视频标签:相互作用,摩擦力
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视频课题:高中物理人教版必修1第三章相互作用3摩擦力-浙江
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高中物理人教版必修1第三章相互作用3 摩擦力- 浙江省 - 舟山市
过渡:两场比赛中,输的同学受到的都是滑动摩擦力。今天我们帮他们分析一下失利的原因,先来研究滑动摩擦力。
问题三:结合生活经验,你认为滑动
摩擦力是怎么产生的,条件是什么? 教师针对学生回答补充(板书): 有FN、接触面粗糙、相对运动
问题四:什么叫相对运动?回顾视频,小白静止,受静摩擦力;小黑运动,受滑动摩擦力,可不可以说静止的物
体受到静摩擦力,运动的物体产生滑动摩擦力? 视频观察: 拔瓶子ROUND2
小白后退中取得胜利——运动的物体也能产生静摩擦力。 拔瓶子ROUND3
小白迅速秒杀,小黑原地不动输掉比赛——静止的物体也能产生滑动摩擦力。
补充说明概念辨析: 运动——对地。
相对运动——受力物体以实力物体为参考系的运动状态。
学生猜测:
有接触、挤压、表面粗糙、有相对运动。
由于前摄抑制,学生陷入认知冲突,可能会认为是。
学生活动:
体会相对运动与运动的区别。
学生小结:
摩擦力种类与运动无关,只与物体间的相对运动状态有关。 这一环节在教学中能激发学生积极主动的思考探索,形成更加稳固的概念辨析,增强学生对判定的基本经验,从而更好地掌握相关基本知识。 播放PPT 播放视频
实战演练
过渡:是否产生相对运动是甄别静摩擦和滑动摩擦的关键。
学以致用一:观察本班同学事先拍好的爬杆视频,区分上升、静止、下降
三个阶段手受到的摩擦力?
学生活动:
多名同学观察视频判断三个阶段摩擦力类型。阐述判断依据。 主人公解惑:
上升时手和杆子相对静止——静摩擦力。
静止时——静摩擦力。 下滑时最后有几秒缓冲——滑动摩擦力和静摩擦力皆有。 由学生自我修正,从错误经验逐步推演出正确答案。
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舟山市田家炳中学 摩擦力教学设计
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『滑动摩擦力的方向』
方向探究
过渡:要深入学习某一个力我们往往从他的三要素入手。很显然摩擦力作用于两个物体的接触面上。下面我们来讨论滑动摩擦力的方向该如何判断?
互动体验(触觉):手压在桌上向前推感受摩擦力方向。
视频观察(视觉):左手放在底下不动,右手挤压板书向右。引导学生从刷毛
弯曲方向判断摩擦力方向。
继续观察视频:左手左推,板刷静止。发现滑动摩擦力与受力物体运动方向
无关,引导学生判断相对运动方向。 问题五:通过三个视频,请小结滑动摩擦力方向。
追问:相对指的是谁对谁?能否得到一个普遍适用的结论。
学生活动:
分别从触觉和视觉感知滑动摩擦力方向,初步得出滑动摩擦力与
运动方向相反,陷入误区。
纠偏:滑动摩擦力方向——沿接触面,与(受力物体)相对(施力物体)运动方向相反。 方向问题是滑动摩擦力学习的难点,让学生陷入思维误区,得到错误经历,也是一中宝贵的教学资源,利用它们更有利于加深印象,总结出更严谨的物理规律。
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实战演练
过渡:得出物理规律,再来进行实战演练。
学以致用二:仔细观察视频中的黄色小滑块,判断它受到的摩擦力并说明依据。
追问:木块的运动方向向哪里? 小结:滑动摩擦力从效果上不仅可以充当阻碍物体运动的阻力,有时也能够推动物体运动,充当动力。
学生回答:
木块对板向左运动,它收到的滑动摩擦力向右。
学生判断:
木块运动向右,与滑动摩擦力同向。
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过渡:既然如此,接下来就无需控制速度了,由于要探究的因素比较多,我们分组进行实验探究。 注意事项: 1.利用手机修图和同屏软件展示学生方案设计时的细节,请学生甄别正误。
2.弹簧秤要事先调零。
3.抽动木板时要一抽到底,不要一停
一抽。
4.小组合作完成实验做好数据记录和处理并得出实验结论,结束之后请各组派代表进行展示。
教师活动:教师用手机随堂进行实验
视频拍摄和上传,关注指导操作细节。 过渡:由于分组实验每个同学只探究了一个因素,分享环节尤为重要,请同学们自习聆听和观察体会其他组的实验过程和结论。
学生实验一:探究Ff与S的关系 指出弹簧秤估读位数,精确到0.1N。 在后面的所有实验中都需强化纠正估读。
学生实验二:探究Ff与FN的关系 问题八:如何处理数据,得到进一步的定量关系?
(实验二随堂操作视频截图)
学生活动:
观察图像,判断正误,得出操作时弹簧秤要保持水平的注意要点。
用随堂拍摄的方式使得学生对实验经历的印象更为深刻和具象,同时做到保护学生隐私。 学生活动:
分组进行实验探究,记录和处理数据。
学生实验一:探究Ff与S关系 利用木盒正面、侧面、竖直面改
变接触面面积,测出对应摩擦力大小,发现三次测量均为0.8N。得出结论:Ff与S无关。
(实验一随堂操作视频截图) 学生实验二:探究Ff与FN关系 1.测量木盒与一个大钩码的总重为3.0N,测出对应摩擦力大小。 2.测得一个小钩码0.5N,为了方便数据处理,两个两个加入木盒,测量对应的摩擦力大小。 3.多次测量
4. 初步得出:FN越大,Ff越大 5.观察数据,利用比值法处理,发现比值几乎为一定值0.3。 6.结论:FN与Ff成正比。
手机同屏展示
手机视频录制、随堂同屏展示
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演
示实验:利用传感器探究摩擦力大小与正压力关系
问题九:要验证两个物理量成正比,还能用怎样的数据处理方法? 演示实验二:传感器“逆向倍增法”探究Ff与FN的关系 (一)器材介绍
1. 力学导轨:置于底部。
2.电动机:导轨右侧,用于代替手平稳的抽动板车进行“拖车”。 3.自制平板车:表面平整。右侧与电动机用细线连接。
4.五个同款木盒,每个内置固定钩码:置于平板车上,底下的木盒细线连在力传感器上。
5.力传感器:固定于导轨左侧。连接数据采集器到电脑上。 (二)实验思想方法
利用盒子一个一个搬下来的办法,实现对正压力的变化,用逆向思维和倍增法思想实现正压力一份一份减小,同时保证数据的稳定性。 (三)实验操作和数据处理 1.调零,建立Ff—t图像,方便记录摩擦力大小随时间的变化; 2.打开电动机;
3.将木盒一个个快速搬下; 4.关闭电动机,停止记录;
学生回答: 图像法
利用分组探究和演示实验结合,手机同屏软件,突破了展示局限:现场视频录制慢放和回放让学生身临其境体会操作过程,达到组间交流的效果最大化,让学生在
初学物理时经历完整的探究定量
实验过程,同时打开思路和眼界,接触到DIS这样更为紧密的测量仪器,帮助学生进一步养成良好的实验习惯,提高数据处理分析能力和思维深度,激发学生学习兴趣,培养学生探究能力。
学生活动:
观察实验现象和数据。图像呈阶梯状分布。
DIS数字实验室
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5.对每一段数据取平稳的一段,取平均值计入表格;
6.添加变量FN,输入对应的正压力大小;
7.对表格进行描点; 8.线性拟合;
9.分析图像物理意义:滑动摩擦力大小与正压力成正比; 10.得出表达式:=fNFF
学生参与数据处理:
多组数据取平均值,作Ff-FN图像,FN对应变量应为15.0N、12.0N、9.0N、6.0N、3.0N。观察点迹分布似乎在一条直线上,要验证正比关系希望得到一条过原点的直线。
滑动摩擦因数
过渡:刚才的实验验证了同学们的猜
测,滑动摩擦力大小与正压力成正比,这个比例系数叫动摩擦因数。记为,没有单位。测量中我们发现同一块木板上为定值,如刚才同学们测得木盒与木板之间为0.3左右。
问题十:哪些因素为影响到动摩擦因
数的大小?
已知数据的比较:传感器测量的直线斜率即平板车的动摩擦因数为0.23左右,比分组实验小,说明平板车所用
木板教光滑,粗糙程度不同不同。 学生实验三展示: 探究Ff与接触面材料的关系
利用手机同屏软件展示学生所做表格
学生思考猜测
学生观察数据
学生实验三:探究Ff与接触面材料的关系
利用木板、KT板、课桌、书本等
多种器材,探究发现同一木盒与其产生的摩擦力大小不同。 结论:不同材料和接触面粗糙程度会影响动摩擦因数大小从而影响摩擦力大小。
DIS数字实验室
手机同屏展示照片
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『
拓展应用』
学以致用
问题十一:请同学们用手边的实验装置以及探究中测得的数据,测出超过弹簧秤量程的一瓶沙子的质量。
手机投屏,利用摄像头请学生边做边讲,展示数据处理过程,用台秤验证。
问题十二:课后请思考误差来源。 学生活动:
将瓶子放进木盒,测出整体在木板上的滑动摩擦力,利用公式
=fNFF进行换算。
巩固复习并灵活应用公式。
手机投屏摄像头
课后探究
课后探究一:
结合吸壁球静止和下滑两个过程思考,能否将滑动摩擦力公式改成
=fFG?
课后探究二:
观察木盒启动的视频和DIS传感器测得的图像,思考启动时的峰值是如何出现的?
学生课后思考
提高应用能力,为下一节课学习做好铺垫。
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『
课堂小结』
今天这节课,我们在对滑动摩擦力的深入探究过程中获得了螺旋上升的知
识,了解的滑动摩擦力的产生条件、方向和大小,实验中体会了控制变量法、转化法、比值法、倍增法、逆向思维等实验探究技巧也培养了一定的图像分析和数据处理能力,同时体验了科学探究的艰难与不易。这堂课结束了,希望带给大家的思考是长久的。
学生回味本堂课所学习的知识及方法,体会科学探究带来的乐趣。
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视频来源:优质课网 www.youzhik.com