教科版（2017秋） 四年级上册3.5《运动与摩擦力》教学设计

运动与摩擦力
【教材简析】
本课是教科版《科学》（四年级上册）第三单元“运动和力”的第5课，本课通过古人搬运巨石的真实情境，引导学生认识到物体在运动中受到了摩擦力，并思考如何能减小摩擦力。学生通过研究三种不同的情况(物体直接在木板上、增加“滚木”以及增加“轮子”)时，物体从静止到运动需要克服多大的摩擦力，认识到可以用在物体下方垫滚木或轮子的方式，减少物体运动时受到的摩擦力。 本节课由四部分组成：
第一部分——聚焦，通过两个问题“古人在没有大型机械的情况下是如何搬运巨石等重物的 人们在搬运重物的过程中会产生巨大的摩擦力，怎样才能减小这种摩擦力呢 ”聚焦本课，引导学生从认识摩擦力到认识摩擦力与物体运动方式之间的关系，从认识滑动方式下物体受到的摩擦力到认识滚动方式下物体受到
的摩擦力。
第二部分——探索，此部分主要分为三大活动，活动一：研究物体在多大力的作用下能够从静止开始运动，也就是小车受到的最大静摩擦力的大小。活动二：研究用滚木作为垫在小车下方移动的工具时，需要多大的力让物体从静止到运动。活动三：给物体装上轮子后、需要多大的力让物体从静止到运动。这三个活动在于引导学生发现方面物体从静止到运动需要克服摩擦力，另一方面可以用在物体下方垫滚木安轮子的方式来减少物体运动时所受到的摩擦力。
第三部分——研讨，以提问的方式，了解本节课学生对知识点的掌握情况，并对本节课的重要知识点进行总结。
第四部分——拓展，进一步引导学生认识摩擦力，将视野拓宽到现代各种交通工具上，这也是人们为了满足生产生活的需要，持续探索如何减小摩擦力大小，不断改进技术并运用于产品的结果。
【学生分析】
一个物体在另一个物体表面运动时，发生了摩擦，也就产生了摩擦力。研究这类运动就要研究摩擦力的产生以及对运动的影响。在学生的生活经验中、他们对摩擦这个词已经比较熟悉了，对物体运动会受到摩擦力的现象也是熟悉的，但是，对“摩擦力是在什么情况下产生 摩擦力的大小怎样知道 如何能减小摩擦力 ”等问题并没有进行过太多思考，这也成为本课学习的起点。
【教学目标】
科学概念目标
一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，产生摩擦力。
摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。
摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
科学探究目标
会用整数表示摩擦力的大小，并对比不同运动式下的测量结果。
会用轮子改装小车。
会研究物体受到的摩擦力与不同运动方式的物体之间的关系。
能用实验数据证明自己的推测。
科学态度目标
尝试用不同的思路、方法完成科学探究。
科学、技术、社会与环境目标
意识到轮子的发明将物体的运动改变成用滚动的方式前进，这是技术上的巨大进步。
意识到人类可以通过不断改进技术来满足增大或减小摩擦力的需求。
【教学重难点】
重点：知道摩擦力是怎样产生的，会通过实验探究物体受到的摩擦力与不同运动方式的物体之间的关系。
难点：会研究物体受到的摩擦力与不同运动方式的物体之间的关系。
【教学准备】
学生准备:实验用纸盒1个(当作实验小车)、粗线1根、托盘1个、铁垫圈若干、圆柱形木棍（或圆铅笔）若干、四个小车轮、1个弹簧测力计、毛毡（或砂纸）、实验报告单。
教师准备:学生实验材料一套、一些增大或减小摩擦力的图片或视频资料、教学课件。
【教学过程】
聚焦
1.师：同学们，你们玩过皮球吗？如果使皮球在地面上较长时间地滚动，会有什么现象出现？
2.师：我相信大家一定都知道，皮球运动时，先慢慢减速，最后停下来。为什么会有这样的现象出现呢？
预设：皮球在滚动时与地面发生摩擦，摩擦时会产生一个阻碍皮球向前运动的摩擦力，使皮球慢慢减速直到最后停下来。
3.师：有的同学猜测皮球在滚动时与地面发生摩擦，摩擦时会产生一个阻碍皮球向前运动的摩擦力，才使皮球慢慢减速直到最后停下来。是这样吗？到底是什么原因造成的呢？今天就让我们一起来学习运动与摩擦力。（揭示课题：运动与摩擦力）
二、探索
活动一、认识摩擦力
1.(课件出示新旧鞋子图)，这是新旧不同的两只鞋子，同学们看看两只鞋的鞋底有什么不同？想一想是什么原因造成的。学生观察，说说是什么原因造成的。
2.生活中还有哪些地方存在摩擦力？学生举例。
3.刚才我们讲到了很多关于摩擦力的例子，你有没有发现在什么样的情况下会产生摩擦力
预设：一个物体在另一个物体的表面运动时，两个物体的接触面会发生摩擦。
4.下面我们通过一个小活动共同感受一下摩擦力。和老师一起做，伸出右手放在桌上，先轻轻压在桌面上使手掌贴住桌面向前推动一段距离；再使劲压在桌面上使手掌贴住桌面向前推动一段距离，你有什么感觉？
5.师讲解：一个物体在另一个物体的表面运动时，两个物体的接触面会发生摩擦，运动物体往往会受到一种阻碍运动的力，这种力叫做摩擦力。（板书：摩擦力：阻碍物体运动的力）
6.出示一个比较大的箱子图片，请学生帮忙推箱子，思考：
为什么我们推不动箱子？你有什么办法解决吗？
7.出示课本51页的图片，引导学生看一看，说一说：
古人在没有大型机械的情况下，是如何搬运巨石等重物的？
8.师：如果像古人这么做，是否能减小摩擦力呢？
活动二、模拟“重物”在平面和“滚木”上运动
1.让我们像古人一样来模拟一下搬运重物的过程。
2.出示实验材料。请大家想一想，我们怎么做这个模拟实验呢？
3.模拟实验方法。我们在硬纸盒内放入橡皮、胶棒等模拟“重物”，用垫圈产生的拉力模拟拉动重物的力，然后把纸盒放在滚木上运动一段距离。为了更接近真实情景，我们需要在重物下面垫上毛毡或砂纸等粗糙的平面。
4.师：我们要知道这样做是否可以减小摩擦力，还需要怎么做？
预设：我们还需要将载有“重物”的纸盒在平面上滑动一段距离，两个实验作对比。
师：是的，对比实验能够让我们更清楚的知道摩擦力是否减小。
师：下面请同学们观看老师的实验视频，边观看，边思考：我们在做实验时需要注意什么？
学生回答，教师出示实验注意事项。
温馨提示：垫圈要一个一个放，均匀放置；两次实验“重物”要相同；重复实验三次，计算平均值；边实验边记录。
7.学生实验。
8.收集数据，你有什么发现？
9.师：垫圈很少时，纸盒为什么不动呢？你觉得用“滚木”移动重物有什么优点和缺点？
10.小结：静止的纸盒必须要克服摩擦力才能运动起来，当拉力加大到刚能克服摩擦力时物体就能运动起来。正常情况下，用“滚木”移动重物的优点是比较省力，受到的摩擦力比较小；缺点是需要重复搬动摆放“滚木”才能使物体不断前进。纸盒直接在粗糙的平面上运动，这样的运动方式，我们称之为滑动。纸盒在“滚木”上运动，这样的运动方式，我们称之为滚动。(板书:滑动、滚动)
活动三、模拟“重物”在“轮子”上运动
师：有什么方法可以改进”滚木“的这种缺点呢？
预设：安装轮子。
2.师：是的，我们可以给纸盒安装上轮子，用轮子移动“重物”，产生的摩擦力会怎么变化？请你猜一猜。
3.师：大家的意见不相同，怎样知道谁的想法是正确的呢？
预设：做实验。
4.师：你打算怎么做这个实验？实验时要注意什么问题？
预设：控制重物不变等。
师：大家想法都很好，现在就让我们亲自来探究探究吧！
学生实验。
师：你是这样做的吗？（播放教师演示实验视频）
8.收集并分析实验数据。通过亲自实验，你有什么发现？轮子是如何运动的？用轮子比用滚木有什么好处？
9.学生汇报。
10.师：给纸盒安装上轮子向前运动，轮子就可以看作是移动的滚木。人类发现可以用滚动的方式前进，是一个了不起的创举。
三、研讨
1.哪种方式搬运重物比较省力？为什么？
预设：使用滚木或轮子搬运重物比较省力，根据拉动重物的垫圈个数，知道滑动比滚动受到的摩擦力大。（板书：滚动摩擦力小，滑动摩擦力大。）
2.在生活中，哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩擦力？
学生列举生活中的增大摩擦力和减小摩擦力的例子，教师适时板书。
增大摩擦力的例子：轮胎上的花纹、车柄的花纹、瓷砖上放地毯等；
减少摩擦力的例子：
自行车轴承中的滚珠，链条滴润滑油，拉链上涂蜡烛等。
四、拓展
1.其实，在日常生活中，很多交通工具都有减小摩擦力的措施，下面我们来看一看。（播放相关视频或）引导学生看一看气垫船和磁悬浮列车分别是怎样减小摩擦力的？
气垫船是利用高压空气，在船底和水底之间形成气垫，使船体垫起，离开水面，而实现高速航行。气垫与水面之间是很薄的一层空气，是从气垫中吹出来的，因此气垫船是在水面上飞，与水面几乎没有接触，水面和气垫船之间的压力很小，摩擦力就很小。
磁悬浮力车上面装有电磁体，铁路底部则安装线圈，通电之后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁铁极性总保持相同，两者同性相斥，排斥力使列车悬浮起来，列车与铁轨没有接触，摩擦力就非常小。
2.同学们，其实我们在家里就能自己制作一个气垫船模型，下面跟老师看一看制作视频吧！感兴趣的同学可以亲自制作一个这样的气垫船，感受一下它是如何减小摩擦力的。（播放气垫船模型制作视频）
3.课堂小结：今天这节课，我们学习了运动与摩擦力，知道一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，产生摩擦力。摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
在日常生活中，很多地方都会增加或者减小摩擦力。课后，请大家仔细观察，了解更多生活中增加摩擦力和减小摩擦力的现象。
板书设计
运动与摩擦力