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基于物理核心素养导向的教学设计

------以“摩擦力”教学为例

单位：*_**学

姓名：冶勇

基于物理核心素养导向的教学设计

------以“摩擦力”教学为例

*_**学 冶勇

摘 要:本文以“摩擦力”教学设计为例，基于物理核心素养导向，间述了在物理教学中如何培养和提升学生的物理核心素养:物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责

关键词:实验探究;滑动摩擦力;物理核心素养

物理核心素养是指学生在接受物理数育过程中步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的关键能力和必备品格，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生科学素养的重要构成，物理观念、科学探究、科学思维、科学态度与责任是通过物理学习培养的核心素养，实验型物理规律教学，是指在观察和实验的基固上，通过分析，纳、总结而得到的有关物理量之间的必然系的规律类课型。

课标解读

【内容要求】

1.2.1 认识重力、弹力与摩擦力。通过实验，了解胡克定律。知道滑动摩擦XX摩擦现象，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。

【活动建议 】

调查生产生活中利用或尽量避免摩擦的实例。

【具体解读 】

普通高中《物理课程标准》对该知识点的要求是，“通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力”。摩擦力大小的计算和方向的判断对学生来说是个难点，而摩擦力又是高中力学三类常见的力之一，是受力分析的基础。

教材分析

本节教材是在重力、弹力的基础上学习摩擦力的相关知识。也是初中摩擦力知识基础上的延伸和拓展。是本章教学的重点与难点。摩擦力也是三种常见性质力中最难的。由于摩擦力问题的复杂性，且在具体问题中又表现出“动中有静，静中有动”，尤其静摩擦在许多情景下似乎又是“若有若无，方向不定”的，因此，对于初学者来说不易理解。在今后学习受力分析时，也是最容易出错的。它甚至是整个高中物理中最关键的知识点之一，因此学好摩擦力，就为后续知识的学习奠定了坚实的基础。在教学过程中可以按照：体验—猜想—实验的顺序进行知识生成。进一步熟悉科学探究的方法，逐渐形成科学习惯。

这节内容的教学在于如何引领学生自主积极地探究摩擦力产生的条件和方向，这是本节课的重点；教师在教学过程中要充分用好该节教材内容，深入挖掘知识间的有机联系，对学生开展针对性的思维训练，进而提高学生应用物理知识解决实际问题的能力和创新思维能力。本节课学习的成败对以后学习牛顿运动定律的应用、动能定理的应用以及摩擦力做功与产生热能的关系等问题都将带来影响，所以本节课在物理教学中的地位和作用是非常重要的。

学情分析

学生通过半学期的物理学习，已具备了初步观察实验、分析实验的能力，学习控制变量法更是能帮助他们在探究科学的路上更进一步，在设计实验以及具体操作时，只需稍加引导即可，学生初中学过相关的概念，教学中要让学生从产生的条件、影响摩擦力大小的因素、及计算来深化理解滑动摩擦力，通过探究实验去加深巩固。本节课要注重学生猜想、设
计实验、实验探究、合作交流等教学过程，让学生经历探讨滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程。这节教材的内容与 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 示意图，找到滑动摩擦力的作用点。

3.作用点：在两物体的接触面上。

学生活动：用牙刷进行分组体验，通过牙刷毛刷的形变方向，得出滑动摩擦力的方向。

教师活动：用大毛刷进行滑动摩擦力方向的演示，并归纳总结。

4.滑动摩擦力的方向：沿着接触面与相对运动方向相反。

【三】滑动摩擦力大小的探究

一．定性学生实验探究：

提出问题：滑动摩擦力的大小与什么有关？让学生讨论回答。

猜想假设：猜想1：可能与压力大小有关。

猜想2：可能与接触面的粗糙程度有关。

还可能与物体的运动速度，运动方向及接触面积有关。

实验验证：

实验目的：探究滑动摩擦力的大小与压力，粗糙程度等物理量的关系。

实验器材：弹簧测力计、砝码、木板、木块、毛某某、棉布等

实验方法：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“控制变量法”。

实验过程：

探究滑动摩擦力与正压力的定性关系。

控制接触面的粗糙程度一定，改变压力，进行实验。

砝码数

不加砝码

一个砝码

两个砝码

三个砝码



压力大小











滑动摩擦力的大小













实验结论：小车所受的摩擦力与正压力有关，压力越大，摩擦力越大。

探究滑动摩擦力与正压力的定性关系。

控制压力不变，改变接触面的粗糙程度，进行实验。

接触面

木-木

木-毛某某

木-鼠标垫



摩擦力大小











实验结论：滑动摩擦力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。

改变接触面积或速度，进行实验。

实验结论：滑动摩擦力大小与接触面积及速度无关。

二．定量教师实验探究：

实验目的：定量研究滑动摩擦力的大小与正压力，接触面的粗糙程度的关系。

实验器材：摩擦力实验器，力传感器。

实验设计:

研究对象：在木板上运动的滑块。

实验装置：

测量方法：1.FN=mg=F压 压力的大小

2.让滑块静止，抽动木板，F拉=Ff 摩擦力的大小

数据处理：做出Ff-F压的图像分析

得到：F∝FN

F=μFN

讲解：动摩擦因数μ，大小与材料和接触面的粗糙程度有关。参看课本第62页表。

板书设计

课后练习

例题1.(多选)下列关于滑动摩擦力的说法正确的是(　　)

A.滑动摩擦力一定是阻力

B.滑动摩擦力总是与物体相对运动的方向相反

C.滑动摩擦力总是与物体间压力的方向垂直

D.静止的物体,一定是受到的是静摩擦力的作用，不会受到滑动摩擦力

2.画出下面物体所受摩擦力的方向。

某物体的重力为200 N，放置在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数是0.38，

（1）试计算滑动摩檫力的大小？

（2）物体运动起来以后，若使其保持匀速直线运动，应在水平方向加多少牛的推力？

（3）若把水平推力增大到100 N，物体加速运动时地面对物体的摩擦力为多少牛？

（4）此后，若把推力撤去，直到静止前，物体仍在运动，此时，地面对物体的摩擦力为多少牛？

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