《摩擦力》教学设计
【教材依据】江苏科学技术出版社、第八章
力、第三节
《摩擦力》第一课时
一、设计思路
1.指导思想:本节教材由认识滑动摩擦力、探究影响滑动摩擦力大小的因素和增大和减小摩擦的方法三部分内容组成。教材通过三个事例引导学生知道摩擦力的存在,编者从金字塔的建造中体现出建造者的智慧引入教学,一是引导学生在面对困难时要智慧的思考,二是分析在运输石块时场景,引导学生认识摩擦力;教材没有指出摩擦力的方向,只是说明摩擦力阻碍物体的运动,但是在应用的过程时要利用摩擦力的方向解决问题,所以本节课设计了一个实验探究了滑动摩擦力的方向,清晰的说明了滑动摩擦力的方向;教材没有平铺直叙给出影响滑动摩擦力大小的因素,而是从改变摩擦力大小的角度出发,引导学生提出猜想,通过思考四个问题引导学生设计实验方案,采用每组探究一种猜想,然后大组交流汇报的方式进行,这种设计思路比较开放,能很好的锻炼学生的思维能力,给学生交流合作提供机会,由于我课程中加入了摩擦力方向的教学,所以在时间上不充裕,学生的探究能力没有达到完全放开的水平,所以在这部分教学时,先通过分析否定学生的一些猜想,通过实验得到与速度无关后,探究其他因素时控制变量就不再考虑速度,然后分别探究了与压力大小,接触面粗糙程度,接触面积的关系,最后通过演示说明与重力的关系;静摩擦力的教学,课本上编入“信息库”中,为学有余力的学生留下空间,而静摩擦力是一个常见的力,所以编者把静摩擦力作为重要教学内容和增大减小摩擦的方法放入第二课时进行教学;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,所以在第二课时教学。
2.教学目标
【知识与技能】1.知道摩擦力的种类有滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦;
2.知道滑动摩擦力的定义、方向、作用点和影响大小的因素。
【过程与方法】1.通过实验探究知道滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反;
2.通过实验探究了解影响滑动摩擦力大小的因素,并在探究过程中提高解决问题的能力,知道用弹簧测力计测量滑动摩擦力的方法,并通过实验操作体验这一方法。
【情感、态度与价值观】学生在探究的过程中智慧的思考,努力成为一名善于思考的探究者。
【现代教学手段】利用PPT教学图文并茂,有助于学生理解;提高课堂时间的利用率。
3.
教学重点与难点
教学重点:探究影响滑动摩擦力大小的因素;
教学难点:滑动摩擦力的方向教学。
二、教学准备
木板(30个)、木块(30块)、毛巾(30块)、棉布(30块)、弹簧测力计(30只)、钩码(30盒)、型号不同砂纸(2×30块)、一面粘有毛线的玻璃砖(30块)、实验表格(30份)、大米一杯、玻璃杯一个、筷子一根、多媒体课件。
三、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课(5min)
胡夫金字塔,230万块,质量从1.5t到160t的巨石垒成,平均质量2.5t,总质量684万吨,希罗多德所著的《历史》中记载,由10万奴隶耗时30年建成。而在1560年瑞士钟表匠布克推断说“金字塔的建造者,绝不是奴隶,而是一群智慧的自由人。”他的依据是,一群有懈怠行为和对抗思想的奴隶,绝不可能让金字塔的巨石之间连一张A4纸都插不进去。2003年埃及最高文物文员会宣布,对吉萨附近600处墓葬的考证证实,金字塔的建造者是自由身份的农民和手工业者。金字塔处处都体现出了这些建造者的智慧,现在我们来了解他们的智慧体现在什么地方。【提出问题】一块质量为2.5t的石块放在地面,我们能把它推动吗?为什么 【提出问题】在金字塔内发现这样一幅壁画,巨大的石像放在用木头做的雪橇上,从几百英里外的石场运送到工地,这种方法在运输中受不受阻力?【提出问题】同学们有没有更轻松的方法?智慧的建造者也想到了同样的方法。在这个过程中也受到了阻碍,叫滚动摩擦【板书】§8.3
摩擦力一、种类:滑动摩擦力、静摩擦力、滚动摩擦。符号:
学生观察、分析得出以不同方式运输石块的过程中会受到静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦。学生回答:放在车上、给下面放木头等。
通过对金字塔建造者身份的探讨,想引导学生在面对困难压力时要智慧思考和勇敢面对。通过分析不同运输方式,体会物理与生活的密切关系,激发学习兴趣。(5min)
新课教学(32min)新课教学(32min)新课教学(32min)新课教学(32min)新课教学(32min)
【提出问题】请列举身边的摩擦力。【提出问题】今天主要学习滑动摩擦力,请问什么是滑动摩擦力。【板书】二、滑动摩擦力1.定义:一个物体在另一个物体表面上滑动时,会受到阻碍它运动的力叫滑动摩擦力。【演示】木块在桌面上滑动【提出问题】木块所受摩擦力是什么摩擦力?作用点在什么位置?【板书】2.作用点:受力物体的接触面
学生:走路时脚底和地面的摩擦、滑雪时、冲浪板、拿笔时等。
引导学生思考列举身边的摩擦力,感性认识摩擦力,并定义出滑动摩擦力。(2min)
【说一说】滑动摩擦力的方向?【活动】探究物体所受滑动摩擦力的方向?【实验方案】在玻璃砖下固定一根毛线,利用毛线的方向反映滑动摩擦力的方向。【实验步骤】(1)让玻璃砖沿水平方向在毛巾上向右滑动观察现象,再向左滑动观察现象;(2)玻璃砖固定不动,水平向右缓慢拉动毛巾,观察现象;【提出问题】玻璃砖运动了吗?【板书】3.方向:与相对运动方向相反
【学生活动】通过实验(1)学生得出:滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反。 通过实验(2)学生发现玻璃砖相对地面静止,而相对毛巾运动,得出滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反
通过【说一说】引导学生从生活实际中发现问题;通过【学生活动】先暴漏出滑动摩擦力方向与运动方向相反的错误观点,再进一步思考,进行探究,突破难点。(4min)
【感受】1.分别用大小不同的力将手指压在桌面上滑动,试试看什么感受?2.用大小相同的力将手指分别压在桌面和砂纸上滑动,试试看什么感受?
学生:感受到滑动摩擦力的大小不同
通过学生体验,引导学生思考滑动摩擦力的大小与什么因素有关?(1min)
【活动】探究影响滑动摩擦力大小的因素【猜想】根据你们刚才的感受和平时生活中的感受猜想影响滑动摩擦力大小的因素有哪些?【分析猜想】1.重力与质量有关系,所以不用探究质量;2.材料,学生观察不同型号的砂纸,玻璃砖一边光滑一边粗糙,发现材料相同,而粗糙程度不同,不同材料会使接触面的粗糙程度不同;3.重力先不研究,放最后再考虑重力的影响
学生猜想:重力、质量、压力、粗糙程度、材料、受力面积、速度等。
培养猜想能力,副板书书写猜想,有助于实验探究。(5min)
【信息快递】(1)测量滑动摩擦力大小的方法:
用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数等于物体所受滑动摩擦力的大小。(2)科学探究方法:
控制变量法(3)水平面:F压=G
由于没有二力平衡的知识储备,所以在此以[信息快递]的形式告知。
【设计与进行实验】(1)探究与速度大小是否有关?
【提出问题】请同学们设计实验方案?方案:探究滑动摩擦力大小与速度的关系时应控制
压力大小、粗糙程度、接触面积
一定,让木块以
不同速度匀速直线
运动。序号接触面木块的放置方式压力/N速度弹簧测力计的示数/N滑动摩擦力的大小/N1木板平放较小2木板平放较大【结论】结论:滑动摩擦力的大小与物体速度大小无关既然滑动摩擦力大小与物体速度无关,在下面的实验中我们就不用控制速度的大小。(2)探究与压力大小是否有关?方案:探究滑动摩擦力大小与压力的关系时应控制
接触面粗糙程度和接触面积大小
一定,改变
压力的大小
。
序号接触面木块的放置方式压力/N弹簧测力计的示数/N滑动摩擦力的大小/N3木板平放4木板平放5木板平放结论:接触面粗糙程度和受力面积一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。(3)探究与接触面粗糙程度是否有关?方案:探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时应控制
压力大小和接触面积大小
一定,改变
接触面的粗糙程度
。序号接触面木块的放置方式压力/N弹簧测力计的示数/N滑动摩擦力的大小/N6木板平放7棉布平放8毛巾平放结论:压力大小和受力面积一定时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。(4)探究与接触面积是否有关?方案:探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系时应控制
压力大小和接触面粗糙程度
一定,改变
接触面积
的大小。序号接触面木块的放置方式压力/N弹簧测力计的示数/N滑动摩擦力的大小/N9木板10木板结论:滑动摩擦力大小与接触面积大小无关【讨论】滑动摩擦力的大小是否与重力有关?【演示】在一个玻璃杯中装一些大米,将筷子插入米中,当向上提筷子时,米对筷子有摩擦力,装较少的米时发现筷子不能将米和杯子提起;再向杯子加米,重量增加了,再向上提筷子,仍不能提起米和杯子;再向杯中加满米。再向上提筷子,仍不能提起米和杯子;重力的变大并没有增大米和筷子之间的摩擦力,用手向下压米,增大米和筷子之间的压力,此时筷子可以把米和杯子提起来。
学生设计方案。让木块以不同速度匀速直线
运动。学生实验,并记录数据,分析数据得出结论。学生设计方案,通过给木块上放钩码增大压力。
学生实验,并记录数据,分析数据得出结论。学生设计方案,将木块放在不同材料上进行实验,控制压力大小和接触面粗糙程度。学生实验,并记录数据,分析数据得出结论。学生设计方案,将木块平放,侧放,控制压力大小和粗糙程度。学生实验,并记录数据,分析数据得出结论。从实验发现,当重力增大时,摩擦力没有增大,当增大压力时,摩擦力会增大。
通过设计过程培养控制变量的探究方法;先探究与速度的关系,是为了在后面的探究过程中不用控制速度的大小(4min)培养科学探究能力(4min)(4min)培养科学探究能力(4min)通过实验发现滑动摩擦力的大小与重力无关(2min)
【交流与小结】请同学们对实验过程和数据进行分析,总结出滑动摩擦力大小与那些因素有关?【板书】4.滑动摩擦力的大小与压力大小,接触面的粗糙程度有关;与速度大小,接触面积大小无关。接触面越粗糙,压力越大,滑动摩擦力越大。
学生小结出实验结论
培养总结能力(2min)
课堂小结(3min)
通过今天的学习,同学们有哪些收获?在实验探究中又存在哪些问题?还有什么想探究的问题?今天我们了解了摩擦力有滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦。通过实验探究了滑动摩擦力的方向和影响大小的因素。同学们,金字塔的建造者,在面对困难时并没有选择逃避,而是用智慧和思考建造出一座奇迹,更是一种精神。希望同学们在学习中也要多思考,面对困难时能勇敢的面对。【拓展思考】两个接触的物体间一定有滑动摩擦力吗?
学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结。
促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。与引课呼应,培养学生善于思考的意识。[拓展思考]为滑动摩擦力产生条件埋下伏笔
四、板书设计
§8.3
摩擦力
一、种类:滑动摩擦力、静摩擦力、滚动摩擦。
符号:
二、滑动摩擦力
1.定义:一个物体在另一个物体表面上滑动时,会受到阻碍它运动的力叫滑动摩擦力。
2.作用点:受力物体的接触面
3.方向:与相对运动方向相反
4.滑动摩擦力的大小与压力大小,接触面的粗糙程度有关;与速度大小,接触面积大小无关。
接触面越粗糙,压力越大,滑动摩擦力越大。
五、教学反思
本节课从金字塔的建造引入,一方面通过分析讲述了摩擦力的种类;另一方面引导学生在学习和生活中勇敢的面对困难,通过智慧的思考战胜困难。
教学过程中,首先用玻璃砖和毛线的完美组合,清晰的反映了摩擦力的方向,突破了教学中的一大难点;实验探究过程中激发学生探究的乐趣,培养探究问题的能力,但在探究时没有完全放开让学生进行探究,主要还是因为时间的关系。探究方法交待明确是探究的关键,学生在设计实验中和总结结论时,仍忽略控制变量的思想,写结论不写条件;
在探究与接触面积的关系时,有些学生的结论错误,引起错误的原因可能是:木块两个表面的粗糙程度不同引起;弹簧测力计在拉木块时,侧放后没有沿水平方向拉。
本节课没有明确定义摩擦力,只是通过事例让学生对摩擦力有感性认识,主要是因为时间不够充裕,实为不足之处;探究滑动摩擦力与重力的关系的实验设计仍需要进一步改进,此实验用来探究滑动摩擦力不合适,用米做实验器材浪费粮食。
最后以引导学生在学习和生活中,能勇敢的面对困难和智慧的思考解决困难,前后呼应,体现了情感态度与价值观的教学目标。