第八章運(yùn)動和力第3節(jié)摩擦力（教學(xué)設(shè)計(jì)）度人教版（2024）物理八年級下冊主備人備課成員設(shè)計(jì)思路本節(jié)課以“第八章運(yùn)動和力第3節(jié)摩擦力”為教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合人教版（2024）物理八年級下冊相關(guān)內(nèi)容，設(shè)計(jì)了一系列與生活實(shí)際相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)和案例分析，旨在引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、實(shí)驗(yàn)和思考，理解摩擦力的概念、影響因素及作用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和實(shí)踐操作能力。教學(xué)設(shè)計(jì)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，旨在提高學(xué)生的物理素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究：通過實(shí)驗(yàn)探究摩擦力的產(chǎn)生和影響因素，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和得出結(jié)論的能力。

2.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到摩擦力在生活中的重要性，樹立科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的興趣和責(zé)任感。

3.科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境：聯(lián)系實(shí)際生活，讓學(xué)生認(rèn)識到摩擦力在技術(shù)中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維和環(huán)保意識。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.摩擦力的概念和分類。

2.影響摩擦力大小的因素。

難點(diǎn)：

1.摩擦力的產(chǎn)生機(jī)理。

2.實(shí)驗(yàn)中如何控制變量，準(zhǔn)確測量摩擦力。

解決辦法：

1.通過演示實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)例，幫助學(xué)生理解摩擦力的概念和分類。

2.設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察摩擦力大小隨不同因素的變化，理解影響摩擦力的因素。

3.通過小組討論和合作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中學(xué)會控制變量，提高實(shí)驗(yàn)技能。

4.結(jié)合多媒體教學(xué)，幫助學(xué)生理解摩擦力的產(chǎn)生機(jī)理，突破理論難點(diǎn)。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解摩擦力的基本概念和原理，為實(shí)驗(yàn)探究奠定理論基礎(chǔ)。

2.實(shí)驗(yàn)法：通過小組合作完成摩擦力實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中觀察、分析、總結(jié)。

3.討論法：引導(dǎo)學(xué)生針對實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論知識進(jìn)行討論，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。

教學(xué)手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示摩擦力相關(guān)的圖片、動畫，增強(qiáng)直觀性。

2.實(shí)物展示：展示摩擦力相關(guān)的實(shí)物，如滑動摩擦實(shí)驗(yàn)裝置，幫助學(xué)生理解。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：引入網(wǎng)絡(luò)視頻、科普文章等，拓寬學(xué)生的知識面。教學(xué)過程設(shè)計(jì)導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對摩擦力的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們在生活中有沒有遇到過需要克服摩擦力的情境？”

展示一些關(guān)于摩擦力的圖片或視頻片段，如滑雪、汽車剎車等，讓學(xué)生初步感受摩擦力的魅力或特點(diǎn)。

簡短介紹摩擦力的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

XX基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解摩擦力的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解摩擦力的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹摩擦力的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

XX案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解摩擦力的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的摩擦力案例進(jìn)行分析，如汽車剎車系統(tǒng)、自行車輪胎設(shè)計(jì)等。

詳細(xì)介紹每個案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解摩擦力的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用摩擦力解決實(shí)際問題。

小組討論：將學(xué)生分成若干小組，每組討論一個與摩擦力相關(guān)的實(shí)際問題，如如何減少機(jī)械設(shè)備的摩擦，并提出解決方案。

學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與摩擦力相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論，如“生活中的摩擦力應(yīng)用”或“摩擦力對運(yùn)動的影響”。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

課堂展示與點(diǎn)評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時加深全班對摩擦力的認(rèn)識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評，促進(jìn)互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)摩擦力的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括摩擦力的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)摩擦力在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用摩擦力。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于摩擦力的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果，并鼓勵他們在日常生活中觀察和思考摩擦力的現(xiàn)象。知識點(diǎn)梳理1.摩擦力的概念

-定義：兩個相互接觸的物體在相對運(yùn)動或有相對運(yùn)動趨勢時，在接觸面上產(chǎn)生的一種阻礙相對運(yùn)動的力。

-類型：靜摩擦力、滑動摩擦力、滾動摩擦力。

2.影響摩擦力大小的因素

-接觸面的粗糙程度：粗糙程度越高，摩擦力越大。

-正壓力：正壓力越大，摩擦力越大。

-物體的材質(zhì)：不同材質(zhì)的物體，摩擦力不同。

3.摩擦力的計(jì)算

-靜摩擦力的最大值：\(F_{\text{max}}=\mu_s\cdotN\)，其中\(zhòng)(\mu_s\)為靜摩擦系數(shù)，\(N\)為正壓力。

-滑動摩擦力：\(F_k=\mu_k\cdotN\)，其中\(zhòng)(\mu_k\)為滑動摩擦系數(shù)，\(N\)為正壓力。

4.摩擦力的應(yīng)用

-汽車剎車：利用摩擦力使車輛減速或停止。

-自行車輪胎：通過輪胎與地面的摩擦力提供牽引力。

-機(jī)械零件：設(shè)計(jì)合適的表面粗糙度和正壓力，以減少磨損和能量損失。

5.摩擦力的實(shí)驗(yàn)研究

-控制變量法：在實(shí)驗(yàn)中控制除待測變量外的其他變量不變，以研究待測變量對摩擦力的影響。

-實(shí)驗(yàn)測量：通過測量滑動摩擦力或靜摩擦力的最大值，研究摩擦力的變化規(guī)律。

6.摩擦力的實(shí)際案例分析

-汽車剎車系統(tǒng)：研究剎車片與剎車盤之間的摩擦力，以及如何通過設(shè)計(jì)提高剎車效率。

-自行車輪胎設(shè)計(jì)：分析輪胎與地面接觸的摩擦力，以及如何優(yōu)化輪胎花紋和材質(zhì)。

7.摩擦力的教學(xué)建議

-結(jié)合生活實(shí)例，讓學(xué)生感受摩擦力的存在和應(yīng)用。

-通過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)?zāi)Σ亮Φ淖兓?guī)律。

-引導(dǎo)學(xué)生思考摩擦力在實(shí)際問題中的應(yīng)用，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。

8.摩擦力的拓展知識

-摩擦系數(shù)：靜摩擦系數(shù)和滑動摩擦系數(shù)的測量方法和應(yīng)用。

-摩擦力的微觀解釋：從分子間相互作用的角度解釋摩擦力的產(chǎn)生。

-摩擦力的能量轉(zhuǎn)換：摩擦力在運(yùn)動過程中的能量轉(zhuǎn)換和損失。典型例題講解例題1：

一物體放在水平地面上，當(dāng)水平拉力逐漸增大時，物體始終保持靜止。已知物體與地面的摩擦系數(shù)為0.2，求物體所受的最大靜摩擦力。

解答：

最大靜摩擦力\(F_{\text{max}}=\mu_s\cdotN\)

其中\(zhòng)(\mu_s\)為靜摩擦系數(shù)，\(N\)為正壓力。

由于物體靜止，拉力等于靜摩擦力，因此\(F_{\text{max}}=F\)。

假設(shè)物體質(zhì)量為\(m\)，重力加速度為\(g\)，則\(N=mg\)。

代入數(shù)值，得\(F_{\text{max}}=0.2\cdotmg\)。

例題2：

一物體在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，開始做勻速直線運(yùn)動。已知物體與地面的滑動摩擦系數(shù)為0.3，求拉力的大小。

解答：

由于物體做勻速直線運(yùn)動，拉力等于滑動摩擦力，因此\(F=F_k\)。

滑動摩擦力\(F_k=\mu_k\cdotN\)

其中\(zhòng)(\mu_k\)為滑動摩擦系數(shù)，\(N\)為正壓力。

由于物體在水平面上，正壓力等于重力，因此\(N=mg\)。

代入數(shù)值，得\(F=0.3\cdotmg\)。

例題3：

一輛汽車以30km/h的速度行駛在水平路面上，剎車后經(jīng)過5秒停止。已知剎車過程中摩擦力為2000N，求汽車與地面的滑動摩擦系數(shù)。

解答：

首先，將速度轉(zhuǎn)換為米/秒：\(v=30\times\frac{1000}{3600}=8.33\)m/s。

使用運(yùn)動學(xué)公式\(v=at\)求加速度\(a\)：

\(a=\frac{v}{t}=\frac{8.33}{5}=1.67\)m/s2。

根據(jù)牛頓第二定律\(F=ma\)，得\(2000=m\cdot1.67\)。

解得\(m=\frac{2000}{1.67}\approx1198\)kg。

由于\(F_k=\mu_k\cdotN\)，且\(N=mg\)，代入數(shù)值得\(2000=\mu_k\cdot1198g\)。

解得\(\mu_k=\frac{2000}{1198g}\)。

例題4：

一個木塊放在斜面上，斜面傾角為30度，木塊與斜面之間的摩擦系數(shù)為0.4。求木塊在斜面上靜止時，木塊對斜面的正壓力和摩擦力。

解答：

木塊在斜面上靜止時，正壓力\(N\)與斜面的垂直分量\(mg\cos\theta\)平衡。

正壓力\(N=mg\cos\theta\)。

摩擦力\(F_f=\mu_k\cdotN\)。

代入數(shù)值，得\(F_f=0.4\cdotmg\cos30^\circ\)。

例題5：

一物體在水平面上受到兩個方向的力作用，一個水平向右的拉力\(F_1\)和一個水平向左的摩擦力\(F_2\)。已知\(F_1=10N\)，摩擦系數(shù)為0.5，求物體所受的最大靜摩擦力。

解答：

最大靜摩擦力\(F_{\text{max}}=\mu_s\cdotN\)。

由于物體在水平面上，正壓力\(N\)等于重力\(mg\)。

靜摩擦力\(F_s\)等于拉力\(F_1\)，因此\(F_s=F_1\)。

由于\(F_s\leqF_{\text{max}}\)，得\(10N\leq\mu_s\cdotmg\)。

假設(shè)物體質(zhì)量為\(m\)，重力加速度為\(g\)，則\(10N\leq0.5\cdotmg\)。

解得\(mg\geq\frac{10N}{0.5}=20N\)。內(nèi)容邏輯關(guān)系①摩擦力的概念與分類

-重點(diǎn)知識點(diǎn)：摩擦力的定義、靜摩擦力、滑動摩擦力、滾動摩擦力。

-重點(diǎn)詞句：摩擦力、相互接觸、相對運(yùn)動、阻礙、靜摩擦系數(shù)、滑動摩擦系數(shù)。

②影響摩擦力大小的因素

-重點(diǎn)知識點(diǎn)：接觸面的粗糙程度、正壓力、物體材質(zhì)。

-重點(diǎn)詞句：粗糙程度、正壓力、材質(zhì)、摩擦系數(shù)、牛頓第二定律。

③摩擦力的計(jì)算與應(yīng)用

-重點(diǎn)知識點(diǎn)：靜摩擦力的最大值、滑動摩擦力、摩擦力的計(jì)算公式。

-重點(diǎn)詞句：最大靜摩擦力、滑動摩擦力、摩擦系數(shù)、正壓力、牛頓第二定律、勻速直線運(yùn)動。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)：在摩擦力的教學(xué)中，我注重實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生通過動手操作，直觀感受摩擦力的存在和變化，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

2.跨學(xué)科教學(xué)：結(jié)合物理知識，引導(dǎo)學(xué)生思考摩擦力在其他學(xué)科中的應(yīng)用，如化學(xué)中的分子間作用力、生物中的肌肉收縮等，拓寬學(xué)生的知識視野。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.教學(xué)組織：課堂時間有限，有時難以充分展開摩擦力相關(guān)的討論和案例分析，導(dǎo)致部分學(xué)生對知識的理解不夠深入。

2.教學(xué)方法：雖然采用了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但部分學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和記錄不夠細(xì)致，影響了實(shí)驗(yàn)效果。

3.教學(xué)評價(jià)：評價(jià)方式較為單一，主要依賴課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，未能全面評估學(xué)生的實(shí)際掌握程度。

反思改進(jìn)措施（三）改進(jìn)措施

1.優(yōu)化教學(xué)組織：合理安排課堂時間，確保每個環(huán)節(jié)都能得到充分展開。在課堂上設(shè)置更多的小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在互動中加深對知識的理解。

2.完善教學(xué)方法：加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)操作的指導(dǎo)，提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和記錄能力。同時，引入更多教學(xué)資源，如視頻、圖片等，豐富教學(xué)手段。

3.多元化教學(xué)評價(jià)：結(jié)合課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、小組討論參與度等多方面進(jìn)行綜合評價(jià)，更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。此外，鼓勵學(xué)生參與課程評價(jià)，提高學(xué)生的主體意識。

4.加強(qiáng)校企合作：與相關(guān)企業(yè)合作，開展實(shí)踐教學(xué)活動，讓學(xué)生在真實(shí)的職業(yè)環(huán)境中學(xué)習(xí)和應(yīng)用摩擦力知識，提高學(xué)生的就業(yè)競爭力。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

今天我們學(xué)習(xí)了摩擦力的概念、分類、影響因素以及計(jì)算方法。摩擦力是生活中無處不在的現(xiàn)象，它既是我們生活中不可或缺的力量，也是工程技術(shù)中需要克服和利用的因素。以下是我們今天學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容：

1.摩擦力的概念：摩擦力是兩個相互接觸的物體在相對運(yùn)動或有相對運(yùn)動趨勢時，在接觸面上產(chǎn)生的一種阻礙相對運(yùn)動的力。

2.摩擦力的分類：摩擦力可以分為靜摩擦力、滑動摩擦力和滾動摩擦力。

3.影響摩擦力大小的因素：摩擦力的大小受接觸面的粗糙程度、正壓力和物體材質(zhì)的影響。

4.摩擦力的計(jì)算：靜摩擦力的最大值\(F_{\text{max}}=\mu_s\cdotN\)，滑動摩擦力\(F_k=\mu_k\cdotN\)，其中\(zhòng)(\mu_s\)和\(\mu_k\)分別是靜摩擦系數(shù)和滑動摩擦系數(shù)，\(N\)是正壓力。

當(dāng)堂檢測：

1.填空題：

-摩擦力是兩個相互接觸的物體在______時，在接觸面上產(chǎn)生的一種阻礙相對運(yùn)動的力。

-摩擦力可以分為___