堂上思维很活跃，不局限于书本，而会提出其它猜想，作为老师，这时即使学生提出的某些猜想显得很幼稚、很荒诞，也要发掘其合理因素并予以鼓励。但同时要注意引导学生进行科学的猜想，在学生说出他的猜想后，可以问问他“你为什么要这样想呢？”在各种猜想均列出后，我向同学们指出，摩擦力产生的机理和制约因素都很复杂，对摩擦的研究已形成一门系统的学科“摩擦学”，其中一些问题至今仍在探索中。今天，我们只对四个猜想进行实验探究：滑动摩擦力的大小是否与压力有关？是否与接触面的粗糙程度有关？是否与物体运动的方向有关？是否于表面积的大小有关?并将全班分为四个大组，每组用实验探究一个猜想。
(2)探究活动的第二步是学生制定探究计划与设计实验
怎样证明学生自己的猜想？先让学生独立思考，再让他们交流讨论，然后有针对性地请了一位同学来说说他们组讨论的探究计划。在这个过程中，注意对学生进行适当的引导点拨，启发学生，问他们“大家赞同他的方案吗？其他同学还有没有更好的实验方案？”同时提醒学生注意影响滑动摩擦力大小的因素可能不止一个，我们这组的同学是要研究压力的变化对滑动摩擦力的影响，那我们应如何设计实验才能知道滑动摩擦力的变化是由这个因素引起的，而不是由其它因素引起的呢？通过学生的思考、交流和讨论、老师的点拨，学生都会制定出正确的探究计划。
(3)探究活动的第三步是学生进行实验与收集数据，分析论证得出实验结论
实验前，提醒同学们注意实验器材的选择，提醒学生如果想让弹簧测力计上的示数等于滑动摩擦力的大小，该让木块在长木板上做怎样的运动？（匀速直线运动）；这里运用了什么知识？（二力平衡知识）。在学生实验的过程中，巡视各实验小组，帮助学生解决实验中遇到的问题。
实验结束后，四个实验小组的代表公布自己的实验数据，全班同学共同对这些数据进行分析，得出实验结论。无论学生的猜想是否与实验的结论相符，都要对学生进行鼓励，肯定他们的这种实事求是的探索精神。同时鼓励有兴趣的同学还可以在课后继续探索滑动摩擦力是否与其他因素有关。
在得到实验结论后，继续引导学生们总结实验中采用的方法：如果一个物理量与多个因素有关，我们在研究某一个因素对该物理量的影响时，应控制其它与该物理量有关的因素不变，这种研究问题的方法叫做“变量控制法”。接着再讲述：“变量控制法”是科学研究的一个基本方法，它适用于多因素问题的研究。它不仅仅适用于研究物理问题，也适用于其他科学领域问题的研究，在今后的学习和探究中，我们还要经常使用这个方法。
3、如何增大和减小摩擦
有很多增大和减小摩擦的事例都是学生们所熟悉的，而且学生们已经通过实验获得了滑动摩擦的有关知识，所以对于这个问题组织学生自己进行讨论，还鼓励他们提供更多有趣的利用摩擦、减小摩擦的事例，让他们自己用所学的知识来解释这些有关摩擦的现象，并总结出增大和减小摩擦的常用方法。在这个过程中，只适当地进行引导和点拨。
4、讨论假如生活中没有摩擦力
从上面的讨论中，学生已经知道摩擦力与我们的生活息息相关，摩擦力也并不总是有害的，接下来我让同学们继续讨论假如我们的生活中没有了摩擦力会是什么样呢？并让学生在课后完成“迷你小实验”，并将讨论的内容以“假如生活中没有摩擦力”为题写一篇小论文。
接着顺带提问：我们观察到一般的交通工具如自行车、汽车、火车都装有轮子，这是采用什么方法来减小摩擦？而现在有一种新型交通工具--磁悬浮列车，它是没有轮子的，但它的时速可达到500公里以上，是当今世界最快的地面客运交通工具，它又是利用什么途径来减小摩擦的呢？
5．以分组抢答形式完成一些课堂反馈题：
6.请一位同学朗读下面小文章，加深对摩擦力的认识。
7．课后作业：
（1）以“假如没有摩擦”为题，写一篇科幻小文章。
关键词:静摩擦力 方向判断 大小计算
静摩擦力存在于我们的日常生活当中,在教学过程中跟学生举例说明静摩擦力的存在,学生很容易理解。但是对于分析静摩擦力方向,由于需要运用抽象思维,很多中学生时常会出现错误的判断。究其原因,在于这些学生没有真正理解静摩擦力产生的条件及其特点。
一个物体在另一个物体表面上具有相对运动的趋势时所受到阻碍物体运动的力叫静摩擦力。当两个互相接触并处于相对静止的物体间存在相对运动趋势时,就有静摩擦力产生。
这里应注意三点:①两个紧密接触而又相对静止的物体(静摩擦力存在于静止的物体系统);②具有相对滑动的趋势,但又还没有发生相对的滑动(如果滑动了就不是静摩擦力了);③两物体必须是粗糙的(如果光滑就不存在摩擦力了)。所以静摩擦力产生的条件是:接触面是粗糙的;两个物体互相接触且相互间有挤压;物体间有相对运动的趋势。
一、静摩擦力的方向
判断静摩擦力的方向往往是学生学习中的一个难点。由静摩擦力方向的作用效果可以看出,其应沿着接触面的切线方向并且与相对运动趋势的方向相反。所谓相对运动趋势的方向就是假定物体间没有摩擦力时相对运动的方向。也就是说,先看外力施加后假设没有静摩擦力物体将会向哪个方向移动,那么既然物体没有运动,就有一个没有静摩擦力的假设,物体将要运动的方向相反的静摩擦力。
在分析具体的问题时,对静摩擦力的大小和方向的判定必须搞清物理情境,依据静摩擦力产生的条件和研究对象所处的状态及其他条件,结合牛顿运动定律和其他物理规律来确定是否存在及其存在的大小和方向。
所以静摩擦力方向判断一般有两种方法:①跟接触面相切,并且跟物体相对运动趋势方向相反。所谓的相对,是以施加摩擦力的施力物体为参考系的。②相对运动趋势的方向的判定。假设接触面光滑没有摩擦力,看物体的相对运动方向,由此判定相对运动趋势的方向。
我们可以用生活中的日用品做一个实验,将一只鞋刷刷毛向下地放在粗糙的平面上,用手水平地推鞋刷,观察一下刷毛向什么方向弯曲;把鞋刷翻一个身,使刷毛向上,把另一个表面粗糙的物体放在刷毛上,水平推这个物体,看刷毛向什么方向弯曲。也可以用两只鞋刷,将刷毛相对地放在一起,推其中的一只鞋刷,在不产生持续滑动的情况下,观察刷毛的形状有什么变化。从这些观察中,你可以判断各自所受的静摩擦力的方向。
二、静摩擦力的大小
静摩擦力没有定值和现成的计算公式可以利用,其大小随实际情况而变,有一个可变化的区间,其可以在(0～Fmax)之间变化,Fmax是物体间的最大静摩擦力。最大静摩擦力是物体刚好发生运动时所受到的静摩擦力。当切向外力逐渐增大但两物体仍保持相对静止时,静摩擦力随着切向外力的增大而增大,但静摩擦力的增大只能到达某一最大值。当切向外力的大小大于这个最大值时,两物体将由相对静止进入相对滑动。静摩擦力的这个最大值称为“最大静摩擦力”。
静摩擦力与静止时物体受到的其余作用力的合力等大反向。静摩擦力的大小随着拉力的增大而增大,并与拉力的大小相等。即当物体只是相对运动趋势时,此时:F静=F拉。静摩擦力与物体的压力、重力、接触面粗糙面的粗糙程度都有关。
所以静摩擦力的大小可以通过以下几种方法计算大小。①利用共点力的平衡条件确定静摩擦力的大小。当物体在静摩擦力和其他外力作用下,相对于地面参考系处于静止状态或匀速直线运动状态时,根据平衡条件F合=0可知,静摩擦力的大小等于其他外力在物体运动趋势方向上的合力。②利用牛顿第二定律计算静摩擦力的大小。物体在静摩擦力及其他外力作用下,相对地面参考系作变速运动时,可根据牛顿第二定律建立运动学方程,求出静摩擦力。
静摩擦力是中学物理教学中学生理解的难点,在教学过程中要始终强调“相对运动趋势”,紧紧抓住它来分析静摩擦力的产生条件,判断方向和求解数值。在不同的教学阶段,要经常通过一系列有启发意义的典型例题分析,使学生逐步深入认识和正确掌握。
参考文献:
一、教材分析
人民教育出版社2010 年4 月第3 版物理必修1 第三章第3 节为摩擦力,是本章教学重点,也是本章教学难点. 人教版教师用书把本节内容课时设置为3 节,静摩擦力应该为其中1 节课时. 教材首先给出摩擦力的定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力.再用图1 小孩推箱子的图片,引导学生去体验:箱子没有推动,箱子与地面仍然保持相对静止,但箱子有相对地面运动的趋势,从而得出静摩擦力的概念:由于这时两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动,所以这时的摩擦力叫做静摩擦力. 随后直接给出静摩擦力的方向:静摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势的方向相反.接着用二力平衡的知识,分析相对于地面静止的物体受到的静摩擦力随推力的增大而增大,并与推力的大小保持相等. 接着观察演示实验,如图2 所示,用弹簧测力计拉木块,拉力逐渐增大,木块一直保持静止,当拉力大于某个值时,木块开始运动,认真观察会发现拉力突然变小,从而得到最大静摩擦力Fmax的概念,进而得到静摩擦力的范围0﹤F≤Fmax. 最后在“说一说”中,介绍了日常生活和生产中利用静摩擦力的实例.
通过以上分析,发现如下四个问题:(1)笔者查阅初中人教版教材,其中没有介绍“摩擦”“相对运动的趋势”“静摩擦力”这三个概念,而高中必修1 中直接给出这三个概念,造成学生认知困难.(2)研究一个力,应该知道这个力的三要素,但教材只分析了静摩擦力的方向和大小,而没有指出静摩擦力的作用点.(3)分析静摩擦力的大小时,没有指出使用的方法———平衡法,不利于培养学生的迁移能力.(4)“说一说”中,只列举了有用的一面,没有列举有害的一面,缺乏辩证思维.
二、教材重构
由于教材存在上述问题,笔者从高端备课的视角进行重构.所谓“高端备课”,是以物理课程与教学论为指导,采用备课形式,研究既符合物理学内在逻辑,又符合物理教学规律,同时符合学生学习规律的教学设计,体现从物理知识传授到物理方法教育,再到物理思想形成的核心理念.
(一)重构思路
1.查阅初中教材关注知识衔接
笔者查阅了人教版初中“摩擦力”一节,初中教材并没有给出“相对运动趋势”的概念,而高中教材直接出现“相对运动趋势”,因此造成了学生认知困难,学生普遍反映静摩擦力方向难以判断. 很多高中教师没有去查阅初中教材,被高中教材的“同学们在初中已经知道”这句话所误导,从而在高中教学中没有向学生分析相对运动趋势,因此,判断静摩擦力的方向就变成了教学难点.
2.给出摩擦概念消除矛盾认识
在高一学生头脑中,普遍认为“摩擦”就是有“相对运动”. 现在高中突然出现“静摩擦力”,其中“摩擦”是指有相对运动,而其中的“静”是指没有相对运动,显然出现逻辑矛盾!因此,高端备课先通过对比得出“摩擦”的概念,使学生更容易理解静摩擦力产生的条件以及静摩擦力的方向. 这样处理,符合物理教学逻辑,适应学生认知规律,降低了教学难度,突破了教学难点.
3.实验探究规律培养科学素养
创设实验,探究静摩擦力的大小,发现静摩擦力存在最大值,称为最大静摩擦力.既然发现了最大静摩擦力,就要更进一步探究静摩擦力的大小与什么因素有关. 采用“控制变量法”,探究出最大静摩擦力随压力的增大而增大.通过实验探究,消除科学研究的神秘感,培养学生物理学的核心素养.
4.赏析高考试题关注知识应用
高中阶段,用物理知识解决高考试题,是知识应用主要的形式. 分析高考试题特点,让学生灵活应用物理知识,是高中教学的现实需要,也是学生发展的实际需要. 高一学生不能一下提升到高考的难度,但可以引导学生关注高考物理试题的动向,例如后文所举的例子中,出现了有关向心力的知识,因为高一第一学期还没有学习到相关的知识,但让学生了解高考题包含的知识点,更有利于激发学生努力学习的兴趣.只有关注知识应用的物理高端备课,才会在一线教学中具有强大的生命力,才会受到一线教师的欢迎.
5.显化物理方法培养物理思维
高端备课用比较法,让学生分辨相对运动与相对运动趋势的含义,并总结出摩擦的概念,用体验法,让每一个学生去感知静摩擦力的存在,用观察法找到静摩擦力的作用点,用平衡法研究静摩擦力的方向和大小,用控制变量法得出最大静摩擦力与压力的关系.只有指出使用的方法,才有利于模仿和迁移,从而使教学效果产生质的飞跃.
6.强化课堂制作培养动手能力
很多教师的课堂是物理公式的天下,缺乏课堂制作设计,使学生的动手能力不断弱化.教师在教完物理知识后,应该创设一些小制作,引导学生用刚学的物理知识进行解释,不要让高中物理成为“无臂物理”,这与物理学的本质背道而驰. 优秀的物理教师,让学生在学习物理的过程中,“学中有玩,玩中促学”,玩使学习更轻松,玩使学习更深刻.
(二)教学环节
优化教学流程,突显科学方法,重视实验探究,关注知识应用,提倡动手制作,对“静摩擦力”进行符合物理教学规律、适合学生认知规律、适应高考试题特点、强化学生动手能力的构建.其教学流程如图3 所示.
高端备课的教学流程更加注重教学逻辑的严谨性、认知规律的梯度性,有助于学生理解静摩擦力的规律,提升学生应用静摩擦力的能力.根据教学流程图,实施以下教学环节.
1.用比较法理解摩擦的概念
教师首先用图片展示三种现象,如图4 所示. 图4a,物体B对物体A有压力,物体B相对于物体A有相对运动.图4b,物体B对物体A有压力,B相对于A无相对运动.图4c,物体B对物体A有压力,物体B相对于物体A无相对运动. 图4b与图4c的物体B都处于静止状态,但是,若物体A的上表面光滑,则图4b的物体B还是静止,而图4c的物体B就会沿物体A斜向下滑动. 在物理学中,把图4c中的物体B的状态称为有相对运动趋势的状态;假设物体A的上表面光滑,物体B沿物体A斜向下滑动的方向称为相对运动趋势的方向;把有相对运动和有相对运动趋势的状态统称为摩擦.通过这样的对比观察,学生弄清楚了相对运动趋势的方向,消除了头脑中对摩擦的狭义理解,为理解静摩擦力的概念、判断静摩擦力的方向理顺了思维通道,起到了分解教学难点、降低教学难度的作用.
2.体验法感知静摩擦力的存在
教师要求全班学生轻推自己的课桌,虽然手对课桌有推力,但课桌保持静止,让学生感受静摩擦力的存在. 设置课堂“随手实验”,学生容易参与,体验真切,使课堂充满活力,让物理知识从书本走向生活. 学生有了自身的体验,再去分析静摩擦力,感受就会更深刻,理解就会更容易,符合了学生的认知规律.
3.观察法找到静摩擦力的作用点
静摩擦力为接触力,没有接触就没有静摩擦力. 通过观察手推课桌,静摩擦力的作用点产生在课桌和地面的接触部分. 作用点虽然容易理解,但教材没有指出作用点的位置,这使静摩擦力知识体系缺乏完整性. 任何一个力都有三要素,包括力的作用点、方向、大小,三个要素缺一不可,没有主次之分,研究力时都应该说清楚,切不可因为简单而不提及.
4.平衡法得到静摩擦力的方向和大小
课桌在水平面上受到手的推力和地面对课桌的静摩擦力而保持静止,在水平面上处于平衡状态,根据二力平衡的规律,这两个力必须大小相等、方向相反,故可知静摩擦力的方向与推力的方向相反,即与相对运动趋势的方向相反,静摩擦力的大小等于推力的大小. 平衡法,是解决物理问题的常用方法,教师指出使用的方法,便于学生模仿和运用.
5.实验探究
通过实验探究,发现存在最大静摩擦力,只有拉力大于最大静摩擦力,物体才会开始滑动,开始运动瞬间,拉力会突然减小,即有滑动摩擦力略小于最大静摩擦力. 运用控制变量法,在图2 的木块上加砝码,即只增大压力,而保持接触面的粗糙程度不变,会发现最大静摩擦力随压力的增大而增大. 实验探究是研究物理的重要手段,也是学习物理过程中必须养成的核心素养.
6.辩证思维
静摩擦力,本身没有好坏之分,但在生产和生活中,静摩擦力有时对人们有帮助,有时对人们有危害.教师在列举实例时,既要有利用静摩擦力的实例,也要有防止静摩擦力的实例. 让学生明白,任何事物都是一体两面,只有优点而没有缺点的事物是不存在的.
7.知识应用
(2014年新课标Ⅰ卷第20题)如图5,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为l,b与转轴的距离为2l.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g,若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度.下列说法正确的是()
A.b一定比a先开始滑动
B.a、b所受的摩擦力始终相等
C.是b开始滑动的临界角速度
D.当时,a所受摩擦力的大小为kmg
赏析:题目中思考方向语句为“最大静摩擦力”“静止开始”“转动”,说明木块由静摩擦力提供向心力做圆周运动.因为从静止开始转动,a、b相对静止,故a、b角速度相等,又b的转动半径是a的2倍,由F静=mrω2可知b受到的静摩擦力是a的2倍,B错.因为圆盘缓慢地加速转动,则ω变大,由F静=mrω2可知b先达到最大静摩擦,即b先开始滑动,A对.当b要滑动时有kmg=m·2lω2,可得,C对.当a要滑动时有kmg=mlω2,可得,因为,当时,a还没有滑动,此时为静摩擦力,即,D错.故此题选AC.
8.动手制作
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