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《摩擦力》教学设计

2021-12-20管翔兰

学校教育研究 2021年18期
关键词:测力计木箱木块

管翔兰

一、教学目标

(一)知识与技能

1.知道什么是摩擦力;

2.能用弹簧测力计测量水平运动物体所受的滑动摩擦力;

3.通过实验探究,知道影响滑动摩擦力大小的因素;

4.认识摩擦在生产和生活中的利与弊。

(二)过程与方法

1.经历探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程,能归纳影响滑动摩擦力大小的因素有哪些;

2.通过科学探究活动,使学生体验控制变量法在物理研究过程中的应用。

(三)情感、态度与价值观

1.通过对摩擦利与弊的学习,培养学生思考问题的辩证观点;

2.让学生经历科学探究的过程,培养对科学的求知欲。

二、教学重点及难点

1.滑动摩擦力的大小跟压力和接触面粗糙程度的关系。

2.滑动摩擦力概念的理解、实验和应用。

三、教学用具

教师演示用具:两个相同的玻璃瓶、洗洁精、牙刷、木板、带挂钩的木块、弹簧测力计

学生小组实验:弹簧测力计、带挂钩的木块(侧面积不同)、砝码、长木板、毛巾等。

四、教学过程

(一)导入新课

1.多媒体播放电影《举起手来》中老大娘倾倒豆子智斗鬼子的片段。

让学生思考:为什么片中鬼子会出现不断摔倒的现象。

2.小游戏:男女生夺玻璃瓶比赛:让全班推选出力气最大的男生和力气最小的女生各一名,上台进行夺瓶子大赛,男生抓瓶子粗的一端(此端抹了洗洁精),女生抓瓶子较细的一端,比赛结果男生输了;换用另外一个相同的瓶子,男生抓较细的一端(此端抹了洗洁精),女生抓较粗的一端,比赛结果还是男生输了。为什么力气大的男生反而输了呢?

根据上面两个问题,学生很快猜测出是摩擦力的问题。

(二)进行新课

学习活动一:摩擦力( f )

1.感受摩擦力

(1)将手掌用力压在桌面上并向前用力,但手掌相对桌面静止。

(2)将手掌用较小的力压在桌面上并向前用力,使手掌相对于桌面滑动。

(3)用两根手指在桌面上模仿人走路的情景,感受指尖受摩擦力的方向,

你感到摩擦力是一个什么样的力?作用在哪?作用方向如何?

2.什么是摩擦力

(1)水平地面上放着一重为30N的木箱,用15N的水平向右的力推着木箱做匀速直线运动。用力的示意图表示木箱水平方向受到的力。

小结:一个物体(木箱)在另一个物体(地面)表面做相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这就是摩擦力。

(2)水平地面上放着一重为30N的木箱,用10N的水平向右的力推它没推动。用力的示意图表示木箱水平方向受到的力。

小结:一个物体(木箱)在另一个物体(地面)表面有相对运动的趋势(就是要运动但没运动)时,也会在接触面上产生摩擦力,这种摩擦力叫静摩擦力。

引导学生归纳:

(1)摩擦力的概念:两个互相接触的物体,当它们做相对运动或相对运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动或者相对运动趋势的力,这个力叫摩擦力。

(2)摩擦力产生的原因与产生条件:

一般认为,摩擦力的产生,是因为物体的表面不光滑。甲、乙两个物体接触时,由于挤压,两个物体的凹凸部分相咬合,甲物体要发生运动或已经发生相对运动时,乙物体对甲物体的相对运动有一种阻碍作用,这就是摩擦力。

摩擦力产生的条件:两个物体接触且有压力、有相对运动或相对运动趋势、接触面不光滑

(3)摩擦力的方向:与相对运动或相对运动趋势方向相反

(4)摩擦的分类:滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦(列举生活中的实例,让学生能对摩擦进行初步分类)

学习活动二:滑动摩擦力大小

实验:测量滑动摩擦力的大小

演示:把木块放到水平桌面上,弹簧测力计通过绳子拉着木块前进。思考:木块在水平方向受哪些力?画出力的示意图。怎样知道木块所受摩擦力的大小?

小结:

测量工具:弹簧测力计

测量原理:二力平衡

测量方法: 用弹簧测力计水平拉动木块,使它在木板表面做匀速直线运动

测量结果:f=F

学习活动三:探究影响滑动摩擦力大小的因素

(1)提出问题:根据你的生活经验,请你猜想一下滑动摩擦力的大小可能跟哪些因素有关?

(2)猜想或假设:滑动摩擦力可能与接触面的粗糙程度有关,可能与压力有关,可能与物体运动速度有关,可能与接触面积的大小有关。

(3)设计实验:

影响滑动摩擦力大小的因素可能不止一个,那我们在设计实验时应该注意运用怎样的科学研究方法?如果我们先探究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系,应怎样改变压力大小?怎样改变接触面的粗糙程度?请设计实验步骤和实验记录的表格。

结论:在压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大;

在接触面的粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大。

其他猜想让学生们分组实验进行验证,自行设计实验步骤和实验记录表格,实验结束后小组间进行交流讨论并得出结论。

学习活动四:摩擦的利用与防止

根据学习活动三影响滑动摩擦力大小的影响因素,让学生自己总结并举例。

(三)课堂小结

学生自己梳理本节课的知识结构,锻炼自己总结知识的能力。

五、教学反思

本节课教学重点是测量水平运动的物体受到的滑动摩擦力。这个实验是《课程标准》中规定的必做的测定性实验。为突出重点,选取研究影响滑动摩擦力大小的因素作为探究实验,这需要学生具有测量滑动摩擦力的实验技能。本课教学过程中突出学生为主体,通过学生自主探究、合作探究,亲身体验来感受摩擦力的存在和作用效果,通过科学探究过程,来了解影响滑动摩擦力的因素。让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考,培养学生的实验探究能力和物理思维方式。有益摩擦應该增大,有害摩擦应该减小,针对这些问题的讨论,有助于学生领悟客观事物之间的辩证关系。

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