沪科版第五节科学探究 摩擦力 教案

1、沪科版 第五节 科学探究 摩擦力 教案山东 鲁绪鹏【教学目标 】知识与技能 :1. 知道摩擦力是如何产生的。2. 知道摩擦力的大小跟什么因素有关。3. 知道摩擦的利与弊。4. 知道增大摩擦和减小摩擦的方法。过程与方法:1. 通过观察与实验,感知摩擦力的存在。2. 通过实验,探究摩擦力跟物体表面受到的压力以及接触面的粗糙程度的关 系。情感态度与价值观:1. 用于探索如何利用和防止摩擦力为人类生活服务。2. 乐于探索并利用摩擦力的知识改变工作条件。【教学重点】 1. 实验探究滑动摩擦力和接触粗糙程度,接触面之间的压力大小的关系。 2.学会猜想与假设,认识变量控制的意义和方法。【教学难点 】 1.

2、实验探究滑动摩擦力和接触面粗糙程度,接触面之间压力大小的关系。 2.认识变量控制的意义和方法。【 教具准备 】弹簧测力计、木块、细线、毛巾、玻璃、长木板钩码、三只圆柱形铅笔、肥皂 水。【教学过程 】(一引入新课演示筷子提米的实验:在一玻璃杯中放入一定量的大米 , 插入一支筷子并压紧大米 , 向上 提起筷子会很容易的将筷子拔出;重新将筷子插好,再向米中加少量水,等一会儿,拿起筷 子就可以把玻璃杯提起。请学生分析讨论并举出身边的摩擦现象从而引出新课。(二进行新课一、滑动摩擦力小实验:让学生用手压在桌面上拖动,感受一下拖动时桌面作用在手上的阻力 (摩擦力 。 手对桌面压得越紧 (接触面之间的压力越大

3、 , 手拖动就越困难 (受到的摩擦力越大 。 然后在 桌面上铺上毛巾 (毛巾要固定在桌面上 手再压在毛巾上拖动, 就比手在平滑的桌面上拖动更 难一些 (说明手所受的摩擦力较大 。师:手压在桌面上拖动你有什么感受 ?生甲:手在桌面上滑动时受到桌面的摩擦力的作用。师:这摩擦力起到什么作用 ?生甲:阻碍手运动的作用。师:手对桌面压得越紧,有什么感受 ? 说明了什么 ?生乙:手对桌面压得越紧,拖动越困难,说明所受摩擦阻力越大。师:在桌面上铺上毛巾,手再压在毛巾上拖动,有什么感受 ? 说明了什么 ?生丙:手压在毛巾上拖动比手压在光滑的桌面上拖动更困难,说明受到的摩擦阻力更大。 师:什么叫滑动摩擦力 ?生

4、:一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的阻碍物体 (相对 运动的力, 叫做滑动摩 擦力。师:注意,运动是相对的,所以应加以“相对”两个字,这节课我们就来探究:摩擦力。 板书:第五节 科学探究:摩擦力1.滑动摩擦力的概念。二、滑动摩擦力大小与哪些因素有关1.提出问题。师:对滑动摩擦力你们想提出什么问题 ?生甲:滑动摩擦力的大小和哪些因素有关 ?生乙:滑动摩擦力产生的原因。师:你们提的问题提得很好, 摩擦并不是看起来那么简单, 其产生机理和制约因素都很复 杂,对摩擦的研究已形成一门系统的学科“摩擦学”,其中一些问题至今仍在探索中。由于 时间关系,我们这节课就来探究滑动摩擦力的大小和哪些因素有关这

5、个问题。2.猜想或假论。师:你们的猜想是什么 ?生甲:滑动摩擦力的大小可能与接触面粗糙程度有关。生乙:滑动摩擦力的大小可能与接触面间压力的大小有关。生丙:滑动摩擦力的大小可能与接触面的大小有关。生丁:滑动摩擦力的大小可能与运动速度有关。生戍:滑动摩擦力的大小可能与推力、拉力有关。生已:滑动摩擦力的大小可能与材料有关。师:同学们很善于思考, 你们作出的猜想有合理的地方, 要证明你们的猜想正确, 怎么办 ? 生:实验验证。师:很好, 大家都已懂得科学探究的基本方法实验。 由于时间关系本节课只能对前面 两个猜想进行实验探究。3.设计实验。师:滑动摩擦力是产生在发生相对运动的两个接触面上, 可能与接触

6、面的粗糙的程度, 接 触面之间的压力大小,接触面材料, 接触画大小有关,对这些因素与摩擦力大小的关系,我 们只能一个一个的单独研究, 而且在研究某一个因素的变化怎样影响摩擦力时, 必须保持其 他因素不变, 否则, 你就无法知道滑动摩擦力的大小变化是由哪个因素的变化引起的, 这就 是在研究多因素问题时必须注意的 “变量控制” 方法。 如在研究压力对滑动摩擦力的影响时, 要保持接触面粗糙程度等因素不变, 而在探究接触面粗糙程度对摩擦力的影响时, 则应控制 压力等因素的变化。研究方法一“变量控制”方法师:请同学们阅读课本 P92" 加油站”内容。生:阅读。师:通过阅读,你知道了什么 ?生:

7、当用弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动时, 弹簧测力计示数的大小就反映了滑动摩擦 力的大小。师:下面分组讨论,制定出实验计划,并进行全班交流。生:讨论后得出:根据桌面上的实验器材,我们制定以下实验计划:(1把玻璃固定在桌面上,用弹簧测力计水平拉木块在玻璃亡匀速滑动,读出弹簧测力 计的示数,填人课本 P93表格中。(2在桌面亡铺一条毛巾,用弹簧测力计拉木块在毛巾上匀速滑动,读出弹簧测力计的示 数,填入课本 P93表格中。(3取走毛巾和玻璃,用弹簧测力计水平拉木块在桌面上匀速滑动,读出弹簧测力计的示 数,填人课本 P93表格中。(4在木块上加放一个重物,用弹簧测力计水平拉它们在桌面上滑动,读出弹簧测力

8、计的 示数,填人课本 P93表格中。师:其他小组认为以上的实验计划合理吗 ? 有没有异议 ?生:按课本上图 5 30(a、 (b、 (c、 (d。在改变粗糙程度时,实际上也改变了相互摩 擦的材料,摩擦力的改变是否是因为相互摩擦的材料的改变而引起的 ?师:你能发现这个问题很了不起, 你将来肯定会大有作为的,希望你继续努力。 这里影响 摩擦力大小的主要因素是接触面粗糙程度的改变 (因为粗糙程度的改变更为显著 , 而我们探 讨的问题仅仅是看摩擦力大小与接触面粗糙程度有没有关系, 所以这个实验还是可以达到这 个目的的。生:当用弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动时, 为什么弹簧测力计的示数就反映了滑动摩 擦

9、力的大小。师:你很善于思考问题,注重理解,将来肯定很有前途的,由二力平衡条件可知,在拉木 块做匀速直线运动时, 这个拉力的大小与木块所受摩擦力的大小相等。 有关此知识点要在第 六章才学, 现在先把它作为一个问题储存起来吧。 记录实验数据时, 就把弹簧测力计的示数 记作摩擦力的大小。实验操作时,还请大家注意:如何做到木块在水平面上做匀速直线运动呢 ? 是沿直线水 平拉动木块;是观察弹簧测力计的示数保持不变。好, 如果没有问题了,下面大家分组进 行实验吧。学生分组实验,教师巡回检查,指导。4.分析论证。师:请各小组互相交流实验数据,交流实验的体会。生:交流。师:请 3个小组将实验数据公布在黑板上,

10、比比看哪个小组数据准确。师:在 (如课本 P92图 5 30 实验步骤 (a、 (b、 (c中,接触面之间的压力保持不变, 你发现摩擦力变了吗 ? 你的结论是什么 ?生:在实验步骤 (a、 (b、 (c,接触面之间压力保持不变,接触面粗糙程度改变时,摩 擦力大小发生改变。 我的结论是:当接触面之间压力保持不变时, 接触面越粗糙, 摩擦力越 大。师:其他同学有不同的结论吗 ? 没有。好,大家做实验都很认真, 得出的结论也是正确的, 掌声祝贺。师:在 (如课本 P92图 5 30 实验步骤 (c、 (d中,接触面粗糙程度保持不变,压力发生 变化,摩擦力变了吗 ? 你的结论是什么 ?生:在实验步骤

11、(c、 (d中,接触面粗糙程度保持不变,接触面间的压力改变,摩擦力也 发生了改变。 我的结论是:当接触面粗糙程度保持不变时, 接触面间压力越大, 摩擦力越大。 师:其他同学有不同的结论吗 ? 没有。好,大家都得出了正确结论,同样,掌声祝贺。 以上是关于压力, 接触面粗糙程度与摩擦力大小关系的定性探究, 有兴趣的同学町在课外 继续探究,摩擦力是否还与其他因素有关。三、增大摩擦和减小摩擦师:在日常生活中,哪些地方还存在摩擦 ? 这些摩擦是有益的 ? 还是有害的 ? 请大家分组讨 论、交流。生甲:足球场亡,摩擦力可以帮助守门员抓稳足球,这个摩擦是有益的。生乙:人走路时,鞋底与地面间存在摩擦,这个摩擦

12、是有益的。生丙:木块在桌面上滑动时,桌面对木块有摩擦力,这个摩擦力是有害的。生丁:机器转动时,零件间存在摩擦,这个摩擦也是有害的。师:同学们发言很踊跃,说明大家平时生活中很注意观察, 这是一个好习惯,希望今后保 持。如何增大有益的摩擦。举例说明请大家分组讨论、交流。生甲:增大有益摩擦的方法是:1.增加接触面的粗糙程度。 2.增大压力,如北方冬天下 雪路滑摩擦力小,常在路面上撒些灰渣,增大摩擦力。生乙:自行车刹车也是利用摩擦力,刹车时,是通过增大压力来增大摩擦力。生丙:皮带传动也是利用摩擦力, 它也是通过增大压力来增大摩擦力的, 演奏二胡时,弓 弦与琴弦的摩擦使琴弦振动发声,用增大压力的办法来增

13、大弓弦与琴弦间的摩擦力。生丁:鞋底、 汽车的轮胎做得凹凸不平时, 都是通过增加接触面的粗糙程度,增大摩擦力 的。板书:3.增大摩擦方法:增加接触面粗糙程度增大压力师:以上大家讲得都很好,一部机器工作时,有些部件要转动,有些部件要滑动,这时都 要产生摩擦,这种摩擦不但使机器发热,白白消耗动力,而且使机器磨损,性能变坏,这些 情况下的摩擦要设法减小它。下面再来考虑:如何减小有害摩擦呢 ?生甲:减小有害摩擦的方法是:1.减小接触面的粗糙程度。 2.减小压力大小。师:在理论上,以上方法是对的, 不过,用这样的办法还往往不能把有害的摩擦减小到令 人满意的程度。你们还知道哪些更好的方法吗 ?小实验:先让学

14、生用手掌压紧桌面拖动, 感受桌面作用在手上的摩擦力; 然后在手和桌面 之间垫上二三支圆柱形铅笔, 再压紧拖动, 体会这时作用在手掌上的摩擦力是不是比滑动时 小得多。师:做以上小实验,你有什么感受 ?生:用滚动代替滑动,可以大大减小摩擦力。师:生活中你还知道哪些用滚动代替滑动减小有害摩擦的例子 ?生甲:各种车轴的轮子做成圆的,就是用滚动代替滑动,减小摩擦的。生乙:旱冰鞋下的小轮,也是用滚动代替平底鞋的滑动,从而大大减小了与地面间摩擦。 师:你还知道哪些减小有害摩擦的方法吗 ?生甲:在机器零件间涂上润滑油,使摩擦面不接触,大大减小摩擦。生乙:汽垫船向下喷出强气流,在船底和水之间形成一层空气垫,可以

15、大大减小摩擦。 生丙:磁悬浮列车是靠强磁场把列车从轨道上微微托起, 在列车和轨道间出现一层薄空 气,使摩擦力大大减小,车速可达 500km /h 。2.使接触面脱离直接接触:涂润滑油、充气垫等师:假如生活中没有摩擦, 你的生活会出现什么问题 ? 发生什么变化 ? 请大家分组讨论交流。 生甲:假如生活中没有摩擦,我就寸步难行。生乙:假如生活中没有摩擦,我就无法用手拿任何东西。生丙:假如生活中没有摩擦,运动的汽车将永远停不下来。【 课堂小结 】讨论、交流后得出:我们知道了滑动摩擦力;滑动摩擦力的大小决定因素:接触面的 粗糙程度和压力大小;增大有害摩擦的方法和减小有害摩擦的方法。【 板书设计 】第五节 科学探究:摩擦力1.滑动摩擦力的概念。2、滑动