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第三单元《运动和力》大单元整体教学设计
教材版本 教科版 单元(或主题)名称 《运动和力》
单元主题 国庆期间,科科和爸爸、妈妈一起去观看了杭州亚运会。在跳水比赛中,科科看着运动员在空中做着各种优美的动作,十分钦佩。可是,他突然脑海产生疑问:为什么运动员只会向下降落而不会飞到天上?为什么她们起跳时,要使劲压一下跳板?等到假期回来,他找到果果老师帮助他解决这些问题。在果果老师帮助下,他能解决疑问吗?
课标要求 核心概念: 物质的运动与相互作用;能的转化与能量守恒;工程设计与物化 学习内容: 3.1力是改变物体运动状态的原因(3-4年级):描述生活中常见物体的直线运动、曲线运动等运动方式,比较不同的运动,举例说明各种运动的形式和特征。 4.1能的形式、转移与转化(3-4年级):了解生活中各种能的形式,知道运动的物体具有能量。 13.1工程需要定义和界定(3-4年级):描述简单的设计问题,包括材料、时间或成本等限制条件。 13.2工程的关键是设计(3-4年级):借助表格、草图、实物模型、戏剧或故事等方式说明自己的设计思路。根据需求和限制条件,比较多种可能的解决方案,并初步判断其合理性。 13.3工程是设计方案物化的结果(3-4年级):利用常用工具,对常见材料进行简单加工处理。知道制作过程应遵循一定的顺序,制作简单的实物模型;尝试发现实物模型的不足,改进并展示。 学业要求: 能够说明常见的物体运动方式及特点,知道速度可以描述物体运动的快慢; 会用简单工具测量距离、时间等. 能识别生活中各种能的形式,举例说明运动的物体具有能量。 能举例分析物体运动过程中有能的变化。 能提出满足一定限制条件的简单设计问题和多种设计方案。 能用多种方式说明设计思路,选择适当的方案。 能完成实物模型制作,发现实物模型的不足并进行改进。 具有技术与工程方面的操作兴趣,愿意动手尝试。
教材分析 “运动与力”单元共有8课,选择了学生熟悉的车作为主要研究对象,以“物体的运动及其受到的力”为主要线索,循序渐进地推进整个单元的学习。 第1课“让小车运动起来”,从问题“各种类型的车都是怎样动起来的”开始,引导学生去调查了解从古到今不同类型的车辆,发现它们的动力来源。然后,设计了 “用垫圈的重力作动力”去研究运动与力的关系,先是探究用多大的力能使小车运动起来,再是尝试用不同大小的力使小车的运动快慢发生变化,从而逐步建构力可以改变物体运动的快慢,也可以让物体运动启动或停止”这一概念。 第2课“用气球驱动小车”,先从感受气球喷气时所产生的力和气球上升的力开始,体会力产生的方向和气球运动的方向,再测试组装的气球小车能行驶得多远,用更多的办法使小车行驶更远,体会改变喷气装置会影响小车的运动速度。这样一方面可以认识“反冲力”,另一方面加深对“力可以改变物体运动快慢” 的理解。 第3课“用橡皮筋驱动小车”先是引导学生安装一个橡皮筋驱动的小车,在安装中体会橡皮筋与车轴连接起来的是“轮驱动”,再研究橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离的关系,以进一步强化运动和力的有关科学概念。拓展部分引导学生在体会 “橡皮筋受力变形”的事实中,进一步认识 “弹力”。 第4 课 “弹簧测力计”,先是让学生通过观察、认读和实际感受来认识弹簧测力计的构造、计量单位、刻度标示以及如何读数,然后用弹簧测力计感受不同大小的力和测量不同轻重的物体,从而使学生认识“力是有大小的,也是有方向的”在测量前通过预估的方式培养学生对力大小的感知。 第5课“运动和摩擦力”,通过古代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3种不同的情况下,即物体直接在木板上、 增加 “滚木” 以及增加 “轮子” 时的摩擦力,去体会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,去减少物体运动时受到的摩擦力。 第6课“运动的小车”,通过列举生活中常见的现象引发学生思考 “ 物体是否具有能量”。能量是抽象的,学生通过观察和感受不同敲击速度下的音叉振动情况,体会 “小槌运动得越快,传递给音叉的能量越大”;通过观察不同速度的小车撞击木块后的距离,体会 “ 小车的速度越大,具有的能量越大”。 拓展部分进一步让学生认识到能量会以不同形式存在。 第 7 课和第8课“设计制作小车” 围绕设计制作小车展开,这既是对之前所学知识和技能的小结和应用,又是进一步发展对工程设计的认识、理解和应用。 学生通过完整的设计制作过程认识到,设计要先于制作,要从实际的用途或需要解决的问题出发,讨论、改进并选取最优的方案;制作完成后,还要对作品进行评估、 反思和改进,这就是不断优化完善以满足人们需要的过程。
学情分析 学生已经见过并体验过各种各样的运动的车辆,也对这些车如何运动起来有一定的了解。 在三年级下册《物体的运动》这一单元的学习中,他们初步认识过 “力”,初步知道力可以使物体运动起来。但是他们并没有从科学实验的角度研究小车运动与力大小之间的关系。 本单元要在前面的基础上进行科学探索,深化学生对于运动和力的理解。本单元共8课,选择了学生熟悉的车作为主要的研究对象,以“物体的运动及其受到的力”为主要线索,循序渐进地安排了一些活动。如小车在力的作用下怎样运动起来,不同的力对小车的运动产生怎样的影响,运动的物体所具有的能量与其运动情况有什么样的关系等。本单元还设计了如测量力的大小、制作小车等一些相关的活动。 通过以上活动,学生将认识物体的运动与其作用力之间的关系,认识到改变物体静止或运动状态必须有力的作用,力的大小、方向不同对物体的运动的影响也不同,不同物体运动情况产生的能量也不同,能量还会以各种形式存在。
单元目标 科学观念: 知道不同类型的车有不同的动力类型;知道力可以使静止的物体运动,也可以使运动的物体静止,基本认识力的作用。 知道气球里的气体喷出时,会产生一个和喷出方向相反的推力,这个力叫反冲力。 知道要使静止的物体运动,就要对物体施加力。反冲力越大,小车行驶得越远。 明白动力的大小会影响小车的运动距离。 认识弹力的概念:像橡皮筋这种物体在受到外力作用而形状改变时,它们会产生一个恢复原来形状的力,这个力就叫做弹力。 知道力的大小是可以测量的,力的单位是“牛”。 知道弹簧测力计是利用弹簧“受力大,伸长长”的特征制作的。 通过研讨、实验、探究摩擦力的学习过程,知道摩擦力的相关科学原理:.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。 举例说明给物体施加力,可以改变物体运动的快慢,也可以使物体启动或停止。 知道运动物体具有能量,物体的运动速度不同,具有的能量也不同;任何物体工作都需要能量,能量以各种形式存在,有的储存在食物、燃料中。 工程制作中需要运用科学概念、使用技术手段、分工合作解决实际问题;对制作出产品的评估需要有一定的标准;应该根据需要不断地改进和完善产品。 科学思维: 用观察、比较、实验、归纳、演绎等方法,能理解和认识反冲力的概念和生活应用。 能够举例分析物体运动过程中有能量的变化。 通过“假设一一实验一一收集一一分析一一结论”的探究过程设计对比试验完成实验操作,培养学生自主思考、自主实践的探究精神。 能用观察、比较、分析、归纳、演绎的方法,能探究摩擦力的内在原理和应用空间。 通过观察、比较、归纳和演绎的方法,能理解和应用能量的基本原理。 在设计制作活动中,知道科学技术的重要性,领悟制作活动需要有不断完善的过程。 探究实践: 调查了解不同类型的车的不同动力系统;会安装用重力拉动的小车;会研究拉力大小与小车运动快慢之间的关系;能用实验数据证明自己的推测。 会组装用气球反冲力作动力的小车;研究小车运动快慢与反冲力大小的关系;能用实验数据证明自己的推测。 会使用工具搭建橡皮筋小车,能通过实验探究小车行驶方向与橡皮筋在车轴上缠绕方向的关系和橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离的关系,观察实验现象并记录在任务单上。 认识弹簧测力计的基本结构并能使用弹簧测力计测量力的大小。。 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;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。 通过观察敲击实验和撞击实验,认识运动的物体具有能量;通过对比观察、测量,发现物体的运动速度不同具有不同的能量。 在教师引导下,能根据任务要求和材料条件进行设计,绘制设计图。在测试评估活动中,对自己的想法和结果进行反思并改进。 态度责任: 在实验探究中,发展进一步研究运动和力之间的兴趣,意识到要用实验数据作为证据的重要性。体会到生活中车辆类型是丰富多彩的,不同的动力类型满足生活不同的需要。 意识到要把实验现象转化为支持观点的证据。 能够在探究过程中描述现象并如实记录。 能够正确叙述自己探究过程与结果,能交流合作。 举例说出,一项工程运用到的科学技术和原理,如汽车刹车系统的设计中运用到的科学与技术。
单元结构化活动
达成评价 围绕课时学习目标 1.关注课堂问题预设与学生课堂反馈表现。 2.作业设计与学生答题正确率的及时分析。 3.对运动与力的关系以及如何制作小车测试性评价。 围绕单元和主题目标 1.分层设置单元测试 2.探究力与运动的关系及相关状态的生活应用。
单元课时课型规划 课时课型课时内容课时目标 (单元目标分配)课时学习任务 (或问题) (一般1-2个) 达成评价1实验课让小车运动起来探究力与运动的关系体验不同小车的动力系统调查了解不同类型车的动力系统。 会安装用重力拉动的小车。 会研究拉力大小与小车运动快慢的关系。 能用实验数据证明自己的推测。1实验课用气球驱动小车认识“反冲力”,另一方面加深对“力可以改变物体运动快慢” 的理解。认识“反冲力”,掌握用反冲让小车运动的方法。会组装用气球反冲力作动力的小车。 会研究小车运动快慢与反冲力大小的关系。 能用实验数据证明自己的推测。1实验课用橡皮筋驱动小车认识弹力与运动的关系体会 “橡皮筋受力变形”的事实中,进一步认识 “弹力”。会安装用橡皮筋做动力的小车。 探究橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。1实验课弹簧测力计学会测量力的大小学会使用弹簧测力计通过观察、认读和实际感受来认识弹簧测力计的构造、计量单位、刻度标示以及如何读数。 用弹簧测力计感受不同大小的力和测量不同轻重的物体。1实验课运动和摩擦力探究运动快慢与摩擦力大小的关系认识摩擦力,思考如何能减小摩擦力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。1实验课运动的小车探究运动与能量的关系探究运动速度快慢与能量大小的关系。认识运动的物体具有能量。 知道速度越大,具有的能量越大。1活动课设计制作小车设计制作小车动手设计小车,然后进行制作。能根据任务和提供的材料设计方案、绘制设计图。在设计讨论活动中,能倾听他人的想法,并与之交流。 能对自己的想法和结果进行反思,作出自我评价和调整。1活动课设计制作小车改进小车根据交流经验,改进小车根据设计,能利用所给的材料制作动力小车。 在测试评估活动中,对自己的想法和结果进行反思并改进。
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第5课时《运动与摩擦力》教学设计
一、教学目标
科学观念:
通过研讨、实验、探究摩擦力的学习过程,知道摩擦力的相关科学原理;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。
科学思维:
用观察、比较、分析、归纳、演绎的方法,能探究摩擦力的内在原理和应用空间。
探究实践:
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;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。
态度责任:
通过探究性学习,知道用不同方法科学标准的科学实证才能得出有效的科学结论,领悟生活中摩擦力原理无处不在的,科学技术与生活紧密相连。
二、教学重难点
重点: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。
难点:会研究物体受到摩擦力与不同运动方式的物体之间的关系。
评价任务(根据需要设计评价量规)
评价任务 评价标准 表现程度 自评 互评 师评
☆☆☆ ☆☆ ☆
认识摩擦力 能说出摩擦力的概念 能 基本能 不能
能说出摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。 能 基本能 不能
能说出生活中存在摩擦力的实例。 能 基本能 不能
模拟搬运重物实验 能按照步骤完成实验并如实记录实验数据。 能 基本能 不能
能通过对实验现象和实验数据的分析,得出滚动摩擦力比滑动摩擦力小的结论。 能 基本能 不能
能从实验中总结用轮子搬运重物最省力。 能 基本能 不能
学习收获
四、教学过程
学习活动 设计意图 效果评价
(一)情境导入 科科在用橡皮筋驱动小车的活动中发现用相同大小的力推动小车,小车在不同路面,前进的距离不同。他请教了果果老师。果果老师跟他说:“这和摩擦力有关系。”你们知道摩擦力是什么吗?运动与摩擦力之间有什么关系呢? 通过故事情境,活跃课堂氛围,激发学生探究新知的积极性。 学生融入故事情节,对能够联系本节内容的,要给予积极评价。
(二)探究活动 评价活动一:认识摩擦力 师:同学们,我们先来看一个视频,观看视频时请思考以下问题: 在滑梯飞跃比赛中,凯文为什么会输?和毯子有没有关系? 在推箱子比赛中,凯文获胜的关键是什么?箱子下方的旗杆起到什么作用呢? 在冰面赛跑比赛中,凯文往冰面撒的是什么?有什么作用? 播放视频《心愿争夺赛》 师:其实,三个比赛都与摩擦力有关,那什么是摩擦力呢?我们以推箱子为例来认识一下摩擦力吧。 出示示意图: 讲解摩擦力概念: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。 师:摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。 师:生活中,摩擦力无处不在。 出示例子: 刹车时,车轮胎与地面间的摩擦; 滑雪时,滑雪板与雪面间的摩擦; 用黑板擦擦黑板时,黑板擦与黑板之间的摩擦。 出示示意图: 师:凯文一开始为什么推不动箱子?箱子下方的旗杆起到什么作用呢? 预设:箱子下方的旗杆可以减小摩擦力。 师:摩擦力的大小与什么有关呢? 评价活动二:模拟搬运重物实验 师:现在让我们来通过实验探索一下摩擦力的大小与什么有关吧! 实验一:直接用硬纸盒在木板上搬运重物 实验器材:木板、硬纸盒橡皮、胶棒、垫圈、滑轮、托盘等。 实验步骤: 1.小组分工合作:一人控制硬纸盒,一人往托盘里放置垫圈,一人为口令员,一人为记录员。 2.将纸盒放在木板上,往托盘里逐渐增加垫圈,当纸盒开始运动时,记录下垫圈的数量。 3.记录实验现象,分析、讨论得出结论。 教师组织实验。 实验记录: 次数垫圈个数(个)第一次10第二次10第三次11
提问:垫圈很少时,纸盒为什么不滑动呢? 提示:提示:两个相互接触的物体,当其接触表面之间有相对滑动的趋势,但尚保持相对静止时,彼此作用着阻碍相对滑动的阻力,这种阻力称为静滑动摩擦力,简称静摩擦力。 实验分析:当垫圈很少时,硬纸盒在阻力作用下保持静止;当垫圈数量达到一定个数时,硬纸盒开始运动。刚好使纸盒运动时的垫圈数就代表它受到的摩擦力。 实验二:用铅笔作“滚木”放在硬纸盒下搬运重物。 实验器材:木板、硬纸盒、橡皮、胶棒、垫圈、滑轮、托盘、铅笔若干等。 实验步骤: 1.小组分工合作:一人控制硬纸盒,一人往托盘里放置垫圈,一人为口令员,一人为记录员。 2.用各种笔或筷子等作“滚木”放在纸盒下,往托盘里逐渐增加垫圈,当纸盒开始运动时,记录下垫圈的数量。 3.记录实验现象,分析、讨论得出结论。 教师组织实验。 实验记录: 次数垫圈个数(个)第一次6第二次5第三次5
提问:实验二与实验一对比,有什么不同? 实验分析:这次实验改变的是硬纸盒与木板之间的接触面,之前是直接接触,这次硬纸盒与木板之间放置了“滚木”,变滑动摩擦力为滚动摩擦力,使硬纸盒运动起来的阻力减小。 实验结论:滚动摩擦力比滑动摩擦力小。 实验三:模拟用轮子搬运重物。 实验器材:木板硬纸盒、橡皮、胶棒、垫圈、滑轮、托盘、轮子等。 实验步骤: 1.小组分工合作:一人控制硬纸盒,一人往托盘里放置垫圈,一人为口令员,一人为记录员。 2.给纸盒安上轮子,往托盘里逐渐增加垫圈,当纸盒开始运动时,记录下垫圈的数量。 3.记录实验现象,分析、讨论得出结论。 教师组织实验,学生进行讨论。 实验记录: 次数垫圈个数(个)第一次3第二次2第三次3
提问:对比三个实验的记录单,有什么发现? 出示实验记录单: 模拟搬运重物实验记录单实验平均垫圈个数(个)实验一:直接用硬纸盒在木板上搬运重物10实验二:用铅笔作“滚木”放在硬纸盒下搬运重物5实验三:模拟用轮子搬运重物3
实验分析: 安装轮子搬运重物的垫圈数最少,即受到的摩擦力最小,因此用轮子搬运重物最省力。 评价活动三:研讨 教师组织活动: 1.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? 学生活动,讨论,得出结论。 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。安上轮子后,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。 2.生活中,哪些地方需要减小摩擦力?哪些地方需要增大摩擦力? 学生活动,讨论,得出结论。 减小摩擦力: (1)自行车轴承,车轮与轴之间使用滚珠,从而减小摩擦力,骑车时更省力,而且使用寿命也更久。 (2)旅行箱下装有小轮子——减小摩擦 (3)用滑轮溜冰鞋走路——减小摩擦 增大摩擦力: 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。 (2) 乒乓球拍上粘贴橡胶使接触面变粗糙,在压力不变时,可增大摩擦。 拓展活动:生活中各种交通工具如何减少摩擦力? 教师组织学生讨论。 学生提出猜想: 气垫船减小摩擦力原理:气垫会使船体浮力增加,没入水中的部分减少,从而减少船体与水的接触面积,使得摩擦力减小。 磁悬浮列车减小摩擦力原理: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。 活动一: 在教师的指导下,通过视频初步探索运动与摩擦力的关系。 活动二: 在教师的引导下,利用实验装置测量出各种方式下摩擦力的大小,通过对比摩擦力的数值大小,初步认识到摩擦力的大小与物体运动方式之间的关系。 活动三: 通过研讨,进一步认识到物体所受摩擦力的大小与物体的运动方式有关。并正确认识变滑动摩擦力为滚动摩擦力之后更省力,搬运重物效果更好。在生活中,可以采用适当的方法增大或减小摩擦力。 活动一: 学生通过学习掌握摩擦力的概念,并知道摩擦力无处不在。 活动二: 学生能利用实验装置测量出各种方式下摩擦力的大小,通过对比摩擦力的数值大小,认识到滚动摩擦力比滑动摩擦力小。 活动三: 学生能认识变滑动摩擦力为滚动摩擦力之后更省力,搬运重物效果更好。并能掌握增大或减小摩擦力的方法,理解生活中各种交通工具如何减少摩擦力
(三)生活应用 台球运动中有时需要在球杆顶部打几下巧克粉,这样做是为了增大摩擦力还是减小摩擦力? 学生猜想,教师引导,得出结论。 打巧克粉的作用是防止球杆的皮头和球之间产生打滑现象,在击球时我们需要在皮头上涂抹一层像粉笔一样的涩粉,增加皮头与球之间的摩擦力,防止出现空杆现象。 拓宽领域挥新知、知识运用巧迁移。 观察学生是否积极参与谈论以及现象解释。
(四)知识总结 学生自主总结,用简报或思维导图等形式,进行展示。 帮助学生学会设计思维导图,通过导图总结归纳本节课内容。 教师考查学生运用思维导图进行归纳总结的能力,及时给予评价。
四、成果集成
能掌握摩擦力与运动之间的关系,知道减小和增大摩擦力的方法,用思维导图形式展现。
五、作业设计
【知识技能类作业】
一、填空。
1.摩擦力对我们有时是有利的,有时是有害的。当人们需要摩擦力的时候,就想办法( )它,当人们不需要摩擦力的时候,就想办法( )它。
2.一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( ),运动物体往往会受到一种( )的力,这种力叫( )。
3.摩擦力大小与物体间接触面( )程度有关。
二、判断。
1.摩擦力的大小与物体的运动方式无关。 ( )
2.“轮子”改进了物体的运动方式,体现出技术的改进对人类生产生活起到了促进作用。( )
3.研究摩擦力的大小与哪些因素有关时,需进行对比实验。( )
答案:
一、 1.增加 减少 2.摩擦 阻碍运动 摩擦力3.粗糙 二、 1.× 2.√ 3.√
【综合实践类作业】
寻找生活中需要增加摩擦力的现象,用录小视频的方式给大家展示!
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
七、教学反思
本节课我以新课程标准为依据。我根据四年级学生的心理特点及其认知规律,用故事引入,采用了直观教学和实验探究的教学方法。在学生的生活经验中,对“摩擦力”这个词已经比较熟悉,对物体运动会受到摩擦力的现象也不陌生。但是,对“摩擦力是在什么情况下产生?如何知道摩擦力的大小?如何减小摩擦力?”等问题并没有多作思考,因此在课程中需要增加实践活动,加深理解。
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3.5 运动与摩擦力
教科版四年级上册
内容总览
目录
单元主题
01
单元结构化活动
02
新知导入
03
新知探究
04
生活应用
05
课堂练习
06
作业布置
07
板书设计
08
科科的运动探索
单元主题
国庆期间,科科和爸爸、妈妈一起去观看了杭州亚运会。科科观看了很多比赛项目,十分激动。可是,他突然脑海产生疑问:为什么跳水运动员只会向下降落而不会飞到天上?为什么她们起跳时,要使劲压一下跳板?为什么足球能运动起来?滑板运动员是如何控制滑板的运动的呢?
等到假期回来,他找到果果老师帮助他解决这些问题。在果果老师帮助下,他能解决疑问吗?
单元结构化活动
科科的运动探索
运动和力
应用
设计制作小车
如何让小车动起来
测量力的大小
拉力
反冲力
弹力
让小车运动起来
用气球驱动小车
用橡皮筋驱动小车
阻碍小车运动的因素
摩擦力
运动与摩擦力
运动的小车有能量
能量
运动的小车
弹簧测力计
运动与摩擦力
科科在用橡皮筋驱动小车的活动中发现用相同大小的力推动小车,小车在不同路面,前进的距离不同。他请教了果果老师。果果老师跟他说:“这和摩擦力有关系。”你们知道摩擦力是什么吗?运动与摩擦力之间有什么关系呢?
故事导入
新知讲解
活动一:认识摩擦力
(1)在滑梯飞跃比赛中,凯文为什么会输?和毛巾有没有关系?
(2)在推箱子比赛中,凯文获胜的关键是什么?箱子下方的旗杆起到什么作用呢?
(3)在冰面赛跑比赛中,凯文往冰面撒的是什么?有什么作用?
思考问题
(1)在滑梯飞跃比赛中,凯文为什么会输?和毯子有没有关系?
(2)凯文一开始为什么推不动箱子?箱子下方的旗杆起到什么作用呢?
(3)在冰面赛跑比赛中,凯文往冰面撒的是什么?有什么作用?
新知探究
活动一:认识摩擦力
其实,三个比赛都与摩擦力有关,那什么是摩擦力呢?
推力
摩擦力
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。
摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
新知探究
活动一:认识摩擦力
生活中,摩擦力无处不在
刹车时,车轮胎与地面间的摩擦
滑雪时,滑雪板与雪面间的摩擦
用黑板擦擦黑板时,黑板擦与黑板之间的摩擦
新知探究
活动一:认识摩擦力
凯文一开始为什么推不动箱子?箱子下方的旗杆起到什么作用呢?
箱子下方的旗杆可以减小摩擦力
实验探究
活动二:模拟搬运重物实验
现在让我们来进一步感受摩擦力吧!
实验一:直接用硬纸盒在木板上搬运重物
活动材料:木板、硬纸盒、橡皮、胶棒、
垫圈、滑轮、托盘、铅笔若干等。
实验探究
活动步骤:
1.小组分工合作:一人控制硬纸盒,一人往托盘里放置垫圈,一人为口令员,一人为记录员。
2.将纸盒放在木板上,往托盘里逐渐增加垫圈,当纸盒开始运动时,记录下垫圈的数量。
3.记录实验现象,分析、讨论得出结论。
活动二:模拟搬运重物实验
实验一:直接用硬纸盒在木板上搬运重物
实验探究
实验记录:
直接用硬纸盒在木板上搬运重物 实验记录单 次数 垫圈个数(个)
第一次 10
第二次 10
第三次 11
活动二:模拟搬运重物实验
实验一:直接用硬纸盒在木板上搬运重物
实验探究
活动二:模拟搬运重物实验
实验一:直接用硬纸盒在木板上搬运重物
垫圈很少时,纸盒为什么不滑动呢?
提示:两个相互接触的物体,当其接触表面之间有相对滑动的趋势,但尚保持相对静止时,彼此作用着阻碍相对滑动的阻力,这种阻力称为静滑动摩擦力,简称静摩擦力。
实验分析:当垫圈很少时,硬纸盒在摩擦力作用下保持静止;当垫圈数量达到一定个数时,硬纸盒开始运动。刚好使纸盒运动时的垫圈数就代表它受到的摩擦力。
实验探究
活动二:模拟搬运重物实验
实验二:用铅笔作“滚木”放在硬纸盒下搬运重物。
活动材料:木板、硬纸盒、橡皮、胶棒、垫圈、滑轮、托盘、铅笔若干等。
活动步骤:
1.小组分工合作:一人控制硬纸盒,一人往托盘里
放置垫圈,一人为口令员,一人为记录员。
2.用各种笔或筷子等作“滚木”放在纸盒下,往托盘里逐渐增加垫圈,当纸盒开始运动时,记录下垫圈的数量。
3.记录实验现象,分析、讨论得出结论。
实验探究
实验记录:
用铅笔作“滚木”放在硬纸盒下搬运重物 实验记录单 次数 垫圈个数(个)
第一次 6
第二次 5
第三次 5
活动二:模拟搬运重物实验
实验二:用铅笔作“滚木”放在硬纸盒下搬运重物。
实验探究
活动二:模拟搬运重物实验
实验二:用铅笔作“滚木”放在硬纸盒下搬运重物。
实验二与实验一对比,有什么不同?
实验分析:这次实验改变的是硬纸盒与木板之间的接触面,之前是直接接触,这次硬纸盒与木板之间放置了“滚木”,变滑动摩擦力为滚动摩擦力,使硬纸盒运动起来的阻力减小。
实验结论: 滚动摩擦力比滑动摩擦力小。
实验探究
活动材料:木板硬纸盒、橡皮、胶棒、垫圈、滑轮、托盘、轮子等。
活动二:模拟搬运重物实验
实验三:模拟用轮子搬运重物。
活动步骤:
1.小组分工合作:一人控制硬纸盒,一人往托盘里放置垫圈,一人为口令员,一人为记录员。
2.给纸盒安上轮子,往托盘里逐渐增加垫圈,当纸盒开始运动时,记录下垫圈的数量。
3.记录实验现象,分析、讨论得出结论。
实验探究
实验记录:
模拟用轮子搬运重物 实验记录单 次数 垫圈个数(个)
第一次 3
第二次 2
第三次 3
活动二:模拟搬运重物实验
实验三:模拟用轮子搬运重物。
实验探究
活动二:模拟搬运重物实验
实验三:模拟用轮子搬运重物。
对比三个实验的记录单,有什么发现?
实验分析:安装轮子搬运重物的垫圈数最少,即受到的摩擦力最小,因此用轮子搬运重物最省力。
模拟搬运重物实验记录单 实验 平均垫圈个数(个)
实验一:直接用硬纸盒在木板上搬运重物 10
实验二:用铅笔作“滚木”放在硬纸盒下搬运重物 5
实验三:模拟用轮子搬运重物 3
探讨研究
1.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?
活动三:研讨
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。安上轮子后,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。
探讨研究
2.生活中,哪些地方需要减小摩擦力?哪些地方需要增大摩擦力?
活动三:研讨
自行车轴承,车轮与轴之间使用滚珠,从而减小摩擦力,骑车时更省力,而且使用寿命也更久。
旅行箱下装有小轮子——减小摩擦
用滑轮溜冰鞋走路——减小摩擦
探讨研究
2.生活中,哪些地方需要减小摩擦力?哪些地方需要增大摩擦力?
活动三:研讨
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。
乒乓球拍上粘贴橡胶使接触面变粗糙,在压力不变时,可增大摩擦。
知识拓展
生活中各种交通工具如何减少摩擦力?
气垫船减小摩擦力原理:气垫会使船体浮力增加,没入水中的部分减少,从而减少船体与水的接触面积,使得摩擦力减小。
知识拓展
生活中各种交通工具如何减少摩擦力?
磁悬浮列车减小摩擦力原理: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。
课堂练习
一、填空题
1.摩擦力对我们有时是有利的,有时是有害的。当人们需要摩擦力的时候,就想办法( )它,当人们不需要摩擦力的时候,就想办法( )它。
2.一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( ),运动物体往往会受到一种( )的力,这种力叫( )。
3.摩擦力大小与物体间接触面( )程度有关。
增加
摩擦
阻碍
减少
摩擦力
粗糙
课堂练习
二、判断题
1.摩擦力的大小与物体的运动方式无关。 ( )
2.“轮子”改进了物体的运动方式,体现出技术的改进对人类生产生活起到了促进作用。( )
3.研究摩擦力的大小与哪些因素有关时,需进行对比实验。( )
生活应用
台球运动中有时需要在球杆顶部打几下巧克粉,这样做是为了增大摩擦力还是减小摩擦力?
打巧克粉的作用是防止球杆的皮头和球之间产生打滑现象,在击球时我们需要在皮头上涂抹一层像粉笔一样的涩粉,增加皮头与球之间的摩擦力,防止出现空杆现象。
寻找生活中需要增加摩擦力的现象,用录小视频的方式给大家展示!
作业布置
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
谢谢
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