阅读下列材料，完成教学设计。材料一：某版本高中物理必修1教材“摩擦力”一节内容节选。摩擦力摩擦力是一种常见的现象，同学门在初中已经知道，两个互相接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动

admin2015-12-22 55

问题阅读下列材料，完成教学设计。
  材料一：某版本高中物理必修1教材“摩擦力”一节内容节选。
摩擦力
摩擦力是一种常见的现象，同学门在初中已经知道，两个互相接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力(frictional force)。
思考与讨论
   互相接触的物体相对静止的时候，是不是也可能产生摩擦力？

   静摩擦力如图3.3-1中，小孩轻推箱子，箱子有相对地面运动的趋势，但他没有推动，箱子与地面仍然保持相对静止。根据初中所学的二力平衡知识，这是一定有一个力与推力平衡。这个力与小孩对箱子的推力大小相等，方向相反。这个力就是箱子与地面之间的摩擦力^①。由于这是两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动，所以这时的摩擦力叫做静摩擦力(static frictional force)。静摩擦力的方向总是沿着接触面^②，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。
   小孩用更大的力推，箱子还是不动(图3.3-1乙)。同样根据二力平衡的知识，这是箱子与地面间的静摩擦力还跟推力大小相等。只要箱子与地面间没有产生相对运动，静摩擦力的大小就随着推理的增大而增大，并与推力保持大小相等。
  演示
   把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，在拉力F增大到一定值之前，木块不会运动。
   在弹簧测力计的指针下轻参塞一个小纸团，它可以随指针移动，并作为指针到达最大位置标记(图3.3-2)。继续用力，当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小。

如果用力的传感器代替弹簧测力计做这个实验，能够在计算机屏幕上直接得到拉力变化的图线。
静摩擦力的增大有一个限度。静摩擦力的最大值F_max在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。两物体间实际发生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力F_max之间，即0＜F≤F_max。
说一说
能把线织成布，把布缝成衣服，靠的是啥限制件静摩擦力的作用。拿在手中的瓶子，毛笔不会滑落，皮带运输机把货物送往高处(图3.3-3)也是静摩擦力作用的结果，你还能说出日常生活和生产中利用静摩擦力的事例吗？

滑动摩擦力在图3.3-2的实验中，木块在木板上开始滑动后，拉力明显减小，表明摩擦力明显减小。当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力(sliding frictional force)。滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动方向相反。
实验表明：滑动摩擦力的大小跟压力成正比，也就是跟两个物体表面间的垂直作用力成正比。如果用F表示滑动摩擦力的大小，用F_N表示压力的大小，则有
F=μF_N
其中p是比例常数(它是两个力的比值，没有单位)，叫做动摩擦因数(dynamic friction factor)，它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关，材料不同，两物体间的动摩擦因数也不同，动摩擦因数还跟接触面的情况(如粗糙程度)有关。

在我国东北寒冷的冬季，橇是常见的运输工具，一个有钢制滑板的橇，连同车上木料的总质量为4.9×10⁴N，在水平的冰道上，马要在水平方向用多大的力，才能够拉着橇匀速前进？
分析：从图3.3-5可以看到与这个问题相关的几个力，马队橇的拉力可以近似认为沿水平方向，因此橇在水平方向受到两个力的作用；马的拉力F₁，冰道对橇的滑动摩擦力F₂。在这两个力的作用下，橇匀速前进。
由于二力平衡，匀速前进时马在水平方向的拉力F₁与摩擦阻力F₂大小相等，即F₁=F₂。滑动摩擦力F₂的大小可以由F₂=μF_N，其中F_N是橇对地面的压力，它的大小等于橇的总重量G，钢与冰之间的动摩擦因数μ可以在表中看出。重量G是已知的，由此可以求出F₂、进而求出马在水平方向的拉力F₁。

解 G=4.9×10⁴N，μ=0.02。雪橇匀速运动，拉力与阻力大小相等，所以F₁=F₂。
                        F₂=μF_N
                  而 F_N=G
                  所以  F₁=μG
   代入数值后，得
                  F₁=0.02×4.9×10⁴N=980N
   马要在水平方向用980N的力，才能够拉着橇匀速前进。
   除滑动摩擦外，还有滚动摩擦。滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。当压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦小很多，滚动轴承就是根据这一点制成的。

材料二：该节内容位于高中物理必修1，其在该教材中的位置如下。
第三章相互作用
1．重力基本相互作用
2．弹力
3．摩擦力
4．力的合成
5．力的分解
材料三：《普通高中物理课程标准(实验)》与“摩擦力”相关的内容标准：
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。
根据上述材料，回答下列问题：
设计该节课程的教学目标；

选项

答案教学目标知识与技能认识静摩擦力的规律，知道静摩擦力的变化范围及其最大值；能根据静摩擦力的规律，判断静摩擦力的方向；知道滑动摩擦力的产生条件，认识滑动摩擦力的规律；知道动摩擦因素与哪些因素有关，会判断滑动摩擦力的大小和方向；知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，滑动摩擦力比滚动摩擦力大；会根据物体的平衡条件简单的计算摩擦力的大小。过程与方法培养学生利用物理语言分析、思考、描述摩擦力的概念和规律的能力；培养学生的实验探究能力，学会在实验中控制变量和实验条件；通过自己动手实验，培养学生分析问题、解决问题的能力；通过学生自己设计实验并参与比赛等形式，激发兴趣提高探究创新意识。情感、态度与价值观利用实验和生活实例激发学生的学习兴趣，培养学生的合作精神和对科学的求知欲。培养学生实践──认识(规律)──实践(解决实际问题)的思想。在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要矛盾的思维方法。认识科学技术对于社会发展和人类生活的影响，能说明生活、生产中应用摩擦力的实例，发展观察能力。

解析

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