摩擦力
教材分析:
本节课包括以下三部分的内容:(1)生活中的摩擦现象,引出摩擦力的定义;(2)测量滑动摩擦力,探究影响摩擦力大小的因素;(3)增减摩擦的方法,并分析自行车中的摩擦现象。在讲述摩擦力时,通过活动,对比活动现象,初步得出摩擦力产生的条件,进一步得到滑动摩擦力和静摩擦力的定义。教材对滚动摩擦也没有单独讲述,而是作为减小摩擦的方法来介绍的。
教材首先通过分析一些事例使学生认识摩擦力的存在,并在此基础上说明摩擦力是阻碍物体相对运动的;随后研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,在此基础上得到改变摩擦力大小的方法。在生活和生产中都有重要的意义,教材最后在“生活 物理 社会”里补充介绍了减小摩擦的一种方法——分离接触面。
虽然教学的重点在于应用摩擦知识解释实际现象,学会根据不同条件选择增大或减小摩擦的方法,但这些应用都基于对影响摩擦力大小因素的理解,因此,应充分重视研究影响摩擦力大小因素的实验。
学情分析:
学生在这之前刚学习了“重力”,知道可以用弹簧秤来测量力的大小。而摩擦力跟重力一样是一种常见的力,在生活中无所不在,学生除对摩擦力的概念比较生疏外,已基本具备自主探究的条件。
设计思路:
摩擦力是初中物理的一个重要概念,也是教学难点。如何在教学中激发学生的兴趣,引导学生在日常生活经验的基础上通过实验和观察来主动探究、归纳,是教学中必须解决的关键问题,所以在本课的设计中,重视创设问题情境,启发学生发现并提出问题;通过活动,引导合理猜想;然后设计实验,通过归纳和总结得出影响摩擦力大小的因素;从而知道改变摩擦力大小的方法,并且能用它来解释生活中的摩擦现象。
教学目标:
知识与技能:
知道滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、接触面之间压
力大小的关系;
(2),知道增大和减小生活中摩擦的方法,并能在日常生活中应用这些知识。
过程与方法:
(1)经历体验行活动过程,调动前概念,培养科学的猜想和探究思维方法;
(2)经历探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度、接触面之间压力大小的关系的过程,体会这样经行科学猜想,并使学生尝试运用控制变量法的科学方法研究问题。
情感态度与价值观:
通过探究,使学生体验合作探究的乐趣,培养他们实事求是的科学态度和科学精神。
重点难点:
重点:改变摩擦力大小的方法及生活中的应用
难点:理解摩擦力的方向
设计思路:摩擦力是初中物理的一个重要概念,也是教学难点。如何在教学中激发学生的兴趣,引导学生在日常生活经验的基础上通过实验和观察来主动探究、归纳,是教学中必须解决的关键问题,所以在本科的设计中,重视创设问题情境,启发学生发现并提出问题,然后自主设计实验,通过归纳和总结得出影响摩擦力大小的因素,从而知道改变摩擦力大小的方法,并且能用它解决生活中摩擦现象。
器材准备:木板、长方体木块、弹簧测力计、毛巾、棉布、砝码
教学过程:
教师活动 学生活动 备注
一、创设情境,引入课题 同学们,我们正在学习“力”,今天我们来进行一次拔河比赛。比一比谁的力气大,先请男生推举一位力气最大的选手,再请女生也推选一位。 今天你们进行一次特殊的拔河比赛,不是把绳子,而是拔玻璃棒,看谁的力气大。 教师采访男同学失败的原因是什么? 哦,原来是棒子滑。“滑”也就是说你的手受到的…… 今天我们就和同学们一起学习第八章第三节摩擦力。 二、体验生活中的摩擦现象,认识三种具体形式的摩擦。 下面我们先来体现一组生活中的摩擦力现象: 1、手平放在桌面上,用力推或拉,使手在桌面上滑动,感受有没有一个阻碍手运动的力 ? 2、手平放在桌面上,用力推或拉,但保持手不动,感受有没有一个阻碍手运动的力 ? 3、手平放在桌面上,保持手不动,也不用力推或拉,感受有没有一个阻碍手运动的力 ? 4、手在桌面上方,与桌面不接触,相对桌面来回运动,感受有没有一个阻碍手运动的力? 问题:上面四个活动中,哪几个受到摩擦阻力的作用? 问题:也就是说,在什么情况下,物体才会会受到摩擦力的作用? 物理学中,一个物体在另一个物体表面运动或将要运动,会受到接触面阻碍它运动的力,称为摩擦力。 再次体验,认识三种摩擦方式。老师为同学们每个桌子上有个小车,拿起车子,体验摩擦阻力。 1.让小车在桌面上滑动,感受桌面阻碍小车运动的摩擦; 2.让他在桌面上滚动,对比感受摩擦力的大小变化。 问题:这两次,小车受到的摩擦阻力大小相同吗? 第一次,下车反扣在桌面上,小车反面在桌面上滑动,我们把这种摩擦称为滑动摩擦;我们把此时小车受到第二次,车轮在桌面上滚动,我们称这种摩擦为滚动摩擦。 出示视频: 问题:大力士拖不动载重汽车,什么力阻碍大力士拉车? 问题:摩擦力施力物体是什么? 这时物体静止,受到的这种摩擦力,我们叫做静摩擦力。 板书: 滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上滑动时,会受到接触面阻碍它运动的力。 静摩擦力:一个物体在另一个物体表面上将要运动时,会受到接触面阻碍它运动的力。 三、体会滑动摩擦力的大小,学会测量滑动摩擦力的方法,探究滑动摩擦力大小的影响因素。 体会滑动摩擦力的大小,引导合理有效猜想: 1、用尺放在书中,第一次直接慢慢抽出尺;第二次一个同学压住,另一个同学慢慢将尺抽出; 问题:活动中,尺从书本中抽出,尺受到的这种摩擦力属于什么类型的摩擦力;哪一次感受到的摩擦力比较大? 问题:你认为,影响滑动摩擦力大小的因素可能是什么? 2、将手平放在水平桌面上,与桌面发生摩擦;第二次在中间放一毛巾,用同样的力摩擦。比较两次摩擦。 问题:活动中,哪次手受到桌面的滑动摩擦力比较大? 用手感受一下,毛巾表面与桌面的粗糙程度。 问题:由此再想想:滑动摩擦力的大小可能还与什么因素有关? 综上所述,滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度和压力大小有关系。 问题:如果要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度、压力大小的关系,你认为需要用什么科学探究方法? 1.研究滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度的关系时应控制 不变,改变 。 问题:如何改变粗糙程度? 2.研究滑动摩擦力的大小跟接触面压力大小的关系时应控制 不变,改变 。 问题:如何改变压力大小? 如何知道滑动摩擦力的大小呢?需要什么测量工具? 请同学们自学P53的信息快递,学习如何测量滑动摩擦力的大小? 学生探究活动: 探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,并将数据填入表格中: 问题:我们要得到滑动摩擦力与粗糙程度的关系,这两组数据能够得到普遍规律吗?下一步,我们应该怎么操作? 桌面上有一块白色的棉布,粗糙程度介于桌面与毛巾之间,在控制压力相同的时候,测出木块在棉布表面上滑动的摩擦力。 问题:由此你能得到什么结论? 2.探究滑动摩擦力与压力大小的关系,并将数据填入表格中: 问题:根据实验数据分析,你可以得到什么结论? 从上面的探究活动中,我们可以看出,滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度两个因素有关。压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 问题:在生活中,有很多地方我们需要改变摩擦力的大小,你认为如果要增大摩擦力,我可以采用什么方式? 问题:那如果要减小摩擦力呢? 有没有其他方法来减小摩擦力了呢?请同学们用弹簧测力计分别测出下车两次的摩擦力(如图); 问题:哪一次摩擦力比较小?由此,你又可以得到么结论? 现在,你知道减小滑动摩擦力的另一种方法了吧。 还有没有其它方法来减小摩擦力了呢?请同学们阅读书本P55-56,找找减小摩擦力的其它方法。 很好,气垫船、磁悬浮,其实就是用空气垫将接触面分离;其实我们刚上课时,男同学输了拔河比赛,就是因为老师在圆木棍的一头涂上了护手霜(润滑),用润滑油分离了手与圆木棍的接触面,从而减小了男生那一段的摩擦力,因此才出现了打滑的现象。 下面四个生活场景,你认为他们分别是通过什么方式来增大摩擦力还是减小摩擦力? 在上面四个场景中,我们都是增大了接触面间的摩擦力,可见,这些摩擦力在生活中是有益的,那是不是摩擦力都是有益的呢? 下面请同学们看一看自行车上的摩擦,哪些地方的摩擦我们需要增大;有没有地方需要减小摩擦?你们可以小组讨论,也可以上来摸一摸,看一看!并说说分别是通过什么方式改变摩擦力的大小的? 根据学生回答,列举自行上的摩擦: 增大摩擦力的地方(有益摩擦): 自行车把手、座垫处、轮胎处; 增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。 教师演示行驶中的自行车刹车情景,并引导观察刹车皮与钢圈内侧的摩擦现象。 车闸处;增大压力来增大摩擦力。 有没有什么地方需要减小摩擦呢?也就是这些地方的摩擦力是有害的,要想办法尽量减小它。 车轮:用滚动代替滑动来减小摩擦力; 车轴:分离接触面,来减小摩擦力; 滚动轴承:用滚动代替滑动来减小摩擦力。 集合思维导图板书,师生共同总结教学内容。利用paid完成课堂反馈,并布置作业:完成校本作业本:8.3摩擦力1 男女生各推选一名同学,进行拔河比赛,结果大力男生输了。 大力男:棒子比较滑。 生:摩擦小。 学生分组活动体验,感受桌面对手的摩擦。 生:第1、第2个 生:接触、发生相对运动或将要运动。 学生活动,体会小车在桌面上运动时受到的两种类型的摩擦:滑动摩擦力、滚动摩擦,初步体会在相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小。 摩擦力 地面 学生从书本中找出滑动摩擦力的概念,并齐读一遍。 学生合作完成活动1,并同组交流 滑动摩擦力,第2次摩擦阻力大。 压力的大小 学生跟着老师一起完成活动2,并交流。 第2次摩擦阻力大 接触面的粗糙程度 控制变量法 控制压力不变, 改变接触面的粗糙程度。 可以让木块在桌面、棉布、毛巾表面滑动; 控制接触面的粗糙程度不变,改变压力大小。 在木块上放置不同数量的勾码 弹簧测力计 生:将物体置于水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数等于物体滑动时受到的摩擦力的大小。 学生分组活动,收集数据,并集体交流小组数据; 不能;继续改变接触面的粗糙程度,多次实验,寻找普遍规律。 学生活动,收集数据。 压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大; 学生分组活动,收集数据,并集体交流小组数据; 接触面越粗糙相同时,压力越大,滑动摩擦力越大; 增大压力; 增大接触面的粗糙程度。 减小压力; 减小接触面的粗糙程度。 学生活动,收集数据; 第二次;在相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小。 用滚动代替滑动,可以减小摩擦力。 阅读学习后交流:使接触面脱离接触,可以减小摩擦力。如气垫船、磁悬浮列车。 学生有所顿悟 加轮滑油,将物体分离 1.增大接触面的粗糙程度,来增大鞋底与地面的摩擦; 2.增大接触面的粗糙程度,来增大手与单杠之间的摩擦; 3.增大压力,来增大摩擦力; 4.增大压力、增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力。 学生观察自行车的各个部件,并相互讨论。 自行车把手处要增大摩擦; 座垫处; 轮胎处… 刹车时,车闸处的摩擦力要增大。 车轮。轮胎在地面上滚动; 车轴。车轴与轴承之间家润滑油来减小摩擦力;车轴与轴承之间加滚珠来减小摩擦力。 男生一头的棒子涂了护手霜,比较滑。 体验摩擦现象,感受摩擦力是一种阻碍物体发生相对运动的力。 体验、对话之中得出摩擦力产生的条件 通过对比活动,得到三种摩擦方式,同时初步区分三种摩擦的区别。 突出重点,板书滑动摩擦力的定义。 通过对比活动,体验滑动摩擦力的大小,引导合理猜想。 结合学生自学成果,用力的示 意图:从力的三要素角度分析如何测量摩擦力大小。 学生自主探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度之间的关系 学生自主探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度之间的关系 再谈小车的两种摩擦方式,从而得到减小滑动摩擦力的另一种方式? 阅读法是学生自主学习的一种方法,但要注意带着任务阅读,同时要能与实际生活相结合,最好是与课堂活动结合起来。 通过情境实例,具体分析改变摩擦力的方法,达到理论联系实际的效果 自行车是现代交通常见工具,将自行车实体搬进课堂,能够激发学生的学习兴趣;同时学生能够体会到有益摩擦与有害摩擦,以及如何改变这些摩擦。 当堂反馈,及时巩固
课 堂 反 馈 请同学们拿出paid,打开网址:www./moodle ,完成测试中的5道题,并上传) 1.小滨用10N的水平推力匀速推动放在水平地面上的课桌,则课桌受到地面对它的摩擦力大小为( )N. A. >10 B. <10 C. =10 D. 其它三个选项都有可能 2.上题中,小滨将课桌内的书包拿走后,把课桌沿原路线用水平力推回的过程中,课桌受到的摩擦力将( ) A. 不变 B. 变大 C. 变小 D. 无法确定 3.如图所示,用弹簧测力计拉着物体在水平面上向右匀速运动.现用4.2 N拉力水平向右拉物体,该物体受到的摩擦力为( )N. A. 3.6 B. 4.2 C. 3.9 D. 无法确定 4.下列有关自行车的实例中,为了减小摩擦的是( )。 A. 给车轴加润滑油 B. 刹车时用力捏闸柄,增大闸皮对车圈的压力 C. 车把套上制作了花纹 D. 轮胎的表面做得凹凸不平 5.四个实例中,目的是为了增大摩擦的是( ) A.轮胎上做成凹凸不平的花纹B. 行驶的磁悬浮列车不接触导轨 C. 冰壶表面打磨得光滑 D. 给自行车的后轴上机油
板书设计 1、滑动摩擦:一个物体在另一个物体表面滑动时,会受到阻碍它运动的力。 3、静摩擦:一个物体在另一个物体表面有相对运动趋势时,收到的阻碍相对运动趋势的力 4、探究摩擦的影响因素:压力、接触面的粗糙程度 结论1. 压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大; 结论2. 接触面越粗糙相同时,压力越大,滑动摩擦力越大; 5、增加和减少摩擦的方法:
教学后记 1.新课用拔河游戏米创设情景,激发了学生的兴趣,通过大量的活动将知识串联起来,使学生在活动中学习知识、领悟知识、应用知识。引入环节:手与桌面间摩擦的四组对比活动、推动小车运动对比活动;探究环节:引导猜想的两组对比活动、测量滑动摩擦力活动、探究滑动摩擦力大小的影响因素;应用环节:分析自行车上的摩擦的活动。 2.本节课能很好地体现教与学的交往、互动。在教学过程中,师生双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充,从而达到共识、共享、共进,顺利地完成了探究任务。 3.在教学过程中,教师始终坚持以学生为主体,教师为主导,教师处在与学生平等的地位中,师生之间是一种人性的、和谐的、平等的新型师生关系。