探究摩擦力的大小与什么有关.docx

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探究摩擦力的大小与什么有关

《探究—摩擦力的大小与什么有关》教学设计

【教材分析】

本节教材由认识摩擦力、探究改变摩擦力大小的方法和生活中的摩擦这三个小单元组成，其中探究改变摩擦力大小的方法是本节教学的重点，教材以研究滑动摩擦力与哪些因素有关为主线，安排了学生猜想、实验研究、分析总结等教学过程，让学生经历探讨滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程。

教材最后讲述了增大摩擦和减小摩擦的方法，与我们的生活密切相关。

【学生现状分析】

学生在这之前刚学习了“重力”、“二力平衡”，知道可以用弹簧测力计来测量力的大小，也知道可以从力的三要素的角度研究某个力。

虽然摩擦力的概念比较抽象，但对于摩擦现象，学生有丰富的感性认识，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能力。

【设计理念】

对于摩擦现象学生已有一定的感性认识，为了加强这节课的探究性，主要安排学生分组进行探究实验。

通过探究，了解影响滑动摩擦力的二个因素；并通过具体事例联系生活实际，让学生体会物理知识的应用价值。

【教学目标】

知识与技能

（1）知道滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦现象

（2）知道相同条件下滚动摩擦比滑动摩擦小

（3）了解产生滑动摩擦的原因

（4）知道影响滑动摩擦力大小的因素

（5）知道增大摩擦和减小摩擦的方法，知道摩擦在实际生活中的应用。

过程与方法

（1）通过与实际的联系，了解摩擦现象存在的普遍性，并培养学生初步的观察能力和提出问题的能力。

（2）通过实验探究影响摩擦力大小的因素，初步体会科学研究的方法，培养学生对实验信息进行收集和处理的能力。

（3）通过对生活中摩擦现象的讨论，培养学生初步的信息交流能力。

情感态度与价值观

（1）联系实际探究自然现象和日常生活中的物理学道理，养成勇于探究与日常生活相关的物理原理的精神。

（2）初步认识科学及其相关技术对于社会发展和人类生活的影响，培养应用所学知识为社会服务的意识。

（3）通过探究与交流，使学生有将自己的见解公开并与他人交流的愿望，认识交流合作的重要性，有主动与他人合作的精神。

【教学重点】

探究滑动摩擦力大小的影响因素；怎样增大和减小摩擦。

【教学难点】：

控制变量法；测滑动摩擦力的方法。

【教学方法】

实验探究法、直观演示法、讲解法。

【教学准备】

每个实验小组，准备相同的器材：

一个弹簧测力计、一个钩码、一个长方体木块、一块长木板、一块棉布（或毛巾）、本节课的多媒体课件。

【教学时数】1课时

【教学流程图】

巩固练习

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感受猜想

动手感受受

结束

作业布置

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课堂小结

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增大和减小摩擦的办法

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思考回答

开始

提出问题

图片引入

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推手活动

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静摩擦和滚动摩擦

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演示筷子提米

影响滑动摩擦力的因素

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搓手活动

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认识滑动摩擦力

进行实验

联系实际

观看视频

学生完成

【教学过程】

一、情景引入，认识摩擦力的存在

教师活动

学生活动

1、提问：

二力平衡的条件是什么？

2、多媒体展示图片并提出问题：

1）、为什么车辆的轮胎及鞋底上都有凹凸不平的花纹？

2）、下雪路滑的时候,车轮上为什么要装防滑链?

3）、用筷子夹菜时要注意什么,为什么?

3、学生回答后引入：

以上现象都与摩擦力有关，那么什么是摩擦力？

摩擦力的大小与什么有关？

这就是我们这一节课所要探讨的主要问题。

（展示课题）

1、回忆后回答

2、观看后，思考并回答

二、认识滑动摩擦力

教师活动

学生活动

1、布置小活动：

1）、手平放在桌面上，用力推或拉，使手在桌面上运动，感受有没有一个阻碍手运动的力？

2）、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？

2、学生活动之后指出这个力就是摩擦力的一种——滑动摩擦力

1）、滑动摩擦力的定义：

一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时，在两个物体接触面之间会产生阻碍物体相对运动的力，这个力叫做滑动摩擦力

2）为什么活动1中会感受到滑动摩擦力而活动2中却没有？

滑动摩擦力产生的条件是什么呢？

展示物体接触面的图片并引导学生分析

3）我们认识一个力就要从力的三要素去认识它，那么滑动摩擦力的作用点是怎么样的呢？

指出滑动摩擦力的作用点在接触面上，但中学阶段为研究问题方便一般认为滑动摩擦力的作用点在物体的重心上

4）引导学生分析滑动摩擦力的方向

1、进行小活动并说出自己的感受，体会“相对滑动”的情景。

2、认识滑动摩擦力

1）、理解滑动摩擦力的概念

2）、通过分析总结出滑动摩擦力产生的条件：

（1）两个物体相互接触并挤压

（2）接触面粗糙

（3）有相对运动

3）、知道滑动摩擦力的作用点

4）通过分析得出：

滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反

三、探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关

教师活动

学生活动

1、提出问题：

你认为滑动摩擦力的大小可能与什么因素有关呢？

为方便学生科学猜想，引导学生进行搓手小活动：

1）、用轻重不同的力进行搓手，体会摩擦力的大小，你会发现什么？

2）、若手上涂些肥皂液再搓，你又有什么发现？

鼓励学生积极猜想，尽量说出猜想的依据。

2、设计实验：

1）、引导学生分析、讨论、解决以下问题：

（1）、用什么物理方法？

指导学生研究各个猜想因素与摩擦力的关系时，只能一个一个的单独研究，而且在研究某一个因素的变化怎样影响摩擦力时，必须保持其它因素不变，否则不能确定摩擦力的变化是由哪个因素引起的．指出这就是在研究多因素问题时常用的“控制变量法”

（2）、如何改变接触面的粗糙程度？

需要什么实验器材？

（3）、如何改变物体对接触面的压力大小？

需要什么实验器材？

（4）、如何改变物体接触面积的大小？

需要什么实验器材？

（5）、用什么工具测摩擦力？

怎样测？

学生回答后展示用二力平衡的原理测滑动摩擦力的动画

2、引导各小组讨论如何用控制变量法设计实验分别来验证各个猜想。

根据学生设计的实验步骤制定出实验表格

实验的次数

木块在不同的表面上运动

弹簧测力计的读数（Ｎ）

１

木块在长木板上运动

２

木块加砝码在长木板上运动

３

木块在毛巾上运动

４

木块侧放在长木板上运动

3、指导学生进行实验

4、分析和论证：

比较1、2两次实验数据，说明了什么问题？

比较1、3两次实验数据，说明了什么问题？

比较1、4两次实验数据，说明了什么问题？

（引导学生突出“控制变量法”）

5、对学生探究情况做出评价。

1、积极进行搓手小活动并谈谈自己的感受

根据以上活动和生活经验提出自己的猜想：

1）、可能与压力有关

2）、可能与接触面的粗糙程度有关

3）、可能与接触面积的大小有关，因为接触面积越大，受到的阻碍面就越大。

4）、可能与物体的运动速度有关，比如滑滑梯滑的越快屁股越热

……

1、在教师指导、小组讨论的基础上回答教师提出的问题：

（1）、在教师讲解的基础上认识控制变量法

（2）、在木板上放毛巾或棉布。

（3）、在木块上放砝码或其它重物

（4）、需要一个各侧面积大小不同的长方体木块

（5）、用二力平衡的原理

2、小组讨论后回答所设计的实验步骤：

（1）、研究与压力的关系时，第一步把木块平放在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动，记下此时的滑动摩擦力大小；第二步再在木块上加一重物，用弹簧测力计水平匀速拉动，记下此时的滑动摩擦力大小．

（2）研究与接触面的粗糙程度的关系时，第一步把木块平放在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动，记下此时的滑动摩擦力大小；第二步把木块平放在毛巾上，用弹簧测力计水平匀速拉动，记下此时的滑动摩擦力大小．

（3）研究与接触面积的关系时，第一步把木块品平放在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动，记下此时的滑动摩擦力大小；第二步把木块横放（或竖放）在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动，记下此时的滑动摩擦力大小．

（4）研究与运动速度的关系时，第一步把木块平放在木板上，用弹簧测力计以较慢的速度水平匀速拉动，记下此时的滑动摩擦力大小；第二步把木块平放在木板上，用弹簧测力计以较快的速度水平匀速拉动，记下此时的滑动摩擦力大小

3、按照制定的计划进行实验，收集证据。

将结果填入表格。

4、比较所得数据、得出结论：

滑动摩擦力的大小跟接触面积的大小无关，与接触面受到的压力大小以及接触面的粗糙程度有关。

当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大。

当压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大。

四、静摩擦和滚动摩擦

教师活动

学生活动

1、演示实验：

筷子提米

提问：

是什么原因使筷子能将米甚至杯子都提起来呢？

生活中还有哪些有关静摩擦的例子

动画展示：

人走路时所受摩擦力的分析

2、看课文第30页的图7-29，古人是怎样搬运巨石的？

由此引出滚动摩擦

生活中还有哪些有关滚动摩擦的例子

1、观看实验并思考杯子和米的受力可能。

知道什么是静摩擦力：

两个相对静止的物体之间产生的摩擦叫做静摩擦。

积极思考、举例作答：

手握瓶子，手与瓶子之间的摩擦；

磁铁吸在黑板上，磁铁与黑板之间的摩擦……

观看动画并积极思考

知道什么是滚动摩擦力：

一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦叫做滚动摩擦。

积极思考、举例作答：

汽车轮子在路上滚动；

圆珠笔写字……

五、生活中的摩擦

老师活动

学生活动

1、图片展示生活中的摩擦

2、比一比：

辩论有益摩擦和有害摩擦

1）、认为摩擦力越大越好的是正方，认为摩擦力越小越好的是反方。

2）、在辩论时正、反两方轮流发言，一次一人，各举一例，阐述理由。

提出问题：

通过辩论可以看出，摩擦力有有利的一面，也有不利的一面，有利的在日常生活中就要设法增大，为我们服务，有害的我们就要千方百计的减小。

那么增大和减小摩擦力的方法有哪些呢？

3、播放视频：

视频1——通过增加接触面的粗糙程度来增大有益摩擦

视频2——通过增大压力来增大有益摩擦

视频3——变滑动为滚动来减小有害摩擦

视频4——加润滑油来减小有害摩擦

视频5——在两个摩擦面间形成一层气垫来减小有害摩擦

4、讨论：

骑自行车时，自行车的哪些部位存在摩擦？

哪些是有益摩擦、哪些是有害摩擦？

展示骑自行车的图片并引导学生分析

1、观看图片并分析各是什么摩擦力

2、积极辩论，各抒己见。

看课文第30页的图7-29，总结增大有益摩擦和减小有害摩擦的办法。

3、观看视频，了解生活中增大有益摩擦和减小有害摩擦的实例

4、认真分析、积极思考作答

六、巩固练习、评估、交流、总结

1、指导学生完成练习

（1）下列各摩擦中属于有害摩擦的是（）

A.自行车刹车皮与钢圈之间的摩擦．

B.单杠运动员上杠时，手与单杠的摩擦．

C.汽车行驶时与空气之间的摩擦．

D.人走路时，鞋子与地面之间的摩擦

（2）、体操运动员在上单杠之前总要在手上涂些镁粉，是为了_____摩擦；采用的方法是______；而在杠上做回环动作时，手握杠又不能太紧，这是为了_____摩擦，采用的方法是____.

（3）.水平桌面上的木块受到水平向右、大小为10N的拉力作用时,做匀速直线运动,则木块受到的摩擦力大小为______,方向是______.若拉力增大,则此时滑动摩擦力的大小将____（选填“增大”、“减小”或“不变”）

2、提问：

一份耕耘一份收获，本节你学到了什么？

掌握了什么学习方法？

3、对学生本节课的学习情况作简单评价

1、认真完成练习，交流，自我完善。

2、思考、总结本节课所学知识。

【作业布置】

1、课后习题1，2题

2、请大家发挥大胆的异想天开的想象写一篇科幻短文《没有摩擦的世界》。

【教学反思】

本节课的成功之处：

一、能将抽象的知识生活化，体现“从生活走向物理，从物理走向生活”的新课程理念。

摩擦力这个概念比较抽象，虽然生活中很常见，但学生并不了解，所以我定位于要把这节课的内容拉近学生的生活。

本节课中我通过图片展示引出摩擦力、通过推手活动让学生感知摩擦力，从而让学生感受到科学和我们的生活联系的很紧密。

关于如何增大有益摩擦和减小有害摩擦的，学生能够很好的联系生活中的实际例举出很多事例。

从课堂上学生呈现的学习状态，我觉得在今后的备课当中要进一步将科学知识与我们的生活现象紧密相连，让孩子觉得生活总处处有科学，真正体现“从生活走向物理，从物理走向生活”的新课程理念。

二、能激发学生的兴趣让学生参与知识形成的过程，培养学生的探究能力

在突破重难点时，我真正做到了学生设计实验，教师参与其中。

从学生回答问题的踊跃性，实验的专注性来看，学生的兴趣始终在课堂上，学生在这种和谐的充满活力的课堂中，自主参与课堂教学，思维和动手能力得以发展，潜能得到充分挖掘，知识掌握更为牢固，达到了良好的教学效果。

本节课的不足之处：

一、在提出猜想的时候没有给学生足够的思考时间，以至于学生提出的猜想比较单一。

今后要注意鼓励和引导学生大胆猜想。

二、不能生搬硬套，走形式上的科学探究，今后要转变教学理念，有效地组织学生进行科学探究

三、实验的可见度、实验数据的准确性不够理想，实验原理比较容易理解，但实验的操作性难度比较大。

实验过程中学生对匀速时读数容易把握不准。

本实验的操作过程有待改进。

四、在今后的教学中，要让学生进一步学会思考，自主学习，从而培养学生主动学习知识的能力。

　说明：

需要的视频目录：

1、筷子提米的视频；2、通过增加接触面的粗糙程度来增大有益摩擦的视频；3、通过增大压力来增大有益摩擦的视频；4、变滑动为滚动来减小有害摩擦的视频；5、加润滑油来减小有害摩擦的视频；6、在两个摩擦面间形成一层气垫来减小有害摩擦的视频

后测题：

1、摩擦中属于有害摩擦的是（　　）

　　A．手拿瓶子时，手与瓶子之间的摩擦

　　B．单杠运动员上杠时，手与单杠的摩擦

　　C．汽车行驶时与空气之间的摩擦

　　D．拔河比赛时，手与绳子之间的摩擦

　　选题角度：

本题用于考查有害摩擦的知识．

　　分析：

手与瓶子之间的摩擦是为了防止瓶子滑落；单杠运动员在上杠时手与单杠间的摩擦可防止脱杠；汽车运动时与空气的摩擦会阻碍车的运动；拔河比赛时，手与绳子之间的摩擦可防止绳子从手中滑走．

　　答：

C．

　2、用弹簧测力计在水平方向上拉动一个置于水平地面的物体，使它做匀速直线运动时，弹簧测力计示数5N．当弹簧测力计示数为6N时，物体运动时受到的摩擦力大小是（　　）

　　A．6NB．5．NC．1ND．11N

　　选题角度：

通过本题加深学生对影响摩擦力的因素的理解．

　　分析物体匀速直线运动时，水平方向受到平衡的二力作用，故摩擦力大小等于弹簧测力计示数5N．由于物体与地面之间压力大小、接触面粗糙程度不变，所以拉力变化后摩擦力大小并不会变化．

　　答B．

　　3、关于摩擦力，下面哪些说法是正确的？

（　　）

　　A．相互压紧的粗糙物体之间总是有摩擦力的

　　B．一个物体只有在另一个物体表面滑动或有相对滑动趋势时，才有可能受到摩擦力

　　C．静止的物体一定受到静摩擦力的作用

　　D．具有相对运动的两个物体，一定存在摩擦力

　　选题角度：

通过本题加深学生理解摩擦力产生的条件．

　　分析：

摩擦力的产生是两个物体相互接触而且又挤压并且有相对运动或已经发生了相对运动时，其作用是阻碍两个物体已经发生或将要发生的相对运动，A虽两物挤压且接触面粗糙，但没有发生相对运动或相对运动的趋势，是不存在摩擦力的．C是只有静止而且有相对运动趋势才受到静摩擦力，没有相对运动趋势是不可以的．D虽有相对运动，但物体不一定接触和挤压，因而也不一定存在摩擦力，只有B是正确的．

　　答案：

B

　4、质量为5kg的箱子，在25N的水平推力下，在水平地面上做匀速直线运动，箱子受到哪些力的作用？

用力的图示画出来．

　　选题角度：

通过本题提高学生的受力分析能力．

　　分析：

对箱子进行受力分析，箱子受到竖直向下的重力和水平方向的推力，箱子做匀速直线运动，它所受的力应是平衡的，重力与水平推力不但不相等，而且方向也不相同，不可能互相平衡．箱子放在地面上，应受到地面向上的支持力，支持力与重力平衡，箱子在水平地面上匀速运动，箱子与地面间产生摩擦力，摩擦力与推力平衡，所以摩擦力的方向与水平推力的方向相反，大小与推力相等．

　　解：

箱子共受到四个力的作用：

重力

kg

N／kg

N，方向竖直向下，如图

　　支持力

N，方向与重力方向相反，竖直向上．

　　水平推力

N

　　摩擦力

N，与

方向相反．

　5、重10N的物体在水平桌面上做匀速直线运动，已知所用的水平拉力是2N，则物体受到的摩擦力大小是（）．

　　A．12N        B．10N         C．8N          D．2N

　　选题角度：

通过本题教会学生根据二力平衡分析摩擦力问题．

　　分析：

物体受到四个力的作用．在竖直方向上，受到重力G和支持力N的作用．因竖直方向上物体没有运动，G和N是一对平衡力，有

N的关系．在水平方向上，物体受到拉力F和滑动摩擦力f的作用，因水平方向上物体做匀速直线运动，所以拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，有

N的关系．

　　答案：

此题应选D．