教学设计如下:
研究影响滑动摩擦力大小的因素
一、教学目标
1.知识与技能
(1)知道摩擦力是如何产生的。
(2)知道滑动摩擦力的大小跟什么因素有关。
(3)认识摩擦力的利与弊。
2.过程与方法
(1)通过观察和实验,感知摩擦力的存在。
(2)通过实验,探究滑动摩擦力跟物体表面受到的压力及接触面的粗糙程度有关。
3.情感态度与价值观
(1)通过对摩擦力的分析,养成用所学知识解决生活、生产中问题的习惯。
(2)通过对“磁悬浮列车”等科技成果的了解,增强民族自豪感。
二、教学重点
摩擦力产生的条件、摩擦力的大小和方向。
三、教学过程
(一)新课导入
播放2022年北京冬奥会双人滑冠军隋文静、韩聪的比赛录像片段,从录像引入教学的中心词——摩擦力。
问题:北京冬奥会双人滑冠军隋文静、韩聪比赛结束停止用力后将慢慢停下来,这是为什么呢?
设计意图:通过现实生活中的比赛录像片段,创设情境,激发学生兴趣,从而顺利地引出新课摩擦力的教学。
(二)新课讲授
1.摩擦力的产生
利用桌面上的木块,让学生推动桌面上的木块运动,感受摩擦力的存在,并讨论摩擦力是如何产生的?
两个相互接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就是滑动摩擦力。
同学们试举出生活中滑动摩擦力存在的例子。
(1)地面上滚动的足球停止滚动。
(2)自行车在水平路上滑行,最终停止。
设计意图:通过让学生动手推动桌面上的木块,切身体会摩擦力的存在,同时让学生举出生活当中的实例,使学生认识到物理来源于生活。
2.探究影响滑动摩擦力大小的因素
(1)提出问题
当你推箱子时,箱子越重,推起来越费力;地面越粗糙,推起来越费力。看起来,影响摩擦力大小的因素可能有哪些?
(2)猜想
学生根据问题积极猜想:
①接触面所受的压力。
②接触面的粗糙程度。
③接触面积的大小。
(3)设计实验
根据学生的猜想,让学生选择桌面上的器材,设计实验去验证猜想的正误,并记录数据。
验证:滑动摩擦力大小与压力大小有关。
器材:木块、长木板、钩码、弹簧测力计。
验证:滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
器材:长木板、棉布、毛巾、木块、弹簧测力计。
(4)进行实验
用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的摩擦力;改变放在木块上的砝码个数,从而改变木块与长木板之间的压力;把棉布、毛巾等铺在长木板上,从而改变接触面的粗糙程度。
让学生设计实验验证猜想,并把实验数据记录在下表中。
研究问题
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相同条件
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不同条件
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拉力大小/N
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摩擦力
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结论
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摩擦力的大小与接触面 的粗糙程度的关系
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玻璃
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棉布
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木块
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……
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摩擦力大小与压力大小 的关系
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……
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木块+______个钧码
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木块+______个钩码
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木块+______个钧码
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木块+______个钩码
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(5)分析与论证
让学生整理、分析实验数据,归纳出结论。
(6)评估与交流
实验设计中有无失误之处?怎样弥补不足?拉木块运动是否匀速?弹簧测力计的示数是否稳定?怎样进一步改进以减小误差?请同学们互相交流,解决以上问题。
设计意图:学生经历了完整的探究实验过程,知道了影响滑动摩擦力的因素,提高了观察能力、实验能力。
(三)巩固提高
让学生开阔视野,阅读“科学世界”栏目中的“摩擦与我们”,找出并讨论摩擦的作用和危害,如何增大摩擦和减小摩擦?如何利用摩擦?
同学们已经成功探究了影响滑动摩擦力大小的因素,有摩擦好不好呢?请同学们通过下面的例子说说你的观点。
例:刹车时,车轮与地面的摩擦是______的,走路时脚底与地面的摩擦是______的,推动箱子时箱子与地面间的摩擦是对我们______的。
(答案:有益;有益;不利)
设计意图:通过“科学世界”这一栏目,更好地开阔学生视野,加深学生对于摩擦力的理解。向同学们展示例题,更好地巩固了学生对新知的理解。
(四)小结作业
小结:师生共同总结本节课所学知识。
作业:学生课下找出自行车上有哪些部分存在摩擦。哪些摩擦要增大,哪些摩擦要减小。
设计意图:通过小结,帮助学生养成总结知识点的习惯,逐步学会构建知识体系。课后作业可以帮助学生巩固课堂所学知识,使学生能应用所学知识解决生活中的现象,知道物理来源于生活,又用于生活。