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1、
科學(xué)探究:摩擦力
教學(xué)目標(biāo)
1 .通過實(shí)驗(yàn),探究滑動(dòng)摩擦力和接觸面粗糙程度,接觸面之間的壓力大小的關(guān)系。
2 .經(jīng)歷探究過程,體驗(yàn)如何就探究的問題進(jìn)行猜想與假設(shè)。
3 .知道增大和減小摩擦力的方法,并能在日常生活中應(yīng)用這些知識(shí)。
教學(xué)重、難點(diǎn)
1 .重點(diǎn)
(1) 實(shí)驗(yàn)探究滑動(dòng)摩擦力和接觸粗糙程度,接觸面之間的壓力大小的關(guān)系。
(2) 學(xué)會(huì)猜想與假設(shè),認(rèn)識(shí)變量控制的意義和方法。
2 .難點(diǎn)
(1) 實(shí)驗(yàn)探究滑動(dòng)摩擦力和接觸面粗糙程度,接觸面之間壓力大小的關(guān)系。
(2) 認(rèn)識(shí)變量控制的意義和方法。
教學(xué)方法
2、
科學(xué)探究、討論、交流、實(shí)驗(yàn)探究。
教具準(zhǔn)備
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn): 彈簧測(cè)力計(jì)、 木塊、細(xì)線、 毛巾、玻璃、長(zhǎng)木板鉤碼、 三只圓柱形鉛筆、
肥皂水。
教學(xué)過程
一、滑動(dòng)摩擦力的概念
小實(shí)驗(yàn):讓學(xué)生用手壓在桌面上拖動(dòng), 感受一下拖動(dòng)時(shí)桌面作用在手上的阻力 ( 摩擦力 ) 。手對(duì)桌面壓得越緊 ( 接觸面之間的壓力越大 ) ,手拖動(dòng)就越困難 ( 受到的摩擦力越大 ) 。然后在桌面上鋪上毛巾 ( 毛巾要固定在桌面上 ) 手再壓在毛巾上拖動(dòng), 就比手在平滑的桌面上拖動(dòng)更
難一些 ( 說明手所受的摩擦力較大 ) 。
師:手壓在桌面上拖動(dòng)你有什么感受 ?
3、
生甲:手在桌面上滑動(dòng)時(shí)受到桌面的摩擦力的作用。
師:這摩擦力起到什么作用 ?
生甲:阻礙手運(yùn)動(dòng)的作用。
師:手對(duì)桌面壓得越緊,有什么感受 ?說明了什么 ?
生乙:手對(duì)桌面壓得越緊,拖動(dòng)越困難,說明所受摩擦阻力越大。
師:在桌面上鋪上毛巾,手再壓在毛巾上拖動(dòng),有什么感受
生丙:手壓在毛巾上拖動(dòng)比手壓在光滑的桌面上拖動(dòng)更困難,
師:什么叫滑動(dòng)摩擦力 ?
?說明了什么 ?
說明受到的摩擦阻力更大。
生:一個(gè)物體在另一個(gè)物體
4、表面上滑 所受到的阻礙物體 ( 相 ) 運(yùn) 的力, 叫做滑
摩擦力。
:注意,運(yùn) 是相 的, 所以 加以 “相 ” 兩個(gè)字, 我 就來探究: 摩擦力。
板 :
二、滑 摩擦力大小與哪些因素有關(guān)
1 .提出 。
: 滑 摩擦力你 想提出什么 ?
生甲:滑 摩擦力的大小和哪些因素有關(guān) ?
生乙:滑 摩擦力 生的原因。
??
:你 提的 提得很好, 摩擦并不是看起來那么 , 其 生機(jī)理和制 因素都很復(fù) , 摩擦的研究已形成一 系 的學(xué)科“摩擦學(xué)”,其中一些 至今仍在探索中。由于 關(guān)系,我 就來探究滑 摩
5、擦力的大小和哪些因素有關(guān) 個(gè) 。
2
.猜想或假 。
:你 的猜想是什么 ?
生甲:滑 摩擦力的大小可能與接觸面粗糙程度有關(guān)。
生乙:滑 摩擦力的大小可能與接觸面 力的大小有關(guān)。
生丙:滑 摩擦力的大小可能與接觸面的大小有關(guān)。
生?。夯?摩擦力的大小可能與運(yùn) 速度有關(guān)。
生戍:滑 摩擦力的大小可能與推力、拉力有關(guān)。
生已:滑 摩擦力的大小可能與材料有關(guān)。
:同學(xué) 很善于思考,你 作出的猜想有合理的地方,
6、
要 明你 的猜想正確,
怎么
辦?
生: 。
:很好,大家都已懂得科學(xué)探究的基本方法—— 。
由于 關(guān)系本 只能 前面兩個(gè)猜想 行 探究。
3 . 。
:滑 摩擦力是 生在 生相 運(yùn) 的兩個(gè)接觸面上,可能與接觸面的粗糙的程度,
接觸面之 的 力大小,接觸面材料,接觸面大小有關(guān), 些因素與摩擦力大小的關(guān)系,
我 只能一個(gè)一個(gè)的 獨(dú)研究,
而且在研究某一個(gè)因素的 化怎 影響摩擦力 ,
必 保持
7、
其他因素不 , 否 ,你就無法知道滑 摩擦力的大小 化是由哪個(gè)因素的 化引起的,
這
就是在研究多因素 必 注意的
“ 量控制” 方法。如在研究 力 滑 摩擦力的影響
,要保持接觸面粗糙程度等因素不 ,
而在探究接觸面粗糙程度 摩擦力的影響 ,
則應(yīng)
控制 力等因素的 化。
板書: 2.滑動(dòng)摩擦力大小決定因素
研究方法一—“變量控制”方法
師:請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本 P92" 加油站”內(nèi)容。
生:閱讀。
師:通過閱讀,你知道了什么 ?
生:當(dāng)用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉著木塊勻速滑動(dòng)時(shí), 彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的大小就反映了滑
8、動(dòng)摩
擦力的大小。
師:下面分組討論,制定出實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,并進(jìn)行全班交流。
生:討論后得出:根據(jù)桌面上的實(shí)驗(yàn)器材,我們制定以下實(shí)驗(yàn)計(jì)劃:
(1) 把玻璃固定在桌面上,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊在玻璃—亡勻速滑動(dòng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),填人課本 P93 表格中。
(2) 在桌面亡鋪一條毛巾,用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊在毛巾上勻速滑動(dòng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),填入課本 P93 表格中。
(3) 取走毛巾和玻璃,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊在桌面上勻速滑動(dòng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的
示數(shù),填人課本 P93 表格中。
(4) 在木塊上加放一個(gè)重物,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉它們?cè)谧烂嫔匣瑒?dòng),讀
9、出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),填人課本 P93 表格中。
師:其他小組認(rèn)為以上的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃合理嗎?有沒有異議 ?
生:按課本上圖 5— 30(a) 、 (b) 、(c) 、(d) 。在改變粗糙程度時(shí),實(shí)際上也改變了相互
摩擦的材料,摩擦力的改變是否是因?yàn)橄嗷ツΣ恋牟牧系母淖兌鸬??
師:你能發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題很了不起,你將來肯定會(huì)大有作為的, 希望你繼續(xù)努力。這里影
響摩擦力大小的主要因素是接觸面粗糙程度的改變 ( 因?yàn)榇植诔潭鹊母淖兏鼮轱@著 ) ,而我們
探討的問題僅僅是看摩擦力大小與接觸面粗糙程度有沒有關(guān)系, 所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)還是可以達(dá)到
這個(gè)目的的。
生:當(dāng)
10、用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉著木塊勻速滑動(dòng)時(shí), 為什么彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就反映了滑動(dòng)
摩擦力的大小。
師:你很善于思考問題,注重理解,將來肯定很有前途的,由二力平衡條件可知,在拉
木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí), 這個(gè)拉力的大小與木塊所受摩擦力的大小相等。 有關(guān)此知識(shí)點(diǎn)要在
第六章才學(xué), 現(xiàn)在先把它作為一個(gè)問題儲(chǔ)存起來吧。 記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí), 就把彈簧測(cè)力計(jì)的示
數(shù)記作摩擦力的大小。
實(shí)驗(yàn)操作時(shí),還請(qǐng)大家注意:如何做到木塊在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)呢 ?①是沿直線
水平拉動(dòng)木塊; ②是觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)保持不變。好,如果沒有問題了, 下面大家分組
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)吧。
11、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),教師巡回檢查,指導(dǎo)。
4 .分析論證。
師:請(qǐng)各小組互相交流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),交流實(shí)驗(yàn)的體會(huì)。生:交流。
師:請(qǐng) 3 個(gè)小組將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)公布在黑板上,比比看哪個(gè)小組數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
師:在 ( 如課本 P92 圖 5—30) 實(shí)驗(yàn)步驟 (a) 、 (b) 、(c) 中,接觸面之間的壓力保持不變,
你發(fā)現(xiàn)摩擦力變了嗎 ?你的結(jié)論是什么 ?
生:在實(shí)驗(yàn)步驟 (a) 、 (b) 、 (c) ,接觸面之間壓力保持不變,接觸面粗糙程度改變時(shí),摩擦力大小發(fā)生改變。我的結(jié)論是: 當(dāng)接觸面之間壓力保持不變時(shí),接觸面越粗糙,摩擦力越大。
師:其他同學(xué)有不
12、同的結(jié)論嗎 ?沒有。好,大家做實(shí)驗(yàn)都很認(rèn)真,得出的結(jié)論也是正確的,掌聲祝賀。
師:在 ( 如課本 P92 圖 5—30) 實(shí)驗(yàn)步驟 (c) 、 (d) 中,接觸面粗糙程度保持不變,壓力發(fā)生變化,摩擦力變了嗎 ?你的結(jié)論是什么 ?
生:在實(shí)驗(yàn)步驟 (c) 、(d) 中,接觸面粗糙程度保持不變,接觸面間的壓力改變,摩擦力
也發(fā)生了改變。 我的結(jié)論是:當(dāng)接觸面粗糙程度保持不變時(shí), 接觸面間壓力越大, 摩擦力越大。
師:其他同學(xué)有不同的結(jié)論嗎 ?沒有。好,大家都得出了正確結(jié)論,同樣,掌聲祝賀。
以上是關(guān)于壓力, 接觸面粗糙程度與摩擦力大小關(guān)系的定性探究, 有興趣的
13、同學(xué)町在課外繼續(xù)探究,摩擦力是否還與其他因素有關(guān)。
三、增大摩擦和減小摩擦
師:在日常生活中,哪些地方還存在摩擦 ?這些摩擦是有益的 ?還是有害的 ?請(qǐng)大家分組討論、交流。
生甲:足球場(chǎng)亡,摩擦力可以幫助守門員抓穩(wěn)足球,這個(gè)摩擦是有益的。
生乙:人走路時(shí),鞋底與地面間存在摩擦,這個(gè)摩擦是有益的。
生丙:木塊在桌面上滑動(dòng)時(shí),桌面對(duì)木塊有摩擦力,這個(gè)摩擦力是有害的。
生?。簷C(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),零件間存在摩擦,這個(gè)摩擦也是有害的。
師:同學(xué)們發(fā)言很踴躍,說明大家平時(shí)生活中很注意觀察,這是一個(gè)好習(xí)慣, 希望今后保持。如何增大有益的摩擦。
舉例說明請(qǐng)大家分組討論、
14、交流。
生甲:增大有益摩擦的方法是: 1.增加接觸面的粗糙程度。 2.增大壓力,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:自行車剎車也是利用摩擦力,剎車時(shí),是通過增大壓力來增大摩擦力。
生丙:皮帶傳動(dòng)也是利用摩擦力,它也是通過增大壓力來增大摩擦力的,演奏二胡時(shí),弓弦與琴弦的摩擦使琴弦振動(dòng)發(fā)聲,用增大壓力的辦法來增大弓弦與琴弦間的摩擦力。
生?。?鞋底、汽 的 胎做得凹凸不平 ,都是通 增加接觸面的粗糙程度, 增大摩擦
力的。
板 : 3.增大有害摩擦方法:增加接觸面粗糙程度
增大 力
:以上大家 得都很
15、好,一部機(jī)器工作 ,有些部件要 ,有些部件要滑 ,
都要 生摩擦, 種摩擦不但使機(jī)器 ,白白消耗 力,而且使機(jī)器磨 ,性能 壞,
些情況下的摩擦要 法減小它。下面再來考 :如何減小有害摩擦呢 ?
生甲:減小有害摩擦的方法是: 1.減小接觸面的粗糙程度。 2.減小 力大小。
:在理 上, 以上方法是 的,不 , 用 的 法 往往不能把有害的摩擦減小到
令人 意的程度。你 知道哪些更好的方法 ?
小 : 先 學(xué)生用手掌 桌面拖 , 感受桌面作用在手上的摩擦力; 然后在手和桌
面之 上二三支 柱形 筆, 再 拖 , 體會(huì) 作用在手
16、掌上的摩擦力是不是比滑
小得多。
:做以上小 ,你有什么感受 ?
生:用 代替滑 ,可以大大減小摩擦力。
:生活中你 知道哪些用 代替滑 減小有害摩擦的例子 ?
生甲:各種 的 子做成 的,就是用 代替滑 ,減小摩擦的。
生乙:旱冰鞋下的小 , 也是用 代替平底鞋的滑 , 從而大大減小了與地面 摩擦。
:你 知道哪些減小有害摩擦的方法 ?
生甲:在機(jī)器零件 涂上 滑油,使摩擦面不接觸,大大減小摩擦。
生乙:汽 船向下 出 氣流,在船底和水之 形成一 空氣 ,可以大大減小摩擦。
生丙:磁 浮列 是靠 磁 把列 從
17、 道上微微托起, 在列 和 道 出 一 薄空
氣,使摩擦力大大減小, 速可達(dá) 500km/ h。
??
:以上大家都 得很好, 明大家平 關(guān)注科學(xué)技 的 展,關(guān)心國(guó)內(nèi)外大事。
板 :減小有害摩擦的方法 1.用 代替滑
2 .使接觸面脫離直接接觸:涂 滑油、充氣 等
:假如生活中沒有摩擦, 你的生活會(huì)出 什么 ? 生什么 化 ? 大家分 交
流。
生甲:假如生活中沒有摩擦,我就寸步 行。
生乙:假如生活中沒有摩擦,我就無法用手拿任何 西。
生丙:假如生活中沒有摩擦,運(yùn) 的汽 將永 停不下來。
歸納小結(jié)與學(xué)習(xí)過程評(píng)忙
:通 本 學(xué) 、你有什么收 。
生:討論、交流后得出:我們知道了滑動(dòng)摩擦力;滑動(dòng)摩擦力的大小決定因素:接觸面
的粗糙程度和壓力大??;增大有害摩擦的方法和減小有害摩擦的方法。
師:請(qǐng)每位同學(xué)都對(duì)自己在本節(jié)課的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)估。
課后練習(xí)與學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)
1 .課本 P95 作業(yè) 1、 2、3。
2 .實(shí)踐活動(dòng):課本 P96,活動(dòng) 1、活動(dòng) 2。
3 .選用課時(shí)作業(yè)設(shè)計(jì)。
板書設(shè)計(jì)