6、滑动与滚动
教材分析及设计意图：
本课将继续研究影响摩擦力大小的因素。摩擦力大小与滚动还是滑动这两种运动方式有很大关系，用滚动代替滑动是减少摩擦力常用的方法之一，制止轮子滚动是轮驱动车辆刹车的通用方法。学习本课是为研究如何改变摩擦力的大小打下基础。本课有两个活动。
第一，测量滑动和滚动摩擦力的大小。选择测量小车轮子滑动时和滚动时的两种摩擦力是一种很好的选择。这是因为，让小车轮子滚动前进和滑动前进操作起来很容易。真正的汽车就是正常行驶时轮子滚动，急刹车时轮子在地上滑动。学生对小车“行驶”“刹车”两种情况下摩擦力大小的差别一般估计不到，实验会给学生留下很深印象。
第二，认识和制作滚珠轴承。滚珠轴承的应用非常广泛，是专门把运动由滑动变成滚动的机械装置。根据儿童的特点，要学生认识滚珠轴承的作用，通过动手做一个“滚珠轴承”是一个好的办法。认识滚珠轴承将为下一课寻找自行车上的“好设计”打下基础。
教学目标：
1．科学概念：
物体有滑动与滚动两种运动方式。对于相同的物体，滚动的摩擦力小，滑动的摩擦力大。
2．过程与方法：
能设计并做小车轮子滚动与滑动的摩擦力比较的对比实验，通过实验，能解释物体运动和停止下来的原因。会用简单物品模拟做滚珠轴承。
3．情感、态度、价值观：
勤于思考，乐意用科学知识分析日常事物。了解人类改进搬运的方法，感受科学技术与社会生产的关系。
教学重点：
设计并做小车轮子滚动与滑动的摩擦力比较的对比实验，从而得出滑动与滚动运动方式与摩擦力大小的关系。
教学难点：
通过做小车轮子滚动与滑动的摩擦力比较的实验，能解释物体慢慢停止下来的原因。
教学准备：
教师准备：课件、滚珠轴承、小组材料一份。
小组准备：字典，六支铅笔，小车、钩码4个、盒子、细绳、弹簧秤、玻璃球、大小瓶盖、胶带、剪刀等。
教学过程：
一、创设情境，引出两种运动方式
[PPT2]
1．创设运动的情境：
师：（出示PPT2）同学们，小时候溜过滑梯吗？骑过自行车吗？都有什么感受？
(学生踊跃举手)
师：好的，你来。
学生1：溜滑梯身体与滑梯接触，能产生摩擦力；自行车在地面上靠轮子滚动，也能产生摩擦力。
学生2：溜滑梯是人在滑梯上滑动的，而自行车轮子在地面上滚动的。
学生3：我的感觉是滑动用的力大，滚动用的力小。
……
师：大家说得很好，大家已经说出了运动的两种方式：滑动和滚动。(板书：滑动和滚动)
[PPT3]
2．感受滑动摩擦力和滚动摩擦力（故事导入）：
师：(出示PPT3)古代埃及金字塔是埃及国王和王后的陵墓。陵墓是用巨大的石块俢砌成的方锥形建筑，外形金字，故名金字塔，塔身由230万块巨石组成，他们大小不一，大的160 吨，小的1.5吨,10万人花了20年的时间建成了。那时候人们没有汽车，也没有起重机，怎么把这么大的石头一块一块的从很远的地方搬来的呢？
师：滑动摩擦还是滚动摩擦？为什么这样做？
生：滚动摩擦，减少摩擦力。[出示PPT4]
师：我们也来试一试吧。
师：先在桌面上推动一本字典，然后在字典下面放好准备好的六支铅笔，再推动字典，有什么感受？
生1：在桌面上推动字典是滑动，垫了铅笔后变为滚动；
生2：放了铅笔后容易推；
生3：滑动摩擦力比滚动摩擦力大；
……
师小结：我们的感受是相同的物体滑动摩擦力大，滚动摩擦力小。
二、实验探究，测量物体滑动和滚动的摩擦力
1．猜想：相同的物体滑动摩擦力大，滚动摩擦力小。（板书）
师：这只是我们的猜想，我们需要用实验来验证。
2．设计实验：
（出示实物小车）[出示PPT5]
师：这辆小车运动起来的时候能表示这两种运动方式吗？
生1：小车运动的时候车轮滚动就表示滚动运动。把轮子拿下来拉动小车就是滑动了。
师：这里我们研究的是物体滑动与滚动的摩擦力大小，所以，不能改变什么条件？怎么保持不变呢？
生2：不能改变的条件是小车所承载的重量要一样。
生3：小车运动时接触面的光滑程度也要一样。
生4：接触面也一样。
（如果学生没有提到接触面要一样，教师则引导：小车承载的重量要一样、接触面的光滑程度要一样，那么，接触面的面积应该如何？）
（或引导：小车承载的重量要一样、接触面的光滑程度要一样，能像刚才那位同学说的那样，表示滑动的时候，把轮子拆下来吗？）
生5：不能，这样物体接触面面积就不一样了，不能看出滑动与滚动方式的摩擦力大小情况。
师：实验要改变什么条件？
生：改变的是小车滚动与滑动两种运动方式。
师：那有什么好办法小车既有轮子，又不让其转动呢？
生：把轮子用胶带贴住，就可以了。
师：好的，当车轮滚动的时候，我们的小车在正常行驶着，而当车轮被固定住了，小车在刹车。
3．估计摩擦力的大小：
师：这样，我们再给小车装上这个盒子当作车身，加上一些钩码，给小车一些重量，帮助我们测量摩擦力的大小。先用手去估计一下，小车在滚动运动中受到摩擦力是多大？再用弹簧秤测量它的滚动摩擦力。
师：请同学们从桌子里拿出小车，用你们的方法来估计。把你们的估计结果记录在这张记录单上。
[PPT6] (出示记录单)
车轮滚动摩擦力和滑动摩擦力的比较
?
估计
实际测量
轮子滚动前进的摩擦力（正常行驶）
?
?
轮子滑动前进的摩擦力（刹车时）
?
?
滑动摩擦力是滚动摩擦力的几倍
?
?
学生汇报估计结果。
4．实验验证：
师：好，小组合作来测量它们的摩擦力分别为多少，作好记录。
(学生实验)
5．汇报交流：
师：你们的实验结果和估计的一样吗？哪组来汇报你们的测量结果。
教师请小组进行汇报。
生1：我们组轮子滚动前进的摩擦力是xN，轮子滚动前进的摩擦力是yN，滑动摩擦力是滚动摩擦力的z倍。我们的发现是滚动摩擦力非常小。
师：你们的发现非常了不起。人们正是发现了这些，才解决了生活中的一些疑问。
师：比如，为什么静止的小车要受到一定大小的拉力才能运动起来？
（引导学生回答：因为静止的小车也受到了摩擦力，小车运动起来需要拉力克服这样的摩擦力，这样小车就运动起来了。）
师：又比如，为什么运动的小车失去动力，刹车后，自己会慢慢停下来？
（引导学生回答：因为小车刹车时，车轮滚动运动就变为滑动，滑动时受到的摩擦力变大，超过了小车向前的力，所以小车就停下来了。）
[PPT7]
（出示课件：图片显示汽车、自行车刹车）
师：像汽车、自行车刹车都是采取阻止车轮转动的方法，为什么车轮停止转动，车子就能很快停下来？
（引导学生回答：车轮停止转动时，车轮滚动运动变为滑动，摩擦力变大，车子就能很快停下来。）
三、联系生活，制作滚珠轴承
[PPT8]
师：滚动摩擦力在生活中的应用非常广泛。看，这辆自行车的车轮与轴之间安装了滚珠轴承。我们先观察滚珠轴承的构造，猜想它有什么用处？
（课件出示图片[PPT7]）
（学生观察）
师：在滚珠轴承上，你观察到什么？
生1：里面有许多小铁珠。
生2：转动的时候速度很快。
师：小铁珠在这里有什么用处？
生：这样使轴承运动起来的时候是滚动，所受的摩擦力变小，速度会快。
师：我们来制作一个“滚珠轴承”，体验一下它的作用。
[PPT9]
教师出示材料，学生制作滚珠轴承。
师：还有什么办法能使我们的“滚珠轴承”转动得更灵活吗？
四、拓展延伸，总结全课
[PPT10]
师：同学们的努力让我们的课堂十分有趣，那么生活中我们在哪些机械中也用到了滚动摩擦？哪些地方用到了滑动摩擦呢？
[PPT11]
师：你能根据刹车印痕判断当时车轮的运动状态（是滚动还是滑动）和车速快慢变化吗？
师：通过学习，我们知道滑动与滚动的摩擦力有很大不同。那么，在生活中，人们都会减少摩擦力吗？为什么？我们下节课再来研究。
板书：
滑动和滚动
猜想：相同的物体滑动摩擦力大，滚动摩擦力小。
作业设计：
一、填空题
1.一个物体在另一个物体表面运动，有 和 两种方式。因此摩擦力也可分为 和 。
2.当一辆汽车行驶进，车轮和地面的摩擦是 ；在急刹车时，车轮和地面的摩擦是 。
二、选择题
1.在机器上使用滚动轴承是为了（ ）。
A、增加摩擦 B、减少摩擦 C、节省材料
2.用圆珠笔写字时，笔尖和纸的摩擦是（ ）。
A、滑动摩擦 B、滚动摩擦 C、两者都有
3.用铅笔写字时，笔尖和纸的摩擦是（ ）。
A、滑动摩擦 B、滚动摩擦 C、两者都有
4.在同一平面上，同一个物体滚动时受到的摩擦力比滑动时的摩擦力（ ）。
A、要大 B、要小 C、一样大
5.下列物体使用了滚动方式的是（ ）。
A、推木箱子 B、滑梯 C、皮带运输机
6.汽车在急刹车时，车轮与地面的摩擦是（ ）。
A、滚动摩擦 B、滑动摩擦 C、两者都有
7.用小车来做物体的滑动摩擦力和滚动摩擦力的比较实验时，应改变的条件是（ ）。
A、拉力的大小 B、小车的重量 C、车轮的运动方式
判断题
1.车轮与地面和刹车片之间的是滚动摩擦。（ ）
2.一个很重的箱子，我们推不动它，但是在箱底加两块圆木之后就能很轻易地推动了。（ ）
3.为了增大摩擦，人们常常在一些机器部件上加润滑油。（ ）
4.在机器上广泛地使用轴承，是为了减小摩擦。（ ）
5.在做物体滑动和滚动摩擦力大小对比实验中，物体的重量应该保持不变。（ ）
6.同一物体在同一平面上运动，滚动摩擦比滑动摩擦小。（ ）
四、连线题
滑动摩擦 自行车行驶时车轮和地面的摩擦
自行车刹车时车轮和刹车片的摩擦
黑板和粉笔的摩擦
滚动摩擦 足球和草地的摩擦
五、实验体会
实 验 计 划
我们提出的问题
测量物体滑动和滚动时摩擦力的大小
我们的推测
实验材料
相同条件
不同条件
实验方法、过程
实验结论
教学反思：
《滑动与滚动》是教科版科学五年级上册第四单元第六课的内容。本节课的教学紧接着运动与摩擦力，可以认为是探究影响摩擦力大小的又一因素的教学。
本课的教学还是从生活实际的情境出发，以课件的形式出示运动图片（包括滑滑梯、骑自行车），让学生认识滑动与滚动的概念。为了引出探讨滑动摩擦力与滚动摩擦力大小的关系，向学生介绍古代埃及金字塔是埃及国王和王后的陵墓。陵墓是用巨大的石块俢砌成的方锥形建筑，那时候怎么把这么大的石头一块一块的从很远的地方搬来的呢？让他们猜测滑动摩擦力与滚动摩擦力孰大孰小？经过这个故事大部分同学都认为滚动摩擦力较小。到底真理在哪里呢，我们用科学实验的数据来证明。从而进入本堂课的重点探究环节，引导学生设计对比实验验证摩擦力的大小与物体的运动方式有关。设计时学生只意识到了变量：要测物体滑动时和滚动时的摩擦力进行对比，却忽视了保持不变的因素，提醒学生影响摩擦力的其他因素还有吗？我们要考虑吗？怎样保证只是因为滑动和滚动的运动方式而影响摩擦力？学生很快结合所学知识进行控制变量。接下来抛给学生问题：怎样根据现有的小车进行改变使其分别进行滑动和滚动呢？给予学生一定的时间进行讨论，学生的思路非常活跃，种种方案应运而生。很多同学都提出了课本中所介绍的方法：用胶带将小车的轮子固定住。但这个操作起来并不容易控制，也并非很科学。在思考的时候，有个学生提出了一个比较有创意的简单方法，只要将小车平移拖动，就能控制小车的轮子不滚动，小车的运动方式就变为了滑动方式。这个提议很快就得到了全班的一致赞成。于是乎，每个小组都以此方案经历完整的探究过程，得出了本节课的重要结论：滚动摩擦要比滑动摩擦小得多。生活中得到真知，同时也可以用此结论解释生活中的某些常见现象。学生谈了谈为什么刹车后很快会停下来，紧接着又给学生介绍自行车上的滚珠轴承，通过学生实验让学生清楚地观察到，因为内外圈间有滚珠，这样只有外圈转动着，且特别轻便。
科学的探究并不只是简单的一两节课，今天的探究并不因为课堂的结束而结束。因此，在课后要留给学生一个思考的问题：是不是在生活中人们都在减少摩擦力，有没有故意增大摩擦力的例子。尽管是课后思考题，但是很多同学一下课就跑到讲台找我，纷纷告诉我一些生活中增大摩擦力的现象。
引用资源：
义务教育课程标准实验教材《科学教师教学用书》五年级上册
浙江小学科学网http://www.zjxxkx.com
资料阅读：
静止的小车刚被拉动时为什么需要多花些力气，
火车启动时为什么先倒车
物体和接触面之间的摩擦力有一个最大值，叫做最大静摩擦力，一般情况下，物体和接触面之间的最大静摩擦力要比滑动摩擦力大。要使物体运动起来，首先必须使外力大于最大静摩擦力，当物体运动起来之后，物体受到的地面的摩擦力是滑动摩擦力，要比静摩擦力小，所以小车刚被拉动时需要花费更多的力气。
火车司机开动很重的火车时，总是先倒车，使车往后退一下，再往前开，这样就容易使火车开出。这是因为在通常情况下，若火车各节车厢之间的挂钩拉得很紧，牵引力必须克服整列火车与铁轨的最大静摩擦力才能启动。当火车很重时，最大静摩擦力很大，启动困难。若司机先倒车，可使车厢之间的挂钩松弛，再往前开动时，车厢是逐节被启动的。当第一节车厢被启动时，只需克服第一节车厢的最大静摩擦力，所需的牵引力小；当第二节车厢启动时，只需克服第二节车厢的最大静摩擦力和第一节车厢的滚动摩擦力，由于滚动摩擦系数小于静摩擦系数，即滚动摩擦力小于最大静摩擦力，所需的牵引力小于同时启动两节车厢的最大静摩擦力。依此类推，当最后一节车厢被启动时，只需克服最后一节车厢的最大静摩擦力和前面车厢的滚动摩擦力，所需的牵引力小于整列火车的最大静摩擦力，因此容易使火车开出。
坐在车上的人能推动这辆车吗
坐在车上的人用力推车，能推动车吗？有的人可能会想，能不能推动车取决于推车人的力量，只要人的力量足够的大，车就一定能被推动。其实这是一种错误的想法。车上的人用力向前推车，给车一个向前的作用力，但是人的身体的另外的部分仍然受到车的作用（否则人就不能在车上和车一起运动了），所以人的腿同时会给车一个向后的力，这个力和人向前推车的力正好大小相等，从效果看，两个力的作用效果抵消，所以相当于车没有受到人的推力，车是不会向前运动的。这一点和人的力气大小无关。坐在车上的人是不能将自己和车一起推走的，就像有人试图拽着自己的头发离开地球一样，更多的只是徒劳。
摩擦力
相互接触的两个物体，在接触面上发生的阻碍相对运动的力。摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反，或者跟物体间的相对运动的趋向相反，大小主要与两物体间接触面的压力、物体的材料和表面情况有关。
摩擦力分静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力三种。例如，当用不大的力去拉静止在地面上的物体时，物体虽有作相对滑动的趋势，但并不开始运动，这是因为拉力和物体与地面间的摩擦力互相平衡了，所以物体仍为静止状态，这个摩擦力称为“静摩擦力”。当拉力逐渐增大到一定程度时，物体将要开始滑动，这表明静摩擦力有一个最大的极限，达到这一极限的摩擦力称为“最大静摩擦力”（或称“起动摩擦力”）。物体开始滑动后，两个接触面之间的摩擦力称为“滑动摩擦力”。滑动摩擦力比最大静摩擦力要小一些。如果物体不是滑动而是滚动（例如球或轮子在地面上滚动），这时的摩擦力称为“滚动摩擦力”。滚动摩擦力在其他条件相同的情况下要比滑动摩擦力小得多，如火车车轮沿铁轨滚动时，滚动摩擦力约为滑动摩擦力的百分之一。
最大静摩擦力和滑动摩擦力与接触面上正压力成正比，比例系数分别称“静摩擦系数”和“滑动摩擦系数”。比例系数的大小主要决定于接触面的材料、光洁程度、干湿程度，也和相对运动的速度、接触面的大小等因素有一定关系。
上述是固体之间的摩擦力，另外，当固体在流体（液体、气体等）中运动时，或流体之间相对运动时，运动物之间存在着另一种摩擦力——黏滞阻力。黏滞阻力的大小主要取决于运动的速度，但也与固体的形状、流体的性质等因素有关。在运动速度不大时，黏滞阻力（如空气阻力）可以忽略不计。
课件12张PPT。小学科学（科教版）五年级上册第四单元第6课滑动与滚动轮子可以转动固定轮子不让其转动车轮滚动摩擦力和滑动摩擦力的比较我们的发现： 。 自行车刹车 汽车刹车 滚珠轴承 拉杆箱 你能根据刹车印痕判断当时车轮的运动状态（是滚动还是滑动）和车速快慢变化吗？THANK~S
