沪科版（2024）八年级全册（2024）择究：滑动摩擦力大小与哪些因素有关表格教学设计

这是一份沪科版（2024）八年级全册（2024）择究：滑动摩擦力大小与哪些因素有关表格教学设计，共6页。教案主要包含了20分钟，10分钟，答案解析等内容，欢迎下载使用。
学科
初中物理
年级册别
八年级全一册
共1课时
教材
沪科版《八年级物理全一册》第六章
授课类型
新授课
第1课时
教材分析
教材分析
本节内容位于“熟悉而陌生的力”单元中，是继弹力、重力之后对另一种常见力——滑动摩擦力的系统探究。教材通过真实生活情境引出问题，引导学生设计实验探究影响滑动摩擦力大小的因素，体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。本节不仅是力学知识的重要组成部分，更是科学探究能力培养的关键环节，为后续学习牛顿第一定律和二力平衡奠定基础。
学情分析
八年级学生已掌握基本力的概念，具备一定的观察与动手能力，但对“摩擦力”这一抽象概念理解尚浅，常误认为“越光滑越难推动”，缺乏对变量控制意识。学生思维活跃，乐于参与实验，但实验设计能力较弱，易忽略变量控制或数据记录不规范。需通过情境任务驱动、小组合作探究、教师示范指导等方式，帮助其建立科学探究思维，突破“如何设计对比实验”的认知障碍。
课时教学目标
物理观念
1. 能准确说出滑动摩擦力的定义，并能判断生活中是否存在滑动摩擦力。
2. 理解滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度和压力大小之间的关系，形成“力与运动状态变化相关”的基本观念。
科学思维
1. 能在实验中识别自变量、因变量和控制变量，初步掌握控制变量法的思想。
2. 能根据实验数据绘制图像，分析得出滑动摩擦力与压力成正比的关系。
科学探究
1. 能独立设计并完成“探究滑动摩擦力与压力关系”的实验方案。
2. 能在小组合作中合理分工，规范记录实验数据，提出合理猜想并验证。
科学态度与责任
1. 能在实验中实事求是，如实记录数据，不随意修改结果。
2. 能关注摩擦力在生活中的应用与危害，思考如何减小有害摩擦、增大有益摩擦。
教学重点、难点
重点
1. 掌握滑动摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度的关系。
2. 学会使用弹簧测力计匀速拉动木块测量滑动摩擦力。
难点
1. 理解“匀速直线运动”条件下拉力等于摩擦力的原理。
2. 实验中有效控制变量，避免干扰因素影响实验结论。
教学方法与准备
教学方法
情境探究法、合作探究法、讲授法、实验演示法
教具准备
弹簧测力计、木块（带挂钩）、长木板、毛巾、砂纸、钩码若干、刻度尺、多媒体课件
教学环节
教师活动
学生活动
情境导入：寻找“隐形阻力”
【5分钟】
一、创设情境，引发思考
（一）、播放视频片段：冰面滑行 vs 沙地行走
教师播放一段短视频：一名运动员在冰面上轻松滑行，而在沙地上却每走一步都异常费力，脚底打滑。同时配以字幕：“为什么同样的人，在不同地面上走路感觉完全不同？”
1. 引导学生观察画面，提问：“你们觉得是什么原因导致了这种差异？是人的力气变小了吗？”
2. 组织学生进行小组讨论，每组派代表分享观点，教师适时追问：“有没有一种‘看不见的力’在阻碍我们前进？”
3. 教师总结并引出课题：“这种阻碍物体相对运动的力，叫做滑动摩擦力。今天我们就来一起探究：滑动摩擦力的大小究竟与哪些因素有关？”
二、提出问题，明确目标
（一）、引导学生提出猜想
教师展示一张图片：一个木块静止在水平桌面上，用弹簧测力计缓慢拉动。
1. 提问：“当木块开始移动时，弹簧测力计的读数会发生什么变化？为什么？”
2. 引导学生思考：除了地面材质，还有哪些因素可能影响滑动摩擦力？如：压力大小、接触面积、速度等。
3. 教师板书学生的猜想：①与接触面粗糙程度有关；②与压力大小有关；③与接触面积有关；④与运动速度有关。
4. 询问：“这些猜想中，哪些是可以被实验验证的？哪些需要排除？”
5. 教师引导学生筛选出可验证的两个核心变量：接触面粗糙程度和压力大小，其余作为待验证的次要因素。
1. 观看视频，感受不同地面的阻力差异。
2. 小组讨论，尝试解释现象，提出“摩擦力”概念。
3. 分享猜想，参与筛选可验证变量。
4. 明确本节课的研究目标。
评价任务
情境感知：☆☆☆
猜想合理：☆☆☆
目标明确：☆☆☆
设计意图
通过真实生活情境激发兴趣，引导学生从“感性体验”过渡到“理性思考”。利用视频直观呈现摩擦力差异，唤醒已有经验；通过提问链层层推进，帮助学生建立“摩擦力存在”的认知，并自然引出探究主题，体现“从生活走向物理”的新课标理念。
实验探究：搭建“摩擦力侦探”实验室
【20分钟】
一、设计实验方案，掌握关键技巧
（一）、讲解“匀速拉动”的原理
教师手持弹簧测力计，将木块放在水平桌面上，缓慢匀速拉动。
1. 示范操作：强调“匀速直线运动”是关键——只有当木块做匀速直线运动时，拉力才等于滑动摩擦力（根据二力平衡原理）。
2. 提问：“如果拉得快一点，读数会变大还是变小？为什么？”
3. 播放微课动画：展示加速、匀速、减速三种情况下弹簧测力计读数的变化，直观说明“只有匀速时拉力=摩擦力”。
4. 教师强调：“实验中必须保证匀速拉动，否则数据无效。”
二、分组实验，验证猜想
（一）、第一组实验：探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系
1. 教师分发实验器材：木块、弹簧测力计、长木板、毛巾、砂纸。
2. 明确实验步骤：
（1）将木块平放在长木板上，用弹簧测力计匀速拉动，记录示数F₁。
（2）将木块放在毛巾上，重复步骤，记录F₂。
（3）将木块放在砂纸上，重复步骤，记录F₃。
3. 教师巡视指导，提醒学生保持压力不变（即不加钩码），只改变接触面材料。
4. 强调实验记录表格式：
接触面
滑动摩擦力 F/N
木板
毛巾
砂纸
（二）、第二组实验：探究滑动摩擦力与压力大小的关系
1. 教师引导：“现在我们要研究压力的影响。如何改变压力？”
2. 学生回答：“可以在木块上加钩码。”
3. 教师示范：在木块上依次添加1个、2个、3个钩码，每次在相同接触面（如木板）上匀速拉动，记录每次的拉力值。
4. 指导学生填写表格：
压力大小（N）
滑动摩擦力 F/N
1
2
3
5. 教师强调：每次实验前要检查弹簧测力计是否归零，确保数据准确。
6. 鼓励学生边操作边交流：“你发现摩擦力随压力增大怎么变化？”
7. 教师提醒：“不要让弹簧测力计倾斜，要与桌面平行。”
1. 观察教师示范，理解“匀速拉动”的重要性。
2. 小组合作，按步骤完成两组实验。
3. 仔细读数，认真记录数据。
4. 交流发现，初步得出结论。
评价任务
操作规范：☆☆☆
数据准确：☆☆☆
合作高效：☆☆☆
设计意图
通过微课动画强化“匀速拉动”原理，破解教学难点。分组实验采用“双线并行”设计，既探究粗糙程度影响，又探究压力影响，提升课堂效率。教师全程巡视指导，及时纠正错误操作，保障实验安全与数据可靠性。通过小组合作，培养学生团队协作与科学严谨的态度。
归纳总结：揭示“摩擦力的秘密公式”
【10分钟】
一、分析数据，得出规律
（一）、展示典型实验数据
教师投影一组典型数据：
- 接触面：木板 → 摩擦力：1.0 N
- 接触面：毛巾 → 摩擦力：2.8 N
- 接触面：砂纸 → 摩擦力：4.5 N
1. 提问：“接触面越粗糙，摩擦力如何变化？”
2. 学生回答：“越大”。
3. 教师板书结论一：**滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力越大**。
二、绘制图像，深化理解
（一）、引导学生绘制“F–m”图像
教师展示压力与摩擦力的数据：
压力（N）
摩擦力（N）
1
0.8
2
1.6
3
2.4

1. 提问：“你能看出它们之间有什么关系吗？”
2. 引导学生发现：压力每增加1N，摩擦力增加0.8N，呈正比例关系。
3. 教师画出坐标系，指导学生描点连线，形成一条过原点的直线。
4. 教师揭示：这说明滑动摩擦力与压力成正比。
5. 引入公式：**f = μN**，其中μ为动摩擦因数，由接触面材料决定。
6. 强调：μ是常数，表示接触面的“粗糙程度系数”。
1. 观察数据，分析变化趋势。
2. 参与绘图，理解正比关系。
3. 记忆公式 f = μN，理解其含义。
评价任务
规律清晰：☆☆☆
图像正确：☆☆☆
公式理解：☆☆☆
设计意图
从具体数据出发，引导学生自主发现规律，避免灌输式教学。通过图像化手段，将抽象关系可视化，帮助学生建立“正比关系”的数学模型。引入公式f = μN，实现从现象到规律再到理论的升华，符合“物理观念”素养要求。
应用拓展：我是“摩擦力工程师”
【5分钟】
一、生活应用，解决问题
（一）、案例分析：汽车防滑链
教师展示图片：冬季雪地行驶的汽车安装防滑链。
1. 提问：“为什么装上防滑链后，车就不容易打滑了？”
2. 学生回答：“增大了接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力。”
3. 教师补充：“这就是利用增大摩擦力来保障安全。”
二、反向思考：如何减小摩擦？
（一）、列举减小摩擦的方法
教师提问：“生活中哪些地方需要减小摩擦？怎么做的？”
1. 学生举例：滑冰鞋、滚珠轴承、气垫船、润滑油。
2. 教师总结：减小摩擦的方法有：①使接触面更光滑；②用滚动代替滑动；③加润滑剂；④减小压力。
3. 引导学生思考：“为什么滑雪运动员穿滑板？为什么轴承要用滚珠？”
1. 分析案例，联系所学知识。
2. 举出生活实例，说明增大/减小摩擦的方法。
3. 思考摩擦力的双重作用。
评价任务
应用恰当：☆☆☆
举例丰富：☆☆☆
思维深刻：☆☆☆
设计意图
将物理知识回归生活，培养学生“用物理解决实际问题”的能力。通过正反两方面举例，引导学生辩证看待摩擦力的作用，增强社会责任意识，落实“科学态度与责任”核心素养。
作业设计
基础巩固
1. 请写出滑动摩擦力大小与哪些因素有关？并简述理由。
2. 用弹簧测力计水平拉动木块在水平桌面上做匀速直线运动，测得拉力为2.4 N，则木块受到的滑动摩擦力为______ N。
3. 小明在探究“滑动摩擦力与压力关系”实验中，得到如下数据：
压力（N）
摩擦力（N）
1
0.6
2
1.2
3
1.8
4
2.4
请根据数据画出“摩擦力—压力”图像，并说明两者关系。
二、拓展探究
4. 请设计一个实验，探究“滑动摩擦力与接触面积大小是否有关”。写出实验步骤、需要的器材及预期结论。
5. 请你查阅资料，了解“动摩擦因数μ”的含义，并举例说明不同材料之间的μ值差异（如橡胶与金属、皮革与玻璃等）。
6. 请思考：为什么自行车刹车时，刹车片与轮毂之间要保持一定压力？这与本节课的知识有何关联？
【答案解析】
一、基础巩固
1. 滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关。因为接触面越粗糙，分子间作用力越大，摩擦力越大；压力越大，接触面间挤压越强，摩擦力也越大。
2. 2.4
3. 图像为一条过原点的直线，说明滑动摩擦力与压力成正比。
二、拓展探究
4. 实验步骤：①将同一木块分别平放和侧放于水平木板上；②用弹簧测力计匀速拉动，记录摩擦力；③比较两次读数。器材：木块、弹簧测力计、水平木板。预期结论：若两次读数基本相同，则说明滑动摩擦力与接触面积无关。
5. 动摩擦因数μ表示接触面间的摩擦特性，数值越大，摩擦力越大。例如：橡胶与混凝土μ≈0.8，金属与金属μ≈0.1~0.3，皮革与玻璃μ≈0.4。
6. 刹车时增大压力，可以增大滑动摩擦力，使自行车更快停下，这是利用增大压力来增大摩擦力的典型应用。
板书设计
滑动摩擦力大小与哪些因素有关
一、定义：阻碍物体相对运动的力
二、影响因素：
1. 接触面粗糙程度 ↑ → 摩擦力 ↑
2. 压力大小 ↑ → 摩擦力 ↑
三、实验原理：
匀速直线运动 → 拉力 = 摩擦力（二力平衡）
四、关系式：
f = μN
（f：摩擦力，μ：动摩擦因数，N：压力）
五、应用：
↑ 增大摩擦：防滑链、刹车片
↓ 减小摩擦：润滑油、滚珠轴承
教学反思
成功之处
1. 情境导入生动，学生参与度高，能快速进入探究状态。
2. 实验设计合理，双线并行，兼顾效率与深度，学生动手实践充分。
3. 图像分析直观，有效突破“正比关系”理解难点。
不足之处
1. 部分小组未能严格做到“匀速拉动”，导致数据波动较大，需加强示范指导。
2. 个别学生对“控制变量”理解不深，实验中出现多变量同时改变的情况。
3. 拓展环节时间略紧，部分学生未能充分表达观点，下次可预留更多交流时间。