靜摩擦力江蘇南師附中王峰210003本次公開課既要體現新課程的理念，又要采用先進的教學手段一一DIS實驗系統教學，所以課前準備工作要求特別高：一方面要充分領會和體現新課程的精神和要求，另一方面要對學生進行DIS實驗系統的操作培訓。同時在課堂實施過程中問題的提出、知識的呈現、與學生的互動以及對學生的引導和調控都要做好充分的準備。一、課前準備1、提出相關的引導問題，讓學生事先有重點的進行預習。主要問題如下：（1）什么是靜摩擦力？靜摩擦力的產生條件是什么？（請比較滑動摩擦力條件）（2）靜摩擦力的方向如何？（3）靜摩擦力的大小如何？怎樣測定？（4）什么是最大靜摩擦力？（5）最大靜摩擦力可能與哪些因素相關？它的大小與滑動摩擦力可能有何關系？你能設計實驗進行探究嗎？（6）生活中有哪些摩擦力的現象，它們的原理是什么？2、明確DIS操作技術及注意事項，讓學生熟悉0歸的操作技術，確保學生在課堂上不被操作技術拖累，從而能更好地進行物理知識的探討和學習。主要有以下幾項：（1）利用“數字”顯示和“示波”顯示方式來觀察力的變化情況；（2）利用“組合圖線”選擇合理區域，可求出滑動摩擦力平均值；（3）利用“組合圖線”坐標軸測出某時刻的力的大小，也可點擊鼠標右鍵直接在鼠標尖端處顯示坐標值；（4）力傳感器拉木塊時：傳感器必須保持水平，且掛鉤方向應與細線一直線；同時細線也要保持水平，且不能左右偏轉。（5）力傳感器拉木塊時，木塊靜止時，力的增大過程盡量緩慢一些，當木塊滑動時，盡量控制木塊速度恒定，且速度適中一些（太慢容易停頓，太快容易變速）。3、明確小組學習的要求，各學習小組組長課堂上應發揮組長的職責（1）調動組內同學學習積極性，在實驗任務較多或較復雜時，要進行合理的學習任務安排和調整；（2）督促每位同學按質按量地完成實驗任務，提醒同學不能做與課堂內容無關的事！（3）收集同學的實驗數據，組織大家進行討論，總結實驗結論，并安排同學準備匯報實驗結果。二、教學目標知識與技能目標：2、了解靜摩擦力的產生條件、方向和大小2、理解最大靜摩擦力的物理意義和大小特點3、提高物理實驗的操作技能過程與方法目標：2、體會應用DIS系統研究物理問題的過程與方法2、體會控制變量法研究問題的方法情感態度和價值觀目標：2、通過有趣的物理實驗，增強學生學習物理的興趣；2、通過對常見生活現象的重新思考，培養學生善于審視和探索日常生活現象的思維習慣。三、教學重難點1、靜摩擦力的方向判定 2、靜摩擦力大小的探究3、最大靜摩擦力大小的探究 4、摩擦力生活實際應用四、教學方法1、DIS實驗探究 2、學生互動實驗五、實驗器材DIS實驗系統毛刷木塊祛碼木板毛巾面玻璃直尺六、教學過程【課堂引入】（1）筷子提米（教師演示）（2）兩本書夾在一起，請學生上臺來拉（學生參與），再請同桌學生用物理書做實驗感受。課堂思考：（1）為什么筷子能將裝有米的杯子提起來？（2）為什么兩本普通的書頁面交錯相疊后很難被拉開？（一）靜摩擦力的概念課堂實踐：用手掌心壓緊桌面，稍微用力向前推，但保持手與桌面相對靜止，則手有什么感覺？課堂思考：實驗時手在沿桌面方向受力嗎？此力與滑動摩擦力有何差別？定義：兩個相對靜止的物體之間有相對運動趨勢時物體受到的摩擦力叫做靜摩擦力。課堂思考：滑動摩擦力的產生是有條件的，那么靜摩擦力的產生也有條件嗎？（可以用類比的方法思考）產生條件：（1）接觸且擠壓；（3）接觸面粗糙；（4）有相對滑動趨勢。課堂思考：靜摩擦力的作用效果是什么？阻礙物體的相對運動，使物體之間保持相對靜止。（二）靜摩擦力的方向課堂思考：滑動摩擦力方向與物體相對運動方向相反，那么靜摩擦力方向如何？實驗探究：利用毛刷進行靜摩擦力方向研究學生回答：結合毛刷說明靜摩擦力的方向實驗思考：受靜摩擦力的物體一定是靜止的嗎？運動物體也會受到靜摩擦力嗎？舉例：⑴木板減速時，木板上物體有相對木板向前滑動的趨勢，物體受到向后的靜摩擦力此時靜摩擦力方向與物體運動方向相反；（2）木板加速時，木板上物體有相對木板向后滑動的趨勢，物體受到向前的靜摩擦力此時靜摩擦力方向與物體運動方向相同；（3）假想教室是一節勻速運動著的車廂，車廂內的物體都在運動，用任意方向的力推課桌，課桌會受到靜摩擦力，方向與課桌相對車廂運動趨勢方向相反，與課桌的運動方向無關。方向：靜摩擦力的方向總跟接觸面相切，并且跟物體相對運動趨勢的方向相反。????相對地面運動的物體也可以受到靜摩擦力，其方向與運動方向可以相同，也可以相反，甚至還可以無關，但一定與相對運動趨勢方向相反（三）靜摩擦力的大小課堂思考：靜摩擦力的大小如何？怎樣測量靜摩擦力的大小？（運用力的平衡知識）學生回答：通過拉力大小測出靜摩擦力大小，運用二力平衡知識。DIS實驗探究：靜摩擦力的大小變化規律（1）在保證木塊相對木板靜止的前提下，增大拉力，觀察靜摩擦力的大小變化。（2）改變材料再觀察。提示：用數字顯示法或示波法。實驗結論：當木塊與木板相對靜止時，木塊所受靜摩擦力與外力等值反向，且隨著引起靜摩擦力的外力的增大而增大。靜摩擦力的求解：對于平衡問題，可以運用平衡條件來求解；對于非平衡問題，可以運用動力學知識求解。（四）最大靜摩擦力課堂思考：剛才實驗中的靜摩擦力能否一直增大？（不能，有上限）定義：靜摩擦力的最大值叫最大靜摩擦力，物體受最大靜摩擦力時，其狀態為即將滑動而未滑動的臨界狀態。假設最大靜摩擦力為Fmax：則靜摩擦力F大小在0-Fmax之間，即0vF<Fmax課堂思考：（1）各種情況下的最大靜摩擦力都一樣嗎？（2）最大靜摩擦力會與哪些因素相關？（3）若外力超過最大靜摩擦力，物體會滑動，此時為滑動摩擦力，則滑動摩擦力與最大靜摩擦力會有怎樣的關系？DIS實驗探究：最大靜摩擦力（1）緩慢增大拉力直到木塊剛滑動，觀察拉力的變化情況，思考靜摩擦力的變化情況；（2）當木塊滑動時，觀察滑動摩擦力的大小；（3）比較最大靜摩擦力與滑動摩擦力的大小關系；（4）材料不變，改變壓力，比較最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小關系（5）壓力不變，改變材料，再比較最大靜摩擦力與滑動摩擦力的大小關系操作方式提示：（1）利用組合圖線讀出最大靜摩擦力；（2）利用組合圖線測出滑動摩擦力的平均值；（3）利用計算表格記錄并比較數據；實驗注意點：（1）力傳感器拉木塊時，必須保持水平，線水平，傳感器水平：（2）開始時應比較緩慢地增大拉力，尤其是當拉力接近最大靜摩擦力時，更應輕緩些。拉動時盡量保持勻速，且速度盡量適中一些；實驗討論與分析：（師生互動）預設問題：（1）圖線上的值對應的是摩擦力嗎？（2）各種材料的圖線相同嗎？（3）圖線上的尖端代表什么含義？（4）尖端之前為什么是傾斜的？之后為什么是平緩的？平緩部分與尖端的值大小關系如何？（5）尖端之后有的圖線也上升了是否說明滑動摩擦力變大了？（6）尖端之后有的圖線不能十分平緩，原因何在？（7）為什么有的圖線幾乎沒有尖端？什么情況下尖端比較明顯？（8）表格中的幾項數據說明什么含義？實驗小結：（學生回答）總結實驗步驟和實驗方法：控制變量法：材料不變，改變壓力；壓力不變，改變材料。實驗參考結論：（1）對于同一種接觸面，壓力越大，最大靜摩擦力越大；（2）對于相同大小的壓力，接觸面不同，一般最大靜摩擦力也不同，接觸面比較粗糙時，最大靜摩擦力也比較大；（3）對于不同接觸面或不同的壓力，最大靜摩擦力都大于滑動摩擦力，但大的程度不同。*（4）對于同一接觸面，最大靜摩擦力與滑動摩擦力的比值恒定，最大靜摩擦力與壓力的比值恒定，其規律與滑動摩擦力相似，類比滑動摩擦力規律可得：Fmax=〃sFN（五）摩擦力的應用1、人走路的摩擦力分析。思考：（1）人走路的摩擦力是什么摩擦力？（2）其方向如何？兩腳都是靜摩擦力，后腳（動力腳）方向向前，前腳（受阻腳）方向向后。2、甲同學擺擂臺一一單指奪棒挑戰規則：兩人同時單指托棒，保持木棒水平，向兩側拉，哪方脫棒哪方輸？在接觸面相同的前提下，哪方壓力大，哪方最大靜摩擦力大，哪方就容易獲勝。在保持木棒水平的前提下，越靠近重心，壓力越大，最大靜摩擦力越大，越不容易輸。3、拔河比賽取勝基本訣竅是什么？（1）體重大（壓力大，最大靜摩擦力大）；（2）鞋子要粗糙些（摩擦因數大）。思考：拔河比賽中為什么一旦被拉動后便很難反敗為勝？最大靜摩擦力大于滑動摩擦力。4、有趣的啄木鳥問題為什么開始時啄木鳥能靜止在桿上？當輕輕擾動啄木鳥后它就能逐漸“晃”下來？5、自行車中的摩擦力問題？登車時情況如何？剎車時情況如何？自由前進的情況如何？為什么賽車比普通自行車行得更快？七、課后專家評議1、南師大物科院教授（1）新課程教學理念指導：新課程提出的是教學的底線，教師在實施過程中應有自由發展的空間，應根據教學內容、教學環境和教學對象等因素來靈活展開。（2）教學過程的優點：用有趣的實驗作為課堂引入，提起學生的學習興趣；用隨堂簡易小實驗，讓學生切身體會靜摩擦力，利于學生進行感性認識；結合0歸系統讓學生進行知識探究，對學生的知識構建有幫助；在知識應用時，以游戲挑戰的方式提起學生的學習興趣，讓學生積極主動地研究問題；上課過程中對學生提出的非常規想法給予肯定，能鼓勵學生的學習積極性。（3）教學建議：新課程不能苛求面面俱到，應根據具體情況進行合理設計。課堂實驗過程中應關注所有學生，尤其是后排學生。2、中華中學特級教師王高（1）課堂優點：充分調動學生的學習主動性；注重學生學習過程中的個人知識建構；讓學生回歸到生活，增親近感，體現學以致用的思想。（2）教學建議對于靜摩擦力產生條件的把握應更到位，可以多舉些實例，并從中進行歸納；對于摩擦力問題可以多舉一些實例，加深對物理知識的理解；3、七城市學校老師（1）課堂優點：知識是日常生活的經驗總結，只有聯系生活實際才能體現三維目標。（2）教學建議：對教學難點應更加充分地讓學生進行討論和理解，如靜摩擦力的方向為與相對運動趨勢方向相反，應給予更多的教學時間，還可以與相對運動方向進行比較。4、附中老師陳金貴課堂進行了精心到位的準備，難度把握到位，課堂調控合理。5、附中老師劉梓濤舉例多多，學生參與度很高，把課堂還給學生，教師是主導，學生是主體。八、教學反思通過本次公開課我有以下幾點收獲：1、學習興趣永遠是學習的前提新課程目的之一是讓學生學到知識，過程中如果學生是一種主動的姿態，那么學習的效果將大大加強，而學習興趣就是一種良好的催化劑，所以在課堂引入上采用筷子提米的表演和拉書本的互動實驗來調動學生的學習情緒，在知識應用時用課堂挑戰小游戲來促發學生的學習熱情。2、新課程的理念貫徹過程教師必須放得開新課程需要學生積極主動地參與，要想使學生放得開，首先老師得放得開，這種放得開一方面是思想上的放得開，不要怕學生學不好和學不會，只要引導得到位，學生是一定可以學好的；其次是情緒上的放得開，要與學生學在一起，甚至“玩”在一起，教學過程中要以教師自身的熱情來影響學生的熱情。3、教學過程中應有貫串課堂的梯度問題教學過程是引導學生學習知識技能的過程，這個過程學生不可能一步到位，必須由老師逐步引導，這種引導應有梯度，注意問題的層次落在學生學習的最近發展區內，學生的學習才能順利和自然。4、任何課堂教學手段和形式都必須緊扣教學主題采用DIS實驗系統遇到的最大問題就是實驗操作技術會影響物理學習，所以在正式授課前必須對學生進行技術培訓；另外授課過程中還會遇到有效課堂調控的問題，學生會不自覺地去擺弄電腦，導致注意力被分散，嚴重的會不參與課堂而獨自玩電腦，所以采用一定手段進行調控是必須的，我采用的是“傳奇”課堂調控軟件系統。在需要學生聽課時，將所有學生的電腦桌面進行鎖定，在需要某學生操作時，將其電腦桌面調用至投影屏幕。同時，我也有一些困惑1、新課程理念下的學生科學探究應到什么程度？時間和空間怎樣分配？2、科學探究的