高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力教案设计

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教师姓名
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学科
物理
年级/册
高一（上）
教材版本
课题名称
摩擦力方向与运动方向的关系辨析
难点名称
摩擦力方向的判断
难点分析
从知识角度分析为什么难
判断摩擦力的方向，要准确找到物体间的相对运动方向或相对运动趋势方向，需要对参考系有准确的选取
从学生角度分析为什么难
学生在空间想象能力和相对关系的问题上，经验较少
难点教学方法
1.通过四类问题多角度认识摩擦力方向与运动方向呈现不同情形
2.通过各情形明确摩擦力方向本质上与运动方向无直接关系，取决于相对运动或相对运动趋势
教学环节
教学过程
导入
三位同学的思考：
甲： 物体A、B在力F作用下一起以大小相等的速度沿F方向匀速运动：A有相对于B沿斜面下滑的运动趋势，受到B对其沿斜面向上的摩擦力，即摩擦力方向和运动方向相同。
知识讲解
（难点突破）
乙：
物体在力F作用下沿F方向向右匀速运动：受到地面对其水平向左的滑动摩擦力，即方向和运动方向相反。
v
f
丙：
运动员骑着自行车在水平赛道上做匀速圆周运动，问自行车所受地面摩擦力的方向如何？
丙同学观点∴物体受摩擦力方向与运动方向垂直
甲乙丙的方案得出：摩擦力方向可与运动方向相同、相反或垂直，还有别的情况吗？
（重点讲解）
老师在丙同学的案例基础上，带大家得出结论。
v
f
若运动员骑着自行车在水平赛道上做加速圆周运动，研究静摩擦力方向：
总思路：判断静摩擦力方向，则需要找到相对运动趋势方向。
运用丙同学的科学方法：假设法
基本原理：当物体运动至图示位置是，假设路面突然变光滑，根据之后两种清醒的相对运动方向，判断此时的相对运动趋势方向，若接触面在图示为之突然变光滑，在极短时间内，物体由于惯性将做匀速直线运动，原情形变成了物体做加速圆周运动，则落点位置在匀速圆周运动的情形之上某点，此时，光滑情形相对于加速时的情形，运动趋势方向可以画出，如图，则根据摩擦力阻碍相对运动趋势，画出摩擦力的方向，发现，此时速度方向与摩擦力之间夹锐角。
小结：根据甲乙丙同学以及老师的补充案例，最终可以知道摩擦力方向与运动方向的夹角根据不同情形，情况不同。即摩擦力方向与运动方向无直接联系。能明确说的只有：摩擦力方向
一定与相对运动或相对运动趋势方向相反。
知识回顾
（难点巩固）
大家明确了摩擦力方向与运动方向无直接联系后，更要明确，摩擦力方向一定与相对运动或相对运动趋势方向相反。从而，让我们明确摩擦力方向的判断步骤：
1明确研究哪两个物体之间的摩擦力
2找到参考系，明确相对运动或相对运动趋势方向
3抓住“阻碍”(与2方向相反）
4沿接触面方向画出摩擦力
小结
这节课我们明确了摩擦力方向与运动方向无直接联系，更加深了摩擦力方向的判断方法，要注意的是，找准研究对象，更重要的，找对参考系，从而明确正确的相对运动情形或相对运动趋势情形。