1、滬科版 第五節(jié) 科學(xué)探究 摩擦力 教案山東 魯緒鵬【教學(xué)目標(biāo) 】知識(shí)與技能 :1. 知道摩擦力是如何產(chǎn)生的。2. 知道摩擦力的大小跟什么因素有關(guān)。3. 知道摩擦的利與弊。4. 知道增大摩擦和減小摩擦的方法。過(guò)程與方法:1. 通過(guò)觀(guān)察與實(shí)驗(yàn),感知摩擦力的存在。2. 通過(guò)實(shí)驗(yàn),探究摩擦力跟物體表面受到的壓力以及接觸面的粗糙程度的關(guān) 系。情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān):1. 用于探索如何利用和防止摩擦力為人類(lèi)生活服務(wù)。2. 樂(lè)于探索并利用摩擦力的知識(shí)改變工作條件?！窘虒W(xué)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。【教學(xué)難點(diǎn) 】 1.

2、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?！?教具準(zhǔn)備 】彈簧測(cè)力計(jì)、木塊、細(xì)線(xiàn)、毛巾、玻璃、長(zhǎng)木板鉤碼、三只圓柱形鉛筆、肥皂 水?！窘虒W(xué)過(guò)程 】(一引入新課演示筷子提米的實(shí)驗(yàn):在一玻璃杯中放入一定量的大米 , 插入一支筷子并壓緊大米 , 向上 提起筷子會(huì)很容易的將筷子拔出;重新將筷子插好,再向米中加少量水,等一會(huì)兒,拿起筷 子就可以把玻璃杯提起。請(qǐng)學(xué)生分析討論并舉出身邊的摩擦現(xiàn)象從而引出新課。(二進(jìn)行新課一、滑動(dòng)摩擦力小實(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

3、 , 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(shuō)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 ?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(shuō)明了什么 ?生乙:手對(duì)桌面壓得越緊,拖動(dòng)越困難,說(shuō)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 ? 說(shuō)明了什么 ?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,說(shuō)明受到的摩擦阻力更大。 師:什么叫滑動(dòng)摩擦力 ?生

4、:一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)時(shí)所受到的阻礙物體 (相對(duì) 運(yùn)動(dòng)的力, 叫做滑動(dòng)摩 擦力。師:注意,運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的,所以應(yīng)加以“相對(duì)”兩個(gè)字,這節(jié)課我們就來(lái)探究:摩擦力。 板書(shū):第五節(jié) 科學(xué)探究:摩擦力1.滑動(dòng)摩擦力的概念。二、滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)1.提出問(wèn)題。師:對(duì)滑動(dòng)摩擦力你們想提出什么問(wèn)題 ?生甲:滑動(dòng)摩擦力的大小和哪些因素有關(guān) ?生乙:滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的原因。師:你們提的問(wèn)題提得很好, 摩擦并不是看起來(lái)那么簡(jiǎn)單, 其產(chǎn)生機(jī)理和制約因素都很復(fù) 雜,對(duì)摩擦的研究已形成一門(mén)系統(tǒng)的學(xué)科“摩擦學(xué)”,其中一些問(wèn)題至今仍在探索中。由于 時(shí)間關(guān)系,我們這節(jié)課就來(lái)探究滑動(dòng)摩擦力的大小和哪些因素有關(guān)這

5、個(gè)問(wèn)題。2.猜想或假論。師:你們的猜想是什么 ?生甲:滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面粗糙程度有關(guān)。生乙:滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面間壓力的大小有關(guān)。生丙:滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面的大小有關(guān)。生丁:滑動(dòng)摩擦力的大小可能與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。生戍:滑動(dòng)摩擦力的大小可能與推力、拉力有關(guān)。生已:滑動(dòng)摩擦力的大小可能與材料有關(guān)。師:同學(xué)們很善于思考, 你們作出的猜想有合理的地方, 要證明你們的猜想正確, 怎么辦 ? 生:實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。師:很好, 大家都已懂得科學(xué)探究的基本方法實(shí)驗(yàn)。 由于時(shí)間關(guān)系本節(jié)課只能對(duì)前面 兩個(gè)猜想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。師:滑動(dòng)摩擦力是產(chǎn)生在發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)接觸面上, 可能與接觸

6、面的粗糙的程度, 接 觸面之間的壓力大小,接觸面材料, 接觸畫(huà)大小有關(guān),對(duì)這些因素與摩擦力大小的關(guān)系,我 們只能一個(gè)一個(gè)的單獨(dú)研究, 而且在研究某一個(gè)因素的變化怎樣影響摩擦力時(shí), 必須保持其 他因素不變, 否則, 你就無(wú)法知道滑動(dòng)摩擦力的大小變化是由哪個(gè)因素的變化引起的, 這就 是在研究多因素問(wèn)題時(shí)必須注意的 “變量控制” 方法。 如在研究壓力對(duì)滑動(dòng)摩擦力的影響時(shí), 要保持接觸面粗糙程度等因素不變, 而在探究接觸面粗糙程度對(duì)摩擦力的影響時(shí), 則應(yīng)控制 壓力等因素的變化。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(guò)閱讀,你知道了什么 ?生:

7、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),讀出彈簧測(cè)力

8、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(méi)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(wèn)題很了不起, 你將來(lái)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(wèn)題僅僅是看摩擦力大小與接觸面粗糙程度有沒(méi)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)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

9、力的大小。師:你很善于思考問(wèn)題,注重理解,將來(lái)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(xiàn)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(wèn)題儲(chǔ)存起來(lái)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)呢 ? 是沿直線(xiàn)水 平拉動(dòng)木塊;是觀(guān)察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)保持不變。好, 如果沒(méi)有問(wèn)題了,下面大家分組進(jìn) 行實(shí)驗(yàn)吧。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,

10、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)有不同的結(jié)論嗎 ? 沒(méi)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

11、(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(méi)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(mén)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

12、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。生丁:機(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(shuō)明大家平時(shí)生活中很注意觀(guān)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(shuō)明請(qǐng)大家分組討論、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(chē)剎車(chē)也是利用摩擦力,剎車(chē)時(shí),是通過(guò)增大壓力來(lái)增大摩擦力。生丙:皮帶傳動(dòng)也是利用摩擦力, 它也是通過(guò)增大壓力來(lái)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(lái)增

13、大弓弦與琴弦間的摩擦力。生丁:鞋底、 汽車(chē)的輪胎做得凹凸不平時(shí), 都是通過(guò)增加接觸面的粗糙程度,增大摩擦力 的。板書(shū):3.增大摩擦方法:增加接觸面粗糙程度增大壓力師:以上大家講得都很好,一部機(jī)器工作時(shí),有些部件要轉(zhuǎn)動(dòng),有些部件要滑動(dòng),這時(shí)都 要產(chǎn)生摩擦,這種摩擦不但使機(jī)器發(fā)熱,白白消耗動(dòng)力,而且使機(jī)器磨損,性能變壞,這些 情況下的摩擦要設(shè)法減小它。下面再來(lái)考慮: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.減小壓力大小。師:在理論上,以上方法是對(duì)的, 不過(guò),用這樣的辦法還往往不能把有害的摩擦減小到令 人滿(mǎn)意的程度。你們還知道哪些更好的方法嗎 ?小實(shí)驗(yàn):先讓學(xué)

14、生用手掌壓緊桌面拖動(dòng), 感受桌面作用在手上的摩擦力; 然后在手和桌面 之間墊上二三支圓柱形鉛筆, 再壓緊拖動(dòng), 體會(huì)這時(shí)作用在手掌上的摩擦力是不是比滑動(dòng)時(shí) 小得多。師:做以上小實(shí)驗(yàn),你有什么感受 ?生:用滾動(dòng)代替滑動(dòng),可以大大減小摩擦力。師:生活中你還知道哪些用滾動(dòng)代替滑動(dòng)減小有害摩擦的例子 ?生甲:各種車(chē)軸的輪子做成圓的,就是用滾動(dòng)代替滑動(dòng),減小摩擦的。生乙:旱冰鞋下的小輪,也是用滾動(dòng)代替平底鞋的滑動(dòng),從而大大減小了與地面間摩擦。 師:你還知道哪些減小有害摩擦的方法嗎 ?生甲:在機(jī)器零件間涂上潤(rùn)滑油,使摩擦面不接觸,大大減小摩擦。生乙:汽墊船向下噴出強(qiáng)氣流,在船底和水之間形成一層空氣墊,可以

15、大大減小摩擦。 生丙:磁懸浮列車(chē)是靠強(qiáng)磁場(chǎng)把列車(chē)從軌道上微微托起, 在列車(chē)和軌道間出現(xiàn)一層薄空 氣,使摩擦力大大減小,車(chē)速可達(dá) 500km /h 。2.使接觸面脫離直接接觸:涂潤(rùn)滑油、充氣墊等師:假如生活中沒(méi)有摩擦, 你的生活會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題 ? 發(fā)生什么變化 ? 請(qǐng)大家分組討論交流。 生甲:假如生活中沒(méi)有摩擦,我就寸步難行。生乙:假如生活中沒(méi)有摩擦,我就無(wú)法用手拿任何東西。生丙:假如生活中沒(méi)有摩擦,運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)將永遠(yuǎn)停不下來(lái)。【 課堂小結(jié) 】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 粗糙程度和壓力大小;增大有害摩擦的方法和減小有害摩擦的方法。【 板書(shū)設(shè)計(jì) 】第五節(jié) 科學(xué)探究:摩擦力1.滑動(dòng)摩擦力的概念。2、滑動(dòng)