《摩擦力的秘密》教学设计

2024-10-10

《摩擦力的秘密》教学设计(共8篇)

《摩擦力的秘密》教学设计 篇1

4、《摩擦力的秘密》教学设计

倪仁英

吴江区八都小学

215233 课题

4、摩擦力的秘密

教材简解

本课是苏教版小学科学四年级下册第四单元《无处不在的力》中的第四课。本课在单元中起到了承上启下的作用,既需要前面力学知识的铺垫,尤其是《力在哪里》中力对物体形状的影响和测量力的大小知识和技能,又为下一课《降落伞》的学习,提供了知识支撑。本课教学内容主要有三部分:

第一部分,认识摩擦现象和摩擦力,重点在于体验摩擦力。第二部分,研究各种改变摩擦力的方法。

第三部分,针对不同的情况,设计增大或减小摩擦力的方法。

学情分析

四年级学生喜欢科学,爱动脑、爱动手,对实验感兴趣。经过一年的科学学习,学生已具备一定的观察能力,探究能力有了很大的提高。他们对周围世界有着强烈的好奇心和探究欲望,并且乐于动手操作具体形象的物体。但是他们设法自主去获取知识的意识和自主探究能力不强。

目标预设 知识与 技能

1、了解什么是摩擦力现象及摩擦现象发生的条件。?

2、判断生活中摩擦力的“功”与“过”?。

3、培养学生设计实验的能力、动手实验的能力、归纳概括的能力。

过程与 方法

1、能够从日常生活中发现有关摩擦力的现象。

2、能够设计减小运动物体摩擦力或阻力的实验。

情感态度与价值观

1、乐于探究生活中的摩擦现象,体验到摩擦力的存在,享受实验成功的喜悦。?

2、意识到摩擦力既能给人们带来好处,也存在着负面影响。

教学重点

什么是摩擦力以及摩擦力的大小与什么有关系。

教学难点 研究摩擦力大小与什么因素有关以及分析摩擦力的“功”与“过”。

设计理念

《科学课程标准》指出:以培养小学生科学素养为宗旨的科学教育强调以学生参与的丰富多彩的活动为主要教学形式。本课教学重点是引导学生对影响摩擦力大小的因素进行猜测并设计出合理易行的验证方案,开展科学验证。以多元目标的实现为基础,帮助学生掌握科学的方案设计及变量控制的方法,使实验操作科学有效地进行,领会“实践是检验真理的唯一标准”的唯物主义观点。

设计思路

在教学时依照教学目标并遵循学生掌握知识过程“由浅入深,循序渐进,由感性到理性”的认知规律,在尊重教材的基础上,教学内容上大胆创新,根据力运动的特点,通过操作演示和引用视频再现力运动的过程,让学生观察发现。引导他们亲身经历“发现问题——进行预测——实验研究——合作交流——生活运用”的科学探究过程。

教学准备

两本书、砖、一面光滑一面粗糙的木板、圆木棒、装满洗洁精的标本瓶、橡皮泥、绳子、秒表、实验记录单

教学过程 教师引导 学生探究 设计理念

一、激趣导入

1、老师给大家表演一个魔术:先拿来差不多厚的两本书,请同学检查是不是普通的书,有没有刷上胶水,有没有其它什么机关。再一页一页交叉在一起,请两个“大力士”上来把这两本交叉在一起的书拉开。学生拉不开,再加上四个男生一块拉还是拉不开。老师吹了一口“仙气”很容易地让一个同学把书分开。

2、同学们想拉开这两本书,可是我们感到一种看不见的力量把书拽住,阻碍两本书分开。你认为这种力量是什么力?(师板书:摩擦力的秘密)学生观察

学生动手拉书

说说自己拉书时候的感受。

学生猜测,认为是摩擦力。

六个学生像拔河一样拉两本交叉在一起的书,居然拉不开,老师吹了几口气就能轻松的分开。课堂一开始的游戏一下子激发了学生的兴趣和探究的欲望。提高了学生参与的热情,也使课堂气氛变得异常活跃。

二、探究过程

(一)认识摩擦力

1、跟老师一起来体验摩擦力,伸出你的双手,紧贴在一起,右手用力往上推,你会感到什么?把两手分开一些再做相对运动,还有刚才的感觉吗?伸出你的左脚,在地板上往左推,你有什么感觉?根据学生回答适时板书:阻碍运动的力

2、老师一吹,书就很容易分开了,你觉得是怎么回事?老师吹的时候,书页之间被吹开了,也就是接触面分开了,摩擦力就没有了。看来摩擦力产生在两个物体的接触面上。板书:接触面

3、教师小结:一个物体在另一个物体表面上运动的时,在两个物体的接触面上会产生一种阻碍物体运动的力,这种力叫做摩擦力。

4、生活中,你在做什么的时候也感受到摩擦力?教师出示小朋友坐在台阶旁的斜坡上玩滑坡的图片。说说你在玩的时候的感觉。

5、出示海豚和飞机的图片,讲述:物体穿过液体或空气时也会产生摩擦力,这种摩擦力叫阻力。

学生跟着老师一起体验摩擦力

学生说感受

学生回答

学生举例:推窗户、开抽屉、拉人游戏、滑冰等。学生说玩的感受。通过用双手接触和分开来体验,目的是让学生感悟到,只有两个物体互相接触才能产生摩擦力。两个物体如果没有接触面,就不会有摩擦力。“接触面”、“阻碍运动的力”是摩擦力概念中两个较为重要的地方,通过学生手和脚的体会,充分让学生理解摩擦力的概念。海豚和飞机分别对应概念中的液体和空气,使得概念在学生头脑中的印象不在是简单的一句话,而是具体的形象的。

(二)判断摩擦力的“功”与“过”。

1、摩擦力的功劳可大了。如果没有了摩擦力我们的生活会是什么样子呢?播放动画片《摩擦力是怎么回事》中的一段:蓝猫在很滑的地板上滑倒,站也站不起来。

2、你有这样的经验吗?这时你希望摩擦力大呢还是小呢?你有什么办法?

3、生活中摩擦力有时也有负面作用,教师出示图片:一个同学蹲下,另一个同学拉上他前进。这时你想摩擦力大还是小?你选择在什么地方玩这个游戏?(雪地或光滑的地板上)

4、出示图片:游泳比赛,一次200米自由泳,为了对抗水的阻力约消耗72大卡的热量。这时人们总是希望水的阻力小一点。学生观看动画片

学生谈经验:如雨雪天走路、骑车。穿运动鞋或在路上撒一些灰渣

学生思考、回答

学生观看图片 有趣的动画、贴近生活的场景使学生的生活经验从脑海里浮现出来,为后面的学习铺好了道路。

判断摩擦力的“功”与“过”选择例子时遵循两个原则:

一、学生有生活经验,二、涵盖了增大摩擦力、减小摩擦力、减小液体的阻力三种类型,力求少而精。

(三)?做研究摩擦力大小与哪些因素有关的实验

我们有时希望摩擦力大些,有时希望摩擦力小些,那么你觉得怎样能增大或减小摩擦力?

1、活动体验:

用手轻轻擦拭桌面和稍用力擦拭桌面,对比感受,有什么不同? 相同的力气擦拭桌面和砂纸面,对比感受,有什么不同?

2、根据我们的体验,猜一猜,摩擦力的大小可能和哪些因素有关?

3、汇报、交流: 摩擦力的大小和什么有关呢?(教师根据学生回答板书)

4、师生共同讨论摩擦力的大小与什么因素有关。分发材料,并简要介绍实验要求。

小组活动一:探究怎样减小摩擦力

材料:一块砖、一面光滑一面粗糙的木板(可在木板一面粘上粗砂纸)、10根圆木棒。操作指南:把这块砖平放在粗糙的一面上,用测力计拉一拉,再在光滑的一面上拉一拉,再垫上圆木棒拉一拉。记下三次读数,比较三次摩擦力的大小。接触面的情况 摩擦力的大小

粗糙的一面

光滑的一面

垫上圆木棒

小组活动二:探究怎样增大摩擦力

材料:两块砖、一面光滑一面粗糙的木板(可在木板一面粘上粗砂纸)、10根圆木棒。操作指南:在活动一的那块砖上面再加一块砖,用测力计拉一拉,再在光滑的一面上拉一拉,再垫上圆木棒拉一拉。记下三次读数,比较三次摩擦力的大小。再与活动一的比较。接触面的情况 摩擦力的大小

粗糙的一面

光滑的一面

垫上圆木棒

小组活动三:探究什么形状能减小液体的阻力

材料:装满洗洁精的标本瓶、三块同样大小的橡皮泥、三根绳子、表

操作指南:把绳子捏进橡皮泥里,把橡皮泥捏成正方体、球体、流线体。把其中一块投入饮料瓶,用表记录下这块橡皮泥沉到底用多少秒,取出来后先把绳子上的洗洁精挤回瓶中。再进行下一个。通过比较下落时间的长短来判断它们受到液体阻力的大小。橡皮泥的形状 下落的时间(秒)

正方体

球体

流线体

学生体会压力大,摩擦力大;压力小,摩擦力小

学生体会接触面光滑,摩擦力小,接触面粗糙,摩擦力大

学生猜测把接触面变光滑可以减小摩擦力、弄些花纹可以增大摩擦力、滚动能减小摩擦力、把物体的形状设计成流线型可以减少阻力„„

学生实验

学生实验

学生实验

讨论、交流自己 的意见具有十分重要的意义,因为惟有交流,才能让学生表达更清楚,推理更严密。

三个实验虽然不同,但都以不同的方面验证了接触面粗糙摩擦力大,接触面光滑摩擦力小,用滚动代替滑动可以使摩擦力更小,以及流线体在液体中的阻力最小。为了避免学生盲目地动手,在记录单上打上了操作指南,同时也是为了节约时间,也可以分小组进行。

三、总结

1、我们通过实验已经知道了怎样增大或减小摩擦力,日常生活中,哪些地方需要增大摩擦力,哪些地方需要减小摩擦力? 依次出示图片:

脱手镯、理发用的电推、滑旱冰、抽屉上的滚轮、给汽车上防滑链、运动员手上的镁粉、挖掘机轮子和推土机的履带

2、同学们,今天我们学了什么?你有什么收获?在生活中,希望同学们开动脑筋想办法。让摩擦力扬长避短,更好的为人类服务。

学生思考、回答

学生谈收获

让学生用所学知识解决生活中的问题,培养学生的科学应用意识。

板书设计

4、摩擦力的秘密 产生:接触、运动。阻碍运动的力

接触面

粗糙

大 光滑

小 滚动

更小 流线体

《摩擦力的秘密》教学设计 篇2

既然研究“摩擦力的秘密”, 那么, 这一课的重点就在“秘密”上, 摩擦力的秘密究竟在哪里呢?很多老师都是按照教材上内容, 把研究的对象放在“影响摩擦力大小的‘物体重量’和‘接触面的光滑程度’两个因素上。但只要稍加注意, 我们就会发现, 这两个影响因素在学生那里早就不是“秘密”了, 他们在这方面的生活经验和积累太多了, 不需要实验研究就知道怎么回事。所以, 在研究这一课时, 我们可以把概念的内涵和外延进行适当的拓展, 引领学生走进真正的“秘密”深处。

一、摩擦力的秘密深藏在概念的理解上

教材上认为, 摩擦力的大小与“物体的重量”有关。其实, 这种说法是不规范的, 也可以说是错误的。因为摩擦力是由物体的压力决定的。如果一个物体在一个水平面上运动, 该接触面上的摩擦力可以说成是物体的重量 (这时, 物体重量等于物体对接触面的压力) , 但是, 当物体在斜面上滑行时, 只能说摩擦力与物体的压力有关 (这时, 物体重量不等于物体对接触面的压力) 。另外, 对于摩擦力的大小与接触面的光滑程度有关, 这一表述也不严谨。因为, 不同材料物体的表面, 其产生的摩擦力大小也是不一样的。比如橡皮表面光滑, 毛巾表面粗糙, 但同样的一块小木块在这两个接触面上运动所产生的摩擦力大小与教材上的表述相反。这就要求学生知道, “光滑程度”是相对于同一种物质材料而言的。还有, “拉力大, 摩擦力就大。”这种说法也是欠妥的, 物体匀速和变速运动时, 拉力不同, 但摩擦力是一样的。学生认为:“只有物体运动了, 才会产生摩擦力。”其实, 除此之外, 当物体有运动趋向时, 虽然没动起来, 但依然产生了摩擦力。

二、摩擦力的秘密深藏在运动的方式上

1. 物体被带动时的摩擦力。

通常看来, 摩擦力的方向与物体运动的方向相反。但有时也不全是这样。比如:一个物体放在传送带上, 并随传送带一起由低处向高处匀速运动, 这时物体在斜向上运动的过程中, 它相对于传送带是静止的, 由于传送带倾斜, 使得物体具有沿传送带斜向下运动的趋势, 根据摩擦力方向的规定, 可知摩擦力是向斜上方的, 正好就是物体运动的方向。还有, 当物体随着传送带在一条水平线上匀速运动时, 此时的物体受到传送带对它的摩擦力应为0。

2.物体静止时的摩擦力。

物体是否受摩擦力, 与物体处于静止状态或运动状态没有直接的关系。关键是看物体相对于与其接触的物体是否有相对运动或有相对运动的趋势。

如图, 放在斜面上静止的物体是否受摩擦力?

放在斜面上静止的物体, 在自身重力的作用下有相对于斜面下滑的趋势, 所以受到斜面给它的一个沿斜面向上的摩擦力。假定物体不受摩擦力, 物体必然在重力的作用下沿斜面向下运动, 而不再处于静止状态。

三、摩擦力的秘密深藏在拉力的变化上

教材认为, 物体的摩擦力有多大, 拉力就有多大。这只是在很有限的范围内适用, 也就是说, 只有当拉力与物体运动方向完全相同, 且匀速运动时, 摩擦力才等于拉力。否则, 拉力就会与摩擦力错位, 主要表现在两个方面:

1.摩擦力不会随拉力的变化而变化。

比如:木块重20N, 在3N水平向右的拉力作用下, 沿水平桌面做匀速直线运动, 木块受到的摩擦力为3N;当水平拉力增大为5N时, 木块受到的摩擦力仍为3N。因为当拉力增大为5N时, 由于支持力大小、接触面均不变, 故而滑动摩擦力的大小、方向均不变。再比如:重为100N的木箱放在水平地面上, 用5N的水平力推, 木箱不动, 此时木箱所受摩擦阻力为5N;改用8N的水平力推, 木箱仍不动, 此时木箱所受摩擦阻力仍为8N。原因很简单, 由于木箱均静止, 由力的平衡知识, 便可推出摩擦力的大小。

还有, 手握住一个瓶口朝上的瓶子, 保持竖直方向静止在空中, 而且不断增大手的握力。按照惯常的思维, 压力越大, 摩擦力越大。其实, 这是错误的。因为, 对滑动摩擦力和静摩擦力大小的决定因素理解不清。由于瓶子与手之间是静摩擦。且瓶子静止在空中, 瓶子处于平衡状态, 应受平衡力作用, 所以在竖直方向除受重力之外还受一个竖直向上的摩擦力作用, 且摩擦力的大小与重力大小相等, 由于瓶子的重力大小不变, 所以尽管手的握力增大但摩擦力大小不变。

2. 摩擦力会随着拉力的变化而变化。

比如:用同样大小的作用力F, 分别以平推、向斜下方推、往斜上方拉三种方式对木块施加力, 使木块向右运动, 由于拉力的方向不同, 致使每一次接触面之间的压力也不一样, 于是, 每一次产生的摩擦力的大小也不一样, 向斜下方推木块的摩擦力最大, 往斜上方拉木块的摩擦力最小。

《摩擦力的秘密》教学设计 篇3

1.从日常生活中发现有关摩擦力的现象,感受到摩擦力的特点,了解什么是摩擦现象。

2.研究摩擦力大小与哪些因素有关的实验,了解摩擦力的大小与物体接触面的粗糙程度、运动方式有关。

3.知道减小或增加摩擦力对生活的影响,掌握摩擦力在生活中的广泛应用。

教学重难点:摩擦力的大小与什么因素有关的实验探究。

教学准备:多媒体课件,一面光滑一面有沙纸的木板、带钩的透明皂、测力计、小木棍等。

教学过程:

一、设疑激趣,播放奥运夺冠的视频。

1、播放:中国健儿在奥运会上夺冠的精彩瞬间,重点放在单杠和游泳项目的展示中,引导学生仔细观察并思考。

2、猜测:单杠运动员在比赛前为什么要在玻璃罩里搓搓手?游泳运动员在比赛时为什么都带泳帽呢?

3、师小结:大家很善于思考,这两种现象都和一种力有关,这种力就是摩擦力。(板书课题:摩擦力)

二、体验摩擦力。

1、体验摩擦力。

教师引导:什么是摩擦力呢?我们做几个活动感受一下吧。

学生活动:学生尝试两手合并搓手、把手放桌上往前推动、用脚在地面上往前拖、搓搓脸庞。在桌子上推动铅笔盒、书本等。。

2、小组交流感受。

教师引导:在做活动过程中,你有什么感受呢?在小组内交流一下。

学生交流:在反复体验后,与同学一起交流感受。

教师巡视:听取各小组意见。

3、汇报感受:

搓手时觉得两手接触的面不平;用脚在地上往前搓,很费劲,脚好像被粘住了似的;在桌子上推铅笔盒,不太容易,好像被什么挡住了似的......

4 、教师小结: 物体在运动时,在它们的接触面上能产生一种阻碍它运动的力,我们称它为摩擦力。

5、延伸巩固:请同学说说摩擦力是一种什么样的力?(是一种阻碍的力、条件是运动时作用在接触面上)让学生找找生活中还有哪些摩擦力或者摩擦力现象?

学生自由回答。

三、探究摩擦力的秘密

1、提出关于摩擦力最想研究什么问题。

学生回答,教师板书:

怎么知道摩擦力的大小?

摩擦力的大小和什么有关系?

怎么增大摩擦力?怎么减小摩擦力?

摩擦力在生活中的作用是什么......

师:同学们的问题真多,非常善于思考。我这里有一个问题,请大家帮助解决。(引入到摩擦力的大小与什么有关的问题,进行研究。)

2、 由推箱引入,探究摩擦力的秘密。

师:在粗糙的地面上推木箱子,没有推动。这是什么原因呢?

生:猜测交流后汇报是箱子太重;地面粗糙;人的力气太小;摩擦力太大......

师:在不改变地面和人员的情况下,你有什么办法减小摩擦力帮助他推动这个木箱子吗?我们用桌上的木板当作地面,用透明皂当作大箱子,怎样才能很轻松的拉动吗?

小组讨论,根据猜测,设计实验。

生:把透明皂放在木板光滑的一面上,能减小摩擦力。

生:我在透明皂的下面垫上小木棒,这样拉起来很轻松......

师:同学们进行了猜想,如果再为你提供一只测力计,你能不能设计实验验证你的猜想呢?讨论方案,用文字或画图的形式记录下来。

讨论设计实验方案。(教师巡视指导)

投影交流,评价实验方案。

师小结: 把实验过程和得到的结论记录下来,,拉动测力计的时候力量要均匀。

?学生活动,验证假设。(教师巡视指导)

④交流汇报。

生:和粗糙的地面相比,光滑的地面可以减小摩擦力;

生:在同一物体下垫上许多小圆木可以使运动方式从拉动变为滚动,也可以减小摩擦力。

生:我把木板倾斜起来,拉动箱子,发现力变小了。

生:在同一个木板上拉两个箱子用的力大......

师:你们真棒,发现了这么多秘密。那么力的大小和什么有关呢?

师:摩擦力的大小和接触面的粗糙光滑、运动方式有关,当然摩擦力还有很多秘密等着你们研究。

⑤拓展:

师:我特别喜欢旅游,你能帮我选择一个适合的箱子呢?

学生讨论并讲明原因:选择带滑轮的箱子,原因是减小摩擦力。

师:我们感受了摩擦力,通过合作交流,设计实验证明了减小摩擦力的方法,了解了其中的秘密。

四、摩擦力在生活中的应用。

1、辨析四幅图片,看看有什么发现。

(给自行车链抹润滑油、旅游鞋底、汽车轮子上栓链子、手纹)

2、学生讨论回答:有的增大摩擦力,有的减小摩擦力。共同点是:都有利于我们的生活。

3、小结:我们要增大有益摩擦,减小有害摩擦,为生活服务,改善我们的生活。

师:你还知道哪些摩擦力的现象呢?

生:搓地板、擦黑板、握笔写字、踢球、跑步......

4、回扣课题,解决单杠运动员抹镁粉、游泳运动员带泳帽的原因。

五、 联系生活,拓展延伸

1、出示自行车图观察,说说自行车上的哪些设计是为了增大摩擦力,哪些设计又是为了减小摩擦力?

2、学生讨论回答。

3、小结:通过这节课的学习你知道了什么?学生自由回答。

4、拓展:一个长方体盒子,放在同一个面上,放置的形态不同,拉动起来摩擦力的大小又如何呢?继续研究。

教后反思:

本课是苏教版科学四年级下册第四单元——《无处不在的力》中的一课,在学生理解了力的特点后,重点体验什么是摩擦力、探究摩擦力的大小与什么因素有关,了解摩擦力在生活中的应用。

学习科学的最终目的就是“学以致用”,只有让教材内容与实践相结合,才能使它们鲜活起来,才能使它们具有生命力。今后还要重视知识与生活的联系,体会到科学在身边,身边处处是科学。

摩擦力的秘密 篇4

力是我们生活中常见的一种物体之间的相互作用,无时无刻都在引起孩子们的兴趣和关注,他们可能通过日常生活的经验积累对力的现象有所了解,也可能在成长中经历过某些力学现象的应用。但他们还没有通过比较系统的、完整的探究过程来认识了解有关力的现象。本单元就是要引导鼓励学生对生活中有关力的现象进行探究,让他们亲历活动,探究科学的秘密,并逐步形成对力的现象的科学认识。本节内容就是较典型的让学生探究力学现象的实验课。 本课教学内容主要有三部分:

第一部分,认识摩擦力现象和摩擦力。重点在于体验摩擦力。

第二部分,研究各种改变摩擦力的方法。

第三部分,利用所学知识解决实际中的问题。

结合本节课教学内容的选择,我将重点确定为:通过实验研究减小运动物体摩擦力的方法。难点定为对摩擦力的认识,以及实验过程中变量的理解与控制。

二.学情分析

学生在前一部分掌握了有关对比实验和力学其他知识的基础上进行本课的学习应该是比较轻松了。在日常生活中,学生对摩擦现象有一定的感性认识,只是但学生还不能从理性的层面上觉察到。所以在教学中,从学生的生活经验入手,根据自然现象,提出要研究的问题,以“问题”为纲,开展丰富多彩的自主探究活动。从而使学生能够揭示摩擦现象的实质及其规律,培养学生科学思维的能力。在前面学习《小车的运动》和《摆》中学生已经初步接触和掌握了对比

实验的研究方法,在本节课中学生将继续使用这种方法来收集证据,验证猜想。

三.教学设计理念

本课设计上突出体现了课程标准的理念:科学课程必须建立在满足学生发展需要和已有经验的基础之上,提供他们能直接参与的、有典型科学教育意义的各种科学探究活动。我在教学时依照教学目标并遵循学生掌握知识过程“由浅入深,循序渐进,由感性到理性”的认识规律,引导他们亲身经历“发现问题――进行预测――实验研究――合作交流――创新活动”的科学探究过程。 首先体现在教学内容的选择上,《摩擦力的秘密》这一节课的内容涉及了研究固体之间、液体和空气中的摩擦力现象,内容较多,安排为2个课时进行学习。在本节课中我选择了着重研究如何减小固体间的摩擦力。与其安排3个活动以求面面俱到,却什么都研究得不透彻,还不如就选择其中的一个因素好好研究。学生亲自体验了才有说服力。

再次给学生提供自由学习的时空。让学生根据自己的设计去完成实验,自主地参与教学全过程,多给学生一些思考时间,多给学生一些动手机会。科学课实践证明:学生对时间、空间、材料有了自由支配的权利之后,他们才能敢做、敢想、敢说,积极参与到学习中来,获得亲自参与研究探索的情感体验,他们的个性和创新能力得到了很大发展。

四.教学过程设计

一.游戏导入,激发兴趣

教师引导学生玩游戏,先将两本书交错放在一起,让学生轻松的拉开,接下来让学生将两本书所有页码交叉,让学生再试一试能否轻松的拉开。学生感受到前后

的不同之后,教师提出问题:什么样的神秘的力量使我们要费更大的力气才能拉开?让我们一起来感受一下它。开课时设计游戏,通过游戏激发学生的兴趣,形成良好课堂气氛的切入口,为学生的自主探究作好铺垫。游戏结果带给学生一个悬念,使学生产生刨根问底的急切心情,在探究的心理状态下接受教师发出的信息,易于将学生的注意力马上引导到教学目标上来。

二.初步感知,提出问题

在感知摩擦力方面,我设计分两步进行。第一是感受摩擦力,教师在教学时先引导学生用手在桌面上移动,从中体验到摩擦力是有阻碍的。第二是观察摩擦力,再让学生用刷子在桌面移动,让学生观察刷毛的运动方向,让学生亲眼看见摩擦力所产生的阻碍,与物体的运动方向是相反的。让学生观察刷子侧面的刷毛有没有变化,从而引导学生得出摩擦力是在两个物体的接触面上产生的结论。最后教师小结出摩擦力的概念。通过这几个小活动,将摩擦力概念巧妙的融合在活动产生的现象中,使学生亲身感受,亲历总结,印象深刻。

在经历总结摩擦力的概念后,教师引导学生一起来寻找身边的摩擦力现象,分析他们的功与过。然后提出在我们找到这么多摩擦力的现象后,关于摩擦力你有什么想探究的秘密,学生提出后,教师把问题板书在黑板上,对问题进行一个简要的梳理,如:摩擦力形成的原因之类的问题,就鼓励学生自己在课后取查找有关资料进行了解。最后确定,本节课来研究如何减小运动物体的摩擦力。

三.大胆预测,设计实验

学生的年龄特点告诉我们,提出问题的时候正是他们思维最活跃,大脑很兴奋的时刻,适时地抓住这个机会,放手让学生大胆想象和猜测,摩擦力的大小可能与什么因素有关?如何来减小运动物体间的摩擦力?有学生的生活经验作为背景,学生能够很快的猜测出摩擦力的大小与物体的重量、接触面的光滑程度、

接触面的面积的大小、变滑动为滚动等。此处学生有可能说的不是很准确,教师要引导学生用科学的语言来表达。猜测是科学探究的必经之路,学生的猜测各不相同,正是教学的最佳资源.学生在探究中得到验证或找出猜测的差距,久而久之,学生的猜测水平会逐渐提高,从而极大激发学生努力探索的情感。 接下来教师引导学生设计如何减小运动物体摩擦力的方案,这是本节课的教学重点。分这样几个步骤:1.确定小组研究方向。以小组为单位自主选择想研究的内容。2.学生根据材料制定研究计划。引导学生利用材料来设计实验方案,制定探究计划,并鼓励学生选择不同的材料来进行设计。3.预设实验过程,汇报实验方案。由于本次开展的实验是对比实验,因此在学生设计完实验方案后,可以让学生先在头脑中把实验过程先演练一遍,预设出可能出现的问题及解决办法。4教师提出指导意见,学生分组开展实验。在学生汇报完实验方案后,教师对实验中需要注意的地方给予一定的提醒。最后学生开始实验、并做记录,教师巡回辅导。

四,交流汇报,讨论总结

在学生完成实验后,教师先给时间学生在小组内进行小结和交流。交流先分小组进行,给每个学生提供说话的机会,互相交流,互相启发、互相提高。在交流中,学生对摩擦力的大小与什么有关形成共识之后,由大家推举代表汇报实验、讨论结果。教师要提出:大家对他们的研究结果有什么不同的意见吗?这样由学生经过亲手实验,经摩擦力的秘密过小组讨论交流,经过有代表性地汇报实验结果,学生不仅仅学习了科学知识,也培养了学生的情感态度与价值观。

五.设计活动 深化知识

最后我设计了一个活动场景:“五一”小明在父母的带领下去百里荒旅游渡假,要参加以下几项活动:攀岩、滑草、涉水,请大家帮助他们选择合适的鞋子去

参加这些活动。在学生获得有关摩擦力的知识后,教师引导学生应用获得的知识,尝试解决生活中实际问题有利于发展和提升学生的主体性、能动性、独立性,是培养学生的创新精神和创新能力的好时机。

《摩擦力》的教学反思 篇5

王 双 喜

《摩擦力》的教学反思

王双喜

摩擦力这一节,属于概念课,授课前,我认为摩擦现象处处皆是,学生学好摩擦力概念应该不成问题。然而,实际并不如我料,对于浅层次的摩擦力现象学生还能应付,但难度稍微有些提高,便无从下手,错误百出。究其原因,可能是摩擦力的概念理解上,学生理解程度还不够,不透彻,故不能应付有难度的习题。所以,对摩擦力概念的深度教学就显的至关重要了。

摩擦力是指相互接触的两个物体,由于发生了相对运动或将要发生相对运动时,在接触面上产生的一种阻碍物体相对运动的力。这个概念的关键点就是对“相对运动”的理解,讲好了“相对运动”,摩擦力的概念就讲好了十之八九。学生之前没学好摩擦力的概念,就是没有理解好“相对运动”的含义。而“相对运动”在教材和教参中都没有详细剖析,教师对这一点的理解和讲授就仁者见仁,智者见智了。我理解的“相对运动”是指受力物体相对于施力物体的相对位置变化,是以施力物体为参照物的机械运动,摩擦力的作用是阻碍“相对运动”的发生,但不一定是阻碍物体的“运动”发生。例如,在皮带机上放着的沙袋,在皮带机刚启动时,皮带会对沙袋施加摩擦力,皮带是摩擦力的施力物体,沙袋受力物体,由于惯性沙袋要保持其原来的静止状态,以皮带为参照物,沙袋就要向后发生“相对运动”,故此时,摩擦力的方向会就是向前的,它促使沙袋与皮带一起运动,摩擦力此时对受力物体起到了促进物体“运动”的作用;当沙袋与皮带一起进入匀速直线运动状态后,两者相对静止,由于两者之间没有了“相对运动”,摩擦力存在的条件消失了,摩擦力便也随之消失了;当皮带减速时,沙袋由于惯性还要保持其高速向前的运动状态,相对于皮带来讲沙袋就发生了向前的“相对运动”,故此时摩擦力的方向就是向后的,摩擦力此时起到了阻碍物体“运动”的作用。再比如,人走路时,以路面为参照物,人脚向后蹬,人脚相对于地面有向后发生“相对运动”的趋势,故地面对人脚产生一个方向向前的摩擦力,阻碍其向后发生“相对运动”,路面对人鞋底的摩擦力对人体的“运动”起到了促进作用。假如,没有摩擦力,那么人鞋就要向后打滑,不能前进。所以,摩擦力的方向始终与物体“相对运动”(相对于施力物体的运动)方向相反,而与物体的“运动”方向不一定相反;摩擦力的作用是阻碍物体的“相对运动”,而不一定阻碍物体的“运动”。

过去,学生也明白物体的“相对运动”与物体的“运动”是不同的,但到底是哪里不同,其实是没有弄清楚的,而弄不清的原因,就是教师没有给学生讲明“相对运动”是“相对”于谁的运动才叫相对运动,当然学生自己也没有领悟到这个相对运动的参照物,以致适成概念关键点不清,理解不到概念的本质,从而造成解题乏力。所以,只有找到了问题的症结所在,才能对症下药,才能教有实效。

《牛顿第一定律》教学反

王 双 喜

《牛顿第一定律》教学反思

王双喜

一、做好实验是关键,通过实验,既能为学生提供生动具体的感性形象,又能培养学生的实验观察能力及实事求是的科学态度。

该实验是让同一小车从同一高度沿斜面滑下,分别滑到铺有毛巾、棉布和光滑木板的平面上,做该实验之前,应让学生思考两个问题:一是为什么要用同一小车从同一高度沿斜面滑下?二是毛巾、棉布、木板这些不同表面对同一小车的摩擦阻力有何影响?并指明让学生观察的内容,这样学生对该实验的目的、方法及注意的问题就会十分清楚,也就能把握关键抓住要害,结合实验,学生就会兴趣盎然,形象深刻,记忆牢固,思维活跃,取得实效。

二、想象推理是桥梁,学生通过实验直接得到的只是具体的感性认识,要上升为理性认识,还需要教师的启发引导,通过学生的想象、思维,加以推理来实现,从而使学生的思维能力得以培养。

实验结果是表面越光滑,小车速度改变的就越缓慢,它运动的距离就越长,教师在这直接经验的基础上,层层深入,提出问题,引导学生思考解决。若表面逐渐光滑,直到没有摩擦时,小车速度的改变及前进的距离将如何?学生会很顺利地得出,若表面绝对光滑,阻力为零时,小车将以恒定不变的速度永远运动下去,这就是伽利略的观点。教师再进一步提问,小车不受阻力,速度大小不变,方向会改变吗?学生也会肯定方向不变,这也就是法国科学家笛卡儿对伽利略结论的补充发展。牛顿在前人研究成果的基础上,对运动的物体不受外力以及静止的物体不受外力这两种情况作了总结概括,得出牛顿第一定律,这样的过程就是引导学生想象推理的过程。然后说明该定律是在大量事实基础上,经过实验,并接受住了实践的检验。对定律中“没有受到外力作用”的实际含义作何理解给予解释,实现难点的突破。

这样的教学过程,我认为具有如下几个方面的作用,首先,符合学生的认识规律,以直接经验为基础,阶梯上升、逐渐深化,使认识从感性上升到理性,体现了对学生思维能力的培养。其次,真实地反映了知识产生发展的历史过程,人类对知识的创造和发展,都需要付长期的艰辛劳动,从而培养学生进行创造发明远大理想和坚定不移的意志品质。第三,培养了学生“真理来源于实践,实践是检验真理唯一标准”的辩证唯物主义思想。第四,更重要是突出地体现了解决物理问题的思路和方法。物理学中很多的概念和规律都是在对物理事实的分析概括中得出的。学会这种方法将受益终身。总之,这样的教学程序把传授知识、培养能力、进行情感思想教育有机地结合起来,效果良好。

三、关于惯性现象的解释,对理解掌握牛顿第一定律起着深化的作用。

物体都有惯性,在日常生活中物体惯性的表现,我们会经常遇到。例如,物体抛出后能继续飞行,是物体惯性的表现。物体在飞行过程中速度大小及方向会发生改变,是由于物体受到重力及空气阻力作用的结果。客车突然加速或减速时,乘客身体要向后或前倾。对此类现象进行解释,就把理论与实际紧密联系起来,既解释了实际现象,又深化了对理论的理解。树立了理论联系实际的良好学风。

综上所述,在牛顿第一定律的教学中,尽管所包含的知识点比较单一,其中却包含着深刻而丰富的教学思想及方法。作为物理教师要深入挖掘教材,发挥教学的综合效益,取得最佳教学效果

《杠杆》教学反思

王 双 喜

杠杆教学反思

王双喜

1、在本节课的教学活动中,我进行了大胆尝试利用阿基米德的设想引入课题,激发学生大胆猜测、探索的欲望,然后出示日常生活中的各种剪刀让学生观察并利用杠杆知识分类,体现了从“生活走向物理”的新理念;在杠杆的种类和三种杠杆的特点学习之前,先让学生通过实物、多媒体画面、实验、观察进行大胆的猜想,一改学生以往被动接受的状态,他们大胆猜测,敢于提出自己的验证方法,从而培养了学生的创造思维能力和分析问题、解决问题的能力。

2、在教学过程中,充分发挥学生认识主体的作用,给学生提出问题、充分思考讨论交流解答问题的时间,尽量在课堂上解决有关问题。我没有想到学生对日常生活中的剪刀不能正确分类,不会使用案秤,不知道蹬缝纫机踏板时用脚掌用力还是脚跟用力,对于画其杠杆示意图更是犯了难。故在这几个问题处理上用时较长,课堂教学在时间上较紧张,只好将课后回味留作作业。

3、在实验探究三种杠杆的特点过程中,我注重培养学生的实验能力及相互合作交流的能力,用生动活泼的方式引导学生学习知识,特别是用阳信特产鸭梨作实验时,一位同学赞叹道:我本想老师将鸭梨带到课堂是做奖品赏给我们的,可没想到在物理实验中也会派上用场,真是出乎意料。

4、我把“天平和秤”这部分内容放到拓展应用、整合提高中,贵在让学生知道“天平和秤”是杠杆在实际生活中的具体应用,通过思考、讨论加深对天平测质量原理的理解,同时用类比的方法使学生掌握案秤的使用方法,使学生学会应用学过的物理知识解决新问题的方法,从而也培养了学生应用物理知识解决实际问题的能力,体现了“从物理走向社会”的新理念。

5、学生在“课后回味,展现自我”的作业中,感受令人欣喜,学生不但能从研究的问题、收获、研究方法等方面进行总结,而且还能够将所学知识与生活实践联系起来。一位学生写到:这节课给我印象最深的是阿基米德的那句话“给我一个支点和一根足够长的硬棒,我可以把地球移动”,他让我明白了学习物理不能死搬硬套,要大胆的想,大胆的做并与现实生活联系起来。又一生写到:生活是物理的积累,我们生活中处处有物理,我们要学以致用,要善于发现,敢于发现,让生活与物理紧密相连。还有一生写道:现实生活中有许多杠杆的实例,要善于发现,仔细钻研,无论做什么事都要从现实的生活出发,用自己智慧的眼睛去发现生活中的物理现象„„另有一生写到:物理来源于生活,又服务于生活,我们应多观察自己身边的一切事物,来开拓自己的视野,增加自己的知识量,用学到的物理知识解决我们生活中的问题,同时我也学会了运用探究方法和类比方法去探究和解决新问题„„

6、在本节课的教学中,特别是探究三种杠杆的特点时,没有给弱势群体学生更多的关注,由于他们基础和能力的积累不够,不爱动手、不善于发言和表达„„所以教师容易忽视他们,不能把更多的鼓励给他们,也没有创造更多的机会让他们表现,这是本节课的缺憾之一。

《摩擦力》教学设计 篇6

教 材:浙教版《科学》七年级下册第三章第六节 教学片断:摩擦力

一、教材分析

本章节选自义务教育教科书(浙教版)《科学》七年级下册第三章《运动和力》中的第六节《摩擦力》。本章节首先通过简单的体验活动,让学生体会摩擦力的存在,并构建摩擦力的科学意义包括产生条件、方向、作用等;在理解摩擦力含义的基础上,通过科学探究,得出影响摩擦力大小的因素,再根据实验结论并结合生活经验,学习改变摩擦力的方法,以此体会到摩擦力的利与弊。

二、学情分析

学习本课的初一学生已有一定的认知和生活经验,学生对摩擦力有一定的感知,能举出生活中和摩擦有关的例子,但也仅此而已,一些具体的问题如“怎样的两物体间会产生摩擦力”“摩擦力大小与什么有关”“有哪些方法可以改变摩擦力的大小”“摩擦力并不完全是阻力,有时也是动力”等。所以本课在讲授、实验中要针对这些难点,设置问题暴露学生认知不足,而后进行概念转化,借此教学策略帮助学生能更好地理解摩擦力。

三、教学目标

1、参与实践活动,体验摩擦力的存在,讨论并能用自己的语言解释摩擦力的含义。

2、列举生活中有关摩擦力的现象,归纳摩擦力的产生条件、方向。

3、讨论假如没有摩擦将会出现的情景,叙述摩擦力的作用。

4、观看水上滑梯、航天器碎片经过大气层等视频,归纳摩擦力的存在范围。

5、参与设计、完成探究实验,分析、归纳出影响摩擦力大小的因素,并熟悉控制变量法在解决问题中的应用。

6、应用影响摩擦力大小的因素,正确的说出至少两种改变摩擦力大小的方法以解决实际问题,养成将科学与生活联系的习惯。

四、教学重难点

构建摩擦力的概念;完成探究实验得出影响摩擦力大小的因素,并运用分析解决实际问题。

五、教具与学具

小木块、长木板、钩码、弹簧测力计、砂纸、气球、有机玻璃底座

六、教学策略

基于建构主义学习理论,遵循学生认知规律,主要采用问题链驱动的探究教学,在学生最近发展区建立新的认知。

七、教学过程设计

1、创境激疑

【创设情境】:演示筷子提米实验

【提问】:为什么一根筷子这样插在米里可以提起一杯米? 在师生讨论基础上,提出今天的主题——摩擦力。

2、摩擦力的存在

让学生带着思考完成第一个活动。

【活动】:(1)用手推一下放在桌面上的木块,使它运动起来,观察木块离开手后运动状态有什么变化,并用所学知识解释这一现象。

(2)将手掌紧压在桌面上,并慢慢拖动,使手在桌面上滑动。你的手掌有什么感觉? 学生完成活动,教师让学生回答问题,并引导学生说出摩擦力的概念:

当一个物体在另一个物体表面上运动时,在两个物体的接触面上会产生一种阻碍物体相对运动的力,这种力叫做摩擦力。

(课程标准中提出活动建议“讨论假如没有摩擦力的现象”.对没有摩擦的情景的描述既锻炼了学生的逆向思维能力,又培养了他们的想象能力、口头表达能力,认识摩擦力的客观存在性和摩擦力的意义。在亲身体验基础上讨论、交流、体验摩擦力的存在,感悟摩擦力会在一个物体在另一物体表面上滑动时产生,及摩擦力的方向与运动方向相反等,使对摩擦力这个概念的建构有真实的感悟作基础。)

【提问】:根据摩擦力的概念,摩擦力的产生需要满足什么条件吗? 摩擦力有固定的方向吗?一定是与物体运动方向相反吗? 两个物体相对静止时是否也会产生摩擦力呢?

摩擦力一定是阻力吗?有没有可能在某些情况中是动力? 【图片演示】:走路、扫地、写字、滑雪、传送带、爬树„„(可以让学生再体验一下刚才的活动)学生回答,师生共同归纳:

产生摩擦力的条件:①两物体接触面粗糙;②两物体相互接触且相互存在压力;③两物体之间必须有相对运动或相对运动的趋势。

摩擦力的方向:平行于接触面,物体相对运动的方向相反。两个物体相对静止时(有相对运动的趋势)也可能有摩擦力。摩擦力可能是阻力,也可能是动力。

【播放视频】:人们坐水上滑梯和航天器的碎片经过大气层的情景。

【提问】:为什么人们在水中运动最终也会静止?航天器的碎片经过大气层时为什么会燃烧?

学生回答,师生共同得出结论:不但固体与固体之间会产生摩擦,液体、气体与固体之间也会产生摩擦。

(以生活中常见的现象为例,让学生认识气体、液体的摩擦,进一步感受生活中处处有摩擦,并且体会科学的应用价值,激发对科学的学习兴趣。)

【提问】:你能说说生活中其他存在摩擦力的例子吗?假如没有摩擦将会出现怎样的情景?你能用身边的物体制造摩擦力吗?

(课程标准中提出活动建议“讨论假如没有摩擦力的现象”.对没有摩擦的情景的描述既锻炼了学生的逆向思维能力,又培养了他们的想象能力、口头表达能力,认识摩擦力的客观存在性和摩擦力的意义。学生对摩擦的初体验之后,再通过学生利用身边的物体,制造摩擦力,使其对摩擦力有更深刻的理解,也说明生活中摩擦是普遍存在的。)

3、影响摩擦力大小的因素

【提问】:根据你的生活经验,你猜想摩擦力的大小可能与哪些因素有关呢?

学生可能提出猜想:物体的重力、物体间的压力、运动速度、接触面积大小、接触面的粗糙程度„„

【提问】:那么我们怎么测出小木块在木板表面上滑动时所受摩擦力的大小呢?

学生讨论,针对情况教师引导学生分析(怎样运动?为什么要匀速直线运动?怎样判断?)并找出研究问题的方法,得出测量摩擦力的方法。

根据学生提出的猜想,师生共同讨论、分析,建立假设,设计出实验方案。建立假设:①摩擦力大小可能与物体的重力有关 ②摩擦力大小可能与物体间的压力有关 ③摩擦力大小可能与运动速度有关 „„

学生分组实验,每次实验验证一个猜想,自行设计表格记录数据,最终根据数据得出实验结论。

检验假设:①: 实验数据表格:„„ 结论:„„ 检验假设②:„„

小组实验结束后请学生汇报实验结果,互相交流。

师生共同归纳总结:大量实验表明,当一个物体在另一个物体的表面上滑动时,摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关,还跟接触面的粗糙程度有关。压力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大。摩擦力的大小与物体的重力、运动速度、接触面积大小无关。

(这是本节课的重点和难点,也是课程标准中提出的活动建议“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”.学生经历这个探究过程,体会实验设计中控制变量法的应用,并通过实验观察、数据记录、数据分析,针对探究的问题,自己总结结论。在这个任务的完成过程中,让学生学习实验探究的过程和方法,同时尝试着解决提出的问题。)

4、增大或减小摩擦力的方法

【提问】:摩擦力在生活中是普遍存在的,虽然摩擦力会阻碍物体之间的相对运动,但在许多情况下,这种摩擦作用对我们来说是有益的。你能说说生活中哪些摩擦是有益的吗?能不能用刚刚探究出来的实验结论想出增加有益摩擦力的方法? 【播放视频】:在泥坑中打滑的汽车,请学生想办法。学生讨论分析,回答问题。

师生共同归纳总结:增大有益摩擦力的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度;③改滚动为滑动(播放汽车刹车时的视频)。

【提问】:有时,摩擦也会给我们带来麻烦。你能说说生活中哪些摩擦是有害的吗?有什么办法来减小有害摩擦力? 学生讨论分析,回答问题。

基于学生的回答,教师演示课本图3-82的活动,让同学边观察边思考问题:(1)如图3-82甲,轻击一下有机玻璃底座,让底座沿桌面滑动。底座容易滑动吗?(2)通过粘在底座中心的橡皮塞小孔,将气球打足气。再将底座放在桌面上(如图3-82乙),当气球内的气体从小孔中泻出时,轻击底座,底座容易滑动吗? 根据学生回答,教师讲授减小摩擦的另一种方法:使接触面分离。课件展示气垫船等图片,简要介绍工作原理。

师生共同归纳总结:减小有害摩擦力的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③改滑动为滚动;④使接触面分离。

5、课堂小结

学生总结:①知道了什么是摩擦力以及摩擦力产生的条件。②知道了影响摩擦力大小的因素。③知道了增大和减小摩擦力的方法。

6、课外拓展

(1)观察自行车,找出哪些部位存在摩擦,分出有益摩擦和有害摩擦,并回答是如何增大和减小摩擦的。

(2)课后回家观察卫生间,找出摩擦力,分类并说出增减摩擦力的方法。

两种图像在摩擦力教学中的应用 篇7

一、水平面上的问题分析

【例1】(2013·安徽)一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。求:

(1)0~8s时间内拉力的冲量;

(2)0~6s时间内物体的位移;

(3)0~10s时间内,物体克服摩擦力所做的功。

解析:本题虽考查的知识面较广,但相对比较基础,也是进行摩擦力教学的典型题,此时涉及静摩擦力、滑动摩擦力,对方向要求相对较低。

图4由图3分析可以得出,0~2s物体处于静止状态,2~6s内物体处于匀加速直线运动状态,6~8s内物体处于匀速直线运动状态,8~10s内物体处于匀减速直线运动状态。比较分析得出0~2s时间段内,摩擦力属于静摩擦力,方向与拉力F方向相反,大小与F相同,2~10s属于滑动摩擦力,方向与相对运动方向相反,大小结合图2可知为2N,即如图4所示。

通过图示,学生能较直观地分析出物体各阶段所受合外力情况,问题(3)也就能更直观地得以解答:

W=-fs=-112×[(8-6)+(10-2)]×3×(10-8)=-30(J)。

图5【例2】(2013·全国Ⅱ)一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图像如图5所示。已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦。物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g=10m/s2求:

(1)物块与木板间,木板与地面间的动摩擦因数。

(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移大小。

图6解析:(1)由题意结合木板速度与时间图像可以得出,木板受木块与地面所给的两个摩擦力,且两者均为滑动摩擦力,即可以得出:

木块对木板的摩擦力:f1=μ1mg

地面对木板的摩擦力:f2=μ2mg(关键是分析正压力的大小)

在0.5s内,在两个力的作用下木板做匀减速直线运动,能得出:

a1=5-110.5=8(m/s2),a2=110.5=2(m/s2)(假设a1、a2分别表示木板与木块前0.5s内两者的加速度大小)

如果用m表示两者各自的质量,不难分析出:

μ1=0.2,μ2=0.3

图7问题2的关键是木块与木板到底如何运动,为此,需要考虑摩擦力是静摩擦力,还是滑动摩擦力,如果是静摩擦力则有两者相对静止,则两物体成为整体,反之则有相对运动。

从简单入手先考虑两者相对静止(a′1=a′2),则整体摩擦力所产生加速度a′1=μ2g。

f=μ1mg=ma′1比较分析得知,两者存在着相对运动。

由此可得f-t图像如图7所示。

图8由上图可得f1只是改变了方向,大小未变,即v-t图像中木块速度以0.5为分界线左右对称。这样一来

v=1m/s=a′2t=f2-f11mt,则t=0.25s

即木板停下来时为T=0.75s,如图8所示。

两者的位移差,即木板的位移减去木块的位移。得出答案为1.125m。

点评:本例问题(1)相对较为简单,学生在分析摩擦力时也较为方便,但问题(2)对摩擦力的分析往往不知如何下手,通过f-t图像的分析,使学生积极主动地分析它的大小与方向,一旦展示,学生就把思维的过程用图像表达,自我分析、自我检查过程也随之而来,建模过程也正式成功,问题(2)的v-t图像也水到渠成,学生对摩擦力与整个过程的理解也更为深刻。

二、斜面上的问题分析

图9【例3】长直木板的上表面的一端放置一个铁块,木板放置在水平面上,将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起,木板另一端相对水平面的位置保持不变,如图9所示。铁块受到的摩擦力f随木板倾角α变化的图线可能正确的是图10中的(设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小)()。

图10图11解析:本题首先要考虑的是静摩擦力,还是滑动摩擦力。当倾角α比较小时,mgsinθ小于μmgcosθ,故有f=mgsinθ,随着夹角增大,mgsinθ大于μmgcosθ,产生滑动摩擦力,即此时f=μmgcosθ,也就是说前半段是正弦图像,后半部分是余弦图像,但方向一直不变,如图11,故答案为C。v-t图像上,速度不断增加,铁块做变速直线运动。

点评:滑动摩擦力在斜面上时对F、N的分析,要求比较高,尤其是多物体时,要明确研究对象,用图像分析时多融合数学知识。

三、传送带上物体的分析

【例4】如图12所示,传送带与地面倾角θ=37°,从A→B长度为16m,传送带以10m/s的速率转动。在传送带上端A无初速度地放上一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,求物体从A运动到B所需时间。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

图12解析:(1)若传送带逆时针转动,沿传送带向下方向为正方向,则物体放到传送带上后,开始的阶段,由于传送带的速度大于物体的速度,传送带给物体一沿传送带向下的滑动摩擦力,滑动摩擦力作为动力之一,大小为μmgcosθ,之后速度不断增大。当物体速度大于传送带速度时,摩擦力方向改变,如果μmgcosθ

图13图14

其中,t1代表与传送带具有相同速度的时刻,t2代表到达B点的时刻,这样问题的分析已经比较明确了,关键是求解两段的加速度,而关联因素是传送带的速度。

第一段:mgsinθ+μmgcosθ=ma1

a1=10×(0.6+0.5×0.8)m/s2=10m/s2

v=a1t1t1=10/10=1(s)

s1=112a1t1=5(m)

第二段:mgsinθ-μmgcosθ=ma2,a2=2m/s2

s2=16-s1=v1(t2-t1)+112a2(t2-t1)2

t2=2(s)

故从A到B物体运动了2s。

(2)若传送带顺时针方向转动,摩擦力向上方向,则必然需μ

摩擦力是物理教学中的重点与难点,不少高三学生对运动过程分析处理能力较差,究其原因,摩擦力分析不当是其中之一。一方面是学生无法判断其属于静摩擦力还是滑动摩擦力,另一方面是无法确定摩擦力的方向。教师可在教学过程中用f-t图像结合v-t图像,把更多的抽象思维转化为形象思维,培养学生用图像分析问题的能力,这样不仅能帮助学生分析、理解问题,也能展示学生的思维过程,有助于教师进行针对性的教学。

一、水平面上的问题分析

【例1】(2013·安徽)一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。求:

(1)0~8s时间内拉力的冲量;

(2)0~6s时间内物体的位移;

(3)0~10s时间内,物体克服摩擦力所做的功。

解析:本题虽考查的知识面较广,但相对比较基础,也是进行摩擦力教学的典型题,此时涉及静摩擦力、滑动摩擦力,对方向要求相对较低。

图4由图3分析可以得出,0~2s物体处于静止状态,2~6s内物体处于匀加速直线运动状态,6~8s内物体处于匀速直线运动状态,8~10s内物体处于匀减速直线运动状态。比较分析得出0~2s时间段内,摩擦力属于静摩擦力,方向与拉力F方向相反,大小与F相同,2~10s属于滑动摩擦力,方向与相对运动方向相反,大小结合图2可知为2N,即如图4所示。

通过图示,学生能较直观地分析出物体各阶段所受合外力情况,问题(3)也就能更直观地得以解答:

W=-fs=-112×[(8-6)+(10-2)]×3×(10-8)=-30(J)。

图5【例2】(2013·全国Ⅱ)一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图像如图5所示。已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦。物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g=10m/s2求:

(1)物块与木板间,木板与地面间的动摩擦因数。

(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移大小。

图6解析:(1)由题意结合木板速度与时间图像可以得出,木板受木块与地面所给的两个摩擦力,且两者均为滑动摩擦力,即可以得出:

木块对木板的摩擦力:f1=μ1mg

地面对木板的摩擦力:f2=μ2mg(关键是分析正压力的大小)

在0.5s内,在两个力的作用下木板做匀减速直线运动,能得出:

a1=5-110.5=8(m/s2),a2=110.5=2(m/s2)(假设a1、a2分别表示木板与木块前0.5s内两者的加速度大小)

如果用m表示两者各自的质量,不难分析出:

μ1=0.2,μ2=0.3

图7问题2的关键是木块与木板到底如何运动,为此,需要考虑摩擦力是静摩擦力,还是滑动摩擦力,如果是静摩擦力则有两者相对静止,则两物体成为整体,反之则有相对运动。

从简单入手先考虑两者相对静止(a′1=a′2),则整体摩擦力所产生加速度a′1=μ2g。

f=μ1mg=ma′1比较分析得知,两者存在着相对运动。

由此可得f-t图像如图7所示。

图8由上图可得f1只是改变了方向,大小未变,即v-t图像中木块速度以0.5为分界线左右对称。这样一来

v=1m/s=a′2t=f2-f11mt,则t=0.25s

即木板停下来时为T=0.75s,如图8所示。

两者的位移差,即木板的位移减去木块的位移。得出答案为1.125m。

点评:本例问题(1)相对较为简单,学生在分析摩擦力时也较为方便,但问题(2)对摩擦力的分析往往不知如何下手,通过f-t图像的分析,使学生积极主动地分析它的大小与方向,一旦展示,学生就把思维的过程用图像表达,自我分析、自我检查过程也随之而来,建模过程也正式成功,问题(2)的v-t图像也水到渠成,学生对摩擦力与整个过程的理解也更为深刻。

二、斜面上的问题分析

图9【例3】长直木板的上表面的一端放置一个铁块,木板放置在水平面上,将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起,木板另一端相对水平面的位置保持不变,如图9所示。铁块受到的摩擦力f随木板倾角α变化的图线可能正确的是图10中的(设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小)()。

图10图11解析:本题首先要考虑的是静摩擦力,还是滑动摩擦力。当倾角α比较小时,mgsinθ小于μmgcosθ,故有f=mgsinθ,随着夹角增大,mgsinθ大于μmgcosθ,产生滑动摩擦力,即此时f=μmgcosθ,也就是说前半段是正弦图像,后半部分是余弦图像,但方向一直不变,如图11,故答案为C。v-t图像上,速度不断增加,铁块做变速直线运动。

点评:滑动摩擦力在斜面上时对F、N的分析,要求比较高,尤其是多物体时,要明确研究对象,用图像分析时多融合数学知识。

三、传送带上物体的分析

【例4】如图12所示,传送带与地面倾角θ=37°,从A→B长度为16m,传送带以10m/s的速率转动。在传送带上端A无初速度地放上一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,求物体从A运动到B所需时间。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

图12解析:(1)若传送带逆时针转动,沿传送带向下方向为正方向,则物体放到传送带上后,开始的阶段,由于传送带的速度大于物体的速度,传送带给物体一沿传送带向下的滑动摩擦力,滑动摩擦力作为动力之一,大小为μmgcosθ,之后速度不断增大。当物体速度大于传送带速度时,摩擦力方向改变,如果μmgcosθ

图13图14

其中,t1代表与传送带具有相同速度的时刻,t2代表到达B点的时刻,这样问题的分析已经比较明确了,关键是求解两段的加速度,而关联因素是传送带的速度。

第一段:mgsinθ+μmgcosθ=ma1

a1=10×(0.6+0.5×0.8)m/s2=10m/s2

v=a1t1t1=10/10=1(s)

s1=112a1t1=5(m)

第二段:mgsinθ-μmgcosθ=ma2,a2=2m/s2

s2=16-s1=v1(t2-t1)+112a2(t2-t1)2

t2=2(s)

故从A到B物体运动了2s。

(2)若传送带顺时针方向转动,摩擦力向上方向,则必然需μ

摩擦力是物理教学中的重点与难点,不少高三学生对运动过程分析处理能力较差,究其原因,摩擦力分析不当是其中之一。一方面是学生无法判断其属于静摩擦力还是滑动摩擦力,另一方面是无法确定摩擦力的方向。教师可在教学过程中用f-t图像结合v-t图像,把更多的抽象思维转化为形象思维,培养学生用图像分析问题的能力,这样不仅能帮助学生分析、理解问题,也能展示学生的思维过程,有助于教师进行针对性的教学。

一、水平面上的问题分析

【例1】(2013·安徽)一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。求:

(1)0~8s时间内拉力的冲量;

(2)0~6s时间内物体的位移;

(3)0~10s时间内,物体克服摩擦力所做的功。

解析:本题虽考查的知识面较广,但相对比较基础,也是进行摩擦力教学的典型题,此时涉及静摩擦力、滑动摩擦力,对方向要求相对较低。

图4由图3分析可以得出,0~2s物体处于静止状态,2~6s内物体处于匀加速直线运动状态,6~8s内物体处于匀速直线运动状态,8~10s内物体处于匀减速直线运动状态。比较分析得出0~2s时间段内,摩擦力属于静摩擦力,方向与拉力F方向相反,大小与F相同,2~10s属于滑动摩擦力,方向与相对运动方向相反,大小结合图2可知为2N,即如图4所示。

通过图示,学生能较直观地分析出物体各阶段所受合外力情况,问题(3)也就能更直观地得以解答:

W=-fs=-112×[(8-6)+(10-2)]×3×(10-8)=-30(J)。

图5【例2】(2013·全国Ⅱ)一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图像如图5所示。已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦。物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g=10m/s2求:

(1)物块与木板间,木板与地面间的动摩擦因数。

(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移大小。

图6解析:(1)由题意结合木板速度与时间图像可以得出,木板受木块与地面所给的两个摩擦力,且两者均为滑动摩擦力,即可以得出:

木块对木板的摩擦力:f1=μ1mg

地面对木板的摩擦力:f2=μ2mg(关键是分析正压力的大小)

在0.5s内,在两个力的作用下木板做匀减速直线运动,能得出:

a1=5-110.5=8(m/s2),a2=110.5=2(m/s2)(假设a1、a2分别表示木板与木块前0.5s内两者的加速度大小)

如果用m表示两者各自的质量,不难分析出:

μ1=0.2,μ2=0.3

图7问题2的关键是木块与木板到底如何运动,为此,需要考虑摩擦力是静摩擦力,还是滑动摩擦力,如果是静摩擦力则有两者相对静止,则两物体成为整体,反之则有相对运动。

从简单入手先考虑两者相对静止(a′1=a′2),则整体摩擦力所产生加速度a′1=μ2g。

f=μ1mg=ma′1比较分析得知,两者存在着相对运动。

由此可得f-t图像如图7所示。

图8由上图可得f1只是改变了方向,大小未变,即v-t图像中木块速度以0.5为分界线左右对称。这样一来

v=1m/s=a′2t=f2-f11mt,则t=0.25s

即木板停下来时为T=0.75s,如图8所示。

两者的位移差,即木板的位移减去木块的位移。得出答案为1.125m。

点评:本例问题(1)相对较为简单,学生在分析摩擦力时也较为方便,但问题(2)对摩擦力的分析往往不知如何下手,通过f-t图像的分析,使学生积极主动地分析它的大小与方向,一旦展示,学生就把思维的过程用图像表达,自我分析、自我检查过程也随之而来,建模过程也正式成功,问题(2)的v-t图像也水到渠成,学生对摩擦力与整个过程的理解也更为深刻。

二、斜面上的问题分析

图9【例3】长直木板的上表面的一端放置一个铁块,木板放置在水平面上,将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起,木板另一端相对水平面的位置保持不变,如图9所示。铁块受到的摩擦力f随木板倾角α变化的图线可能正确的是图10中的(设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小)()。

图10图11解析:本题首先要考虑的是静摩擦力,还是滑动摩擦力。当倾角α比较小时,mgsinθ小于μmgcosθ,故有f=mgsinθ,随着夹角增大,mgsinθ大于μmgcosθ,产生滑动摩擦力,即此时f=μmgcosθ,也就是说前半段是正弦图像,后半部分是余弦图像,但方向一直不变,如图11,故答案为C。v-t图像上,速度不断增加,铁块做变速直线运动。

点评:滑动摩擦力在斜面上时对F、N的分析,要求比较高,尤其是多物体时,要明确研究对象,用图像分析时多融合数学知识。

三、传送带上物体的分析

【例4】如图12所示,传送带与地面倾角θ=37°,从A→B长度为16m,传送带以10m/s的速率转动。在传送带上端A无初速度地放上一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,求物体从A运动到B所需时间。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

图12解析:(1)若传送带逆时针转动,沿传送带向下方向为正方向,则物体放到传送带上后,开始的阶段,由于传送带的速度大于物体的速度,传送带给物体一沿传送带向下的滑动摩擦力,滑动摩擦力作为动力之一,大小为μmgcosθ,之后速度不断增大。当物体速度大于传送带速度时,摩擦力方向改变,如果μmgcosθ

图13图14

其中,t1代表与传送带具有相同速度的时刻,t2代表到达B点的时刻,这样问题的分析已经比较明确了,关键是求解两段的加速度,而关联因素是传送带的速度。

第一段:mgsinθ+μmgcosθ=ma1

a1=10×(0.6+0.5×0.8)m/s2=10m/s2

v=a1t1t1=10/10=1(s)

s1=112a1t1=5(m)

第二段:mgsinθ-μmgcosθ=ma2,a2=2m/s2

s2=16-s1=v1(t2-t1)+112a2(t2-t1)2

t2=2(s)

故从A到B物体运动了2s。

《运动与摩擦力》教学设计 篇8

一、教学目标

根据“科学课以培养小学生科学素养为宗旨”,积极倡导让学生亲身经历以探究为主的学习活动的课程理念,我确定了以下三维目标:

1.知识与技能

(1)知道产生摩擦力的条件;

(2)知道摩擦力的大小与接触面的光滑程度和物体重量的关系; 2.过程与方法

(1)让学生通过动手实验,学会测量摩擦力的大小;

(2)通过科学探究活动学习设计实验检验摩擦力与接触面和重量的关系,会做摩擦力大小的对比实验;

3.情感态度与价值观

通过一系列的活动,让学生在活动中形成认真实验。根据数据得出结论的科学精神。

二、教学重点

1.知道摩擦力的概念;

2.用实验探究影响摩擦力大小的因素;

三、教学难点

做摩擦力大小的对比实验。

四、教学准备

弹簧测力计、砝码,能拉动的小车、木板、毛巾。

五、教学过程

1.创景激趣

引出课题

好的开头是成功的一半,成功的导入不仅能激发学生的注意力,更难拉住学生的思维,引发思考。教学一开始,就设置了一个小游戏(如PPT图

5、图6)。先让两位同学把两本书的少部分页码交错在一起,让这两位同学拉这两本书,他们很轻松的就拉开了。接下来,再让这两位同学把两本书的全部页码交错在一起,让两位同学拉。这个时候,无论这两位同学费了多大的力气也拉不开这两本书。这时,老师追问:到底是什么什么样神秘的力量使这两本书拉不开呢?就就是摩擦力的力量呀。从一个小游戏,引出摩擦力,进入今天的新课学习。

2.学习概念

初步感知

学习摩擦力的概念和感知摩擦力是本课的一个难点,为了突破难点,我设计了一个小活动(如PPT图

7、图8)。让两位同学把手放在空中,移动一段距离。在让这两位同学把手紧压桌面,移动相同的距离。让他们比较一下两次手移动距离的难易程度,这两位同学感受到,手紧压桌子运动时,受到了阻碍,移动起来比较困难。其实,这个时候是产生了摩擦力,所以手移动起来很困难,从而得到摩擦力的概念是:一个物体在另一个物体表面运动时,会产生摩擦,这时产生的力我们把它叫做摩擦力。

3.提出猜想

设计方案

同学上节课已经学习了力的大小的测量,今天这节课又学习了摩擦力。那么你们分小组测量身边物体在桌面上运动时受到摩擦力大小,并记录数据。同学们发现不同的物体受到的摩擦力大小不一样,这是由什么原因导致的呢?接下来,我们设计研究摩擦力大小的两个对比实验。实验一:摩擦力大小与接触面光滑粗糙的关系 实验二:摩擦力大小与物体重量的关系 实验一步骤如下:(1)在实验前老师先准备实验器具:有弹簧测力计(8只)、能拉动的小车(8只)、砝码、木板、毛巾若干。老师出示材料,学生设计实验;

(2)老师提示:既然是对比实验,那么要改变的是接触面的光滑和粗糙,不变的是物体的重量;

(3)各个小组交流实验方法;

(4)学生实验,教师指导(每种测量三次,减小误差,填写记录单);(5)得出数据,总结实验结论。实验二步骤如下:(1)老师出示实验材料,学生设计实验;

(2)老师提示:既然是对比实验,那么要改变的是物体的重量,不变的是接触面的光滑和粗糙;

(3)各个小组交流实验方法;(4)学生实验,教师指导(每种测量三次,减小误差,填写记录单);(5)得出数据,总结实验结论。

4.实验验证 得出结论

实验一结论:(1)物体间接触面光滑,摩擦力小;

(2)物体间接触面粗糙,摩擦力大; 实验二结论:(1)物体重,运动时摩擦力大;

(2)物体轻,运动时摩擦力小。

5.课堂总结 实践延伸

(1)小结:我们知道了影响摩擦力大小的因素是接触面的光滑程度和物体的重量。

(2)在我们生活中该怎样来增大或减小摩擦力,使之为我们服务。

可以通过汽车轮胎上制有凹凸不平的花纹来增大摩擦力。或者机械手表戴久了要给它上油,减小摩擦力

六、教学反思与自我评价

根据科学课程强调,要培养小学生的科学素养,在科学教学过程中我注意培养学生的探究质疑精神。课堂教学中,我没对学生进行生硬的科学知识讲授,而是引导学生自己观察、自己发现、自己思考、自己设计、自己操作,在实验中去获得科学知识与体验。

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