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5.运动与摩擦力
【教材简析】
通过前面4节课的学习，学生已经建构起“力可以改变物体运动的快慢，也可以让物体启动或停止”这一概念，认识了反冲力和弹力，还通过弹簧测力计认识到力是有大小和方向的。本节课要研究摩擦力在什么情况下产生，摩擦力大小的测量以及减小摩擦力的方法。
聚焦板块,通过呈现古人用滚木搬运重物的场景，引出研究物体在运动中产生并受到摩擦力，以及如何减小摩擦力的问题。
探索板块，主要是模拟生活中的真实情境，引导学生通过模拟搬运重物来体验，并用垫圈的个数来表示摩擦力的大小，比较不同运动方式下摩擦力大小的不同。
通过研讨活动，学生通过实验数据判断哪种运动方式最省力，并利用所学的科学原理来解释现实中的问题。
拓展板块，通过介绍气垫船和磁悬浮列车减小摩擦力的原理，以及气垫船模型和磁悬浮陀螺的制作，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。
【学情分析】
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的” “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的思考，这也成为本课学习的起点。
【教学目标】
科学概念目标
1.一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。
2.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。
3.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
1.会用垫圈数表示摩擦力的大小，并对比不同运动方式下的测量结果。
2.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。
3.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
1.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。
2.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：了解摩擦力，以及知道摩擦力是有大小的。
难点：通过实验探究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。
【教学准备】
教师：多媒体课件、皮球、学生实验材料一套、班级记录表。
小组：实验用纸盒、粗线一根、托盘、铁垫圈若干、圆铅笔、四个小车轮、
两根车轴、学生活动手册。
【教学过程】
一、聚焦：揭示课题（预设5分钟）
[材料准备：皮球]
1.教师出示皮球，皮球在桌面滚动，最后停止。
提问：你观察到了什么现象？（预设：皮球慢慢减速，最后停下来）
提问：谁能解释？（预设：皮球受到摩擦力）(板书:摩擦力)
2.感受摩擦力。
提问：我们有什么办法感受到摩擦力呢？（预设：把手放在桌面上往前推）
提问：有什么感受？（预设：有一个阻碍手掌向前运动的力）
3.出示摩擦力的概念。
4.出示古人搬运巨石的图片。
提问：古人是如何搬运巨石等重物的？（预设：使用滚木）
提问：人们在搬运巨石等重物的过程中会产生巨大的摩擦力，如何减小摩擦力呢？（预设：减少接触面积、改变运动方式等）
将学生说的方法记录在班级记录表中。
5.揭示课题：运动与摩擦力（板书）。
二、探索：（预设25分钟）
活动一：直接拉动重物。
[材料准备：硬纸盒、重物、 木板、滑轮、棉线、托盘、垫圈、剪刀、学生活动手册]
1.讨论：我们直接拉动重物，可能需要多大的力？
2.学生说说可能要用哪些实验材料，以及如何进行实验。（了解学生前概念）
3.学生说说实验中还要注意什么，出示温馨提示，明确实验要求。
4.学生实验，记录实验现象，并说说发现了什么？
5.提问：纸盒装载重物是如何前进的？垫圈很少时，纸盒为什么不滑动呢？
小结：像这样的运动方式，我们称之为滑动。（板书：滑动）
活动二：使用滚木拉动重物。
[材料准备：硬纸盒、重物、 木板、滑轮、棉线、托盘、垫圈、剪刀、铅笔5支、学生活动手册]
1.讨论：古人有什么好方法拉动重物？
2.学生说说可能要用哪些实验材料，以及如何进行实验。（了解学生前概念）
3.学生说说实验中还要注意什么，明确实验要求。
4.学生实验，记录实验现象，并说说发现了什么？
5.提问：滚木是如何带着重物前进的？用滚木移动重物有什么优点和缺点？
小结：像这样的运动方式，我们称之为滚动。（板书：滚动）
活动三：改进滚木，使用轮子拉动重物。
[材料准备：硬纸盒、重物、 木板、滑轮、棉线、托盘、垫圈、剪刀、轮子四个、车轴两根、学生活动手册]
1.讨论：我们有比使用滚木更好的办法搬运重物吗？
2.学生说说可能要用哪些实验材料，以及如何进行实验。（了解学生前概念）
3.学生说说实验中还要注意什么，明确实验要求。
4.学生实验，记录实验现象，并说说发现了什么？
5.提问：轮子是如何运动的？用轮子和滚木相比有什么好处？
（预设：像滚木一样滚动）
三、研讨：实验发现（预设5分钟）
[材料准备：学生活动记录、班级记录表]
1.学生根据活动记录的数据，反馈交流：哪种方式搬运重物比较省力？
（预设：使用滚木或轮子）
2.为什么？（预设：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）
3.提问：三种方式中，你认为哪种搬运重物的方法最好？为什么？
4.提问：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？
将学生的想法记录在班级记录表中。
四、拓展：交通工具是怎样减小摩擦力的？（预设5分钟）
出示气垫船和磁悬浮列车图片。讨论：气垫船和磁悬浮列车是怎样减小摩擦力，行驶得更快？
【板书设计】
5.运动与摩擦力
摩擦力：阻碍物体运动的力
滑动 摩擦力大
运动方式
滚动 摩擦力小
【活动手册使用说明】
1.表格中的数据在学生活动过程中记录，边活动边记录，培养学生良好的记录习惯。
2.表格中“我的发现”是开放性的，只要学生表达的内容与研究内容相关即可。
【作业设计】
1.下面哪种方式搬运重物最省力，最方便？（ C ）。
A.直接拉动 B.使用滚木 C.使用轮子
2.下面哪种情况是减小摩擦力？（ B ）。
A.冰面上铺稻草 B.拉链上涂润滑油 C.跑步用的钉鞋
3.为什么使用轮子拉动重物比直接拉动重物更省力？（）。
A.改变运动方式
B.改变接触面光滑程度
C.改变了重物的轻重
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第三单元运动和力
教科版四年级上册
5.运动与摩擦力
教学目标
科学知识目标
1.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。
2.知道摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。
3.知道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
1.会用垫圈数表示摩擦力的大小，并对比不同运动方式下的测量结果。
2.会用轮子改装小车。
3.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。
4.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
1.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。
2.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。
新知导入
地面上滚动的皮球最终会停下来，这是为什么呢？
把手放在桌面上往前推，你有什么感觉？
新知导入
我们在推动箱子的时候，会遇到一定的阻力。物体越重，遇到的阻力就越大。人们在搬运重物的过程中会产生巨大的摩擦力。
推不动我吧！
新知导入
摩擦力
B
A
A和B
相互接触
A运动时接触面会
发生摩擦
A会受到阻碍运动的摩擦力
新知导入
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，这种力叫摩擦力。
F
f
新知导入
新知导入
古人如何搬运重物
古人在没有大型机械的情况下是如何搬运重物的呢？
搬运重物时会产生巨大的阻力——摩擦力。
怎样才能减小这种摩擦力呢？
新知导入
搬运重物时会产生巨大的阻力——摩擦力
古人用滚木搬运重物减小摩擦力
新知讲解
新知讲解
1. 硬纸盒内放入“小物品”
等重物。
2. 用垫圈拉动它运动一
段距离。
垫圈拉动纸盒运动的方式有哪些？
直接拉动
滚木拉动
轮子拉动
探索：模拟搬运重物
新知讲解
说说可能要用哪些实验材料？以及如何进行实验？实验中还要注意什么？
注意事项：
1.垫圈一个一个放，放均匀！ 3.重复实验三次，计算平均值！
2.记录开始运动时的垫圈数！ 4.小组内明确分工，相互合作！
探索：模拟搬运重物
新知讲解
猜一猜：哪一种方式搬运纸盒产生的摩擦力最小？
怎么知道它们的摩擦力大小？
刚好能使硬纸盒运动起来的垫圈个数，就相当于它受到的摩擦力大小。
直接拉动
滚木拉动
轮子拉动
新知讲解
① 直接拉动
② 纸盒下放“滚木”
逐渐增加垫圈，当纸盒开始运动时，记录垫圈的数量。
③ 用透明胶带
粘贴上轮子
模拟搬运重物操作方法
新知讲解
1、直接拉动重物
像这样的运动方式，我们称之为滑动。
垫圈重力产生的拉力。
物体在桌面上是会受到摩擦力的，阻碍了它从静止到运动。
拉力加大到刚能克服摩擦力的时候物体就会运动起来。
纸盒装载重物是如何前进的？
垫圈很少时，纸盒为什么不滑动呢？
新知讲解
2、使用“滚木”拉动重物
像这样的运动方式，我们称之为滚动。
优点
缺点
比较省力，收到的摩擦力比较小
重复搬动摆放“滚木”不方便
如何改进？
新知讲解
3、改进滚木，使用轮子
使用轮子搬运重物最省力也最方便
新知讲解
10 11 13 11
8 7 8 8
5 4 5 5
搬运重物时，直接滑动，产生的摩擦力最大，使用的拉力最大；
使用“滚木”，产生的摩擦力比较小，使用的拉力比较小；
使用轮子，产生的摩擦力最小，使用的拉力最小。
用不同方式搬运重物时拉力大小的记录表
我发现
新知讲解
滚动摩擦与滑动摩擦
一个物体在另一个物体的表面滑动时，在两个物体的接触面上产生的阻碍作用，叫作滑动摩擦，如用粉笔在黑板上写字、滑冰等运动方式都是滑动。
新知讲解
滚动摩擦与滑动摩擦
一个物体在另一个物体的表面滚动时，在两个物体的接触面上产生的阻碍作用，叫作滚动摩擦，如用圆珠笔写字等运动方式都是滚动。
新知讲解
轮子——运用滚动摩擦的伟大发明
轮子可以看作移动的滚木。滚动的摩擦力小，滑动的摩擦力大。人类发现可以用滚动的方式前进，是一个了不起的创举。
新知讲解
研讨一：怎样搬运重物最省力？哪一种方式搬运重物产生的摩擦力最小？
通过实验，我们知道直接在物体的表面搬运重物时，重物与物体接触面面积最大，产生的摩擦力也最大。安上轮子后搬运起来最省力，变滑动摩擦力为滚动摩擦力，使重物运动起来的摩擦力更小。
新知讲解
我们的生活中不能离开摩擦力，有的摩擦力对生活有利，例如：鞋子与地面摩擦,使人前进；刷子刷地板,污垢去除； 筷子夹起食物等。而有的摩擦是有害的，例如：机械的磨损，生锈的车轮无法转动等。所以摩擦力既有利又有害。
新知讲解
研讨二：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？
自行车轴承的摩擦力大小直接影响车轮转动的速度，这种摩擦对人们无益，所以要减小轴承的摩擦力，可以通过增加滚珠，添加润滑剂的方式减小轴承的摩擦力。
新知讲解
研讨二：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？
走路时，人们通过脚底与地面的摩擦来行走，摩擦力大，走起路来更稳。增加鞋底花纹的粗糙程度，可以增大摩擦力，这种摩擦力对行走者有益。
新知讲解
此外，雪天地滑，摩擦力小，对人们无益，应该及时清理积雪或者穿上防滑效果好的鞋。橡胶轮胎上面的深花纹，可以增加轮胎与地面之间的摩擦力，对人们有益，如果经常行驶在湿滑的路面上，应该增大摩擦力，如冬天更换雪地胎。
研讨二：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？
新知讲解
自行车手柄上的花纹、运动员手上擦“镁粉”、在大理石地面铺粗糙的地毯等都是为了增大摩擦力；给机器上润滑剂、将轴承抛光等都是为了减小摩擦力。
新知讲解
下图中，哪些是增大摩擦力？哪些是减小摩擦力？
轮胎的花纹
鞋底的花纹
滑滑梯
润滑油
增大
减小
增大
减小
新知讲解
那么怎样增大摩擦和减小摩擦呢？
（1）增大接触面粗糙程度;
（2）增加物体的重量。
（1）改变运动方式，用滚动代替滑动；
（2）改变接触面粗糙程度 ，使用光滑平面或使接触面脱离，如在物体接触面形成一层气垫，加润滑油；
（3）改变了重物的轻重，减轻重物。
增大摩擦的方法:
减小摩擦的方法是:
新知讲解
查阅资料，了解各种交通工具都是怎样减小摩擦力
1.气垫会使船体的浮力增加，没入水中的部分减少，从而把船体与水的摩擦转变成船体与空气的摩擦。我们知道空气的摩擦力是很小的，所以有效地减少了阻力，这实际上是减小了接触面的粗糙程度，空气非常稀薄，可以看作是很光滑的。
气垫船模型
新知讲解
2.磁悬浮列车是通过在一定条件下，车体与轨道之间由于磁极同极相斥的原理而避免直接接触，减小了摩擦力。
磁悬浮列车
磁悬浮陀螺
新知讲解
流线型是前圆后尖,表面光滑,略像水滴的形状.具有这种形状的物体在流体中运动时所受到的阻力最小,所以汽车、火车、飞机机身、潜水艇等外形常做成流线型. 是物体的一种外部形状,通常表现为平滑而规则的。
为了减小摩擦力，高速行使的交通工具外形都设计为流线型
课堂总结
1.一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。
2.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。
3.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。
4.生活中有的地方需要增大摩擦力，有的地方需要减少摩擦力。
5.减少摩擦的方法主要有：
A.改变运动方式，用滚动代替滑动
B.改变接触面粗糙程度 ，使用光滑平面或使接触面脱离
C.改变了重物的轻重，减轻重物
课堂总结
课堂总结
课堂练习
√
√
√
课堂练习
摩擦力
大
小
车轮
课堂练习
一、判断题
课堂练习
二、选择题
课堂练习
板书设计
运动方式
5.运动与摩擦力
滑动 摩擦力大
摩擦力：阻碍物体运动的力。
滚动 摩擦力小
作业布置
背诵本课知识点并完成课后练习题！
谢谢
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