《滑动摩擦力》的教学反思

2024-10-13

《滑动摩擦力》的教学反思(精选16篇)

《滑动摩擦力》的教学反思 篇1

一、教学目标

【知识与技能目标】

1、知道滑动摩擦力的概念、产生条件;

2、能判断并运用决定滑动摩擦力的因素及数学表达式。

【过程与方法目标】

掌握控制变量的研究方法,在实验中培养观察操作、归纳和表达能力。

【情感态度价值观目标】

通过实验探究,养成严谨、创新、理性、求真、协作的科学精神。

二、教学重、难点

【重点】

滑动摩擦力的影响因素的探究过程。

【难点】

实验中控制变量法的理解和使用。

三、教学过程

环节一:导入新课

实验导入:前面学习的牛顿第一定律中强调:物体在不受力的时候总保持静止或者匀速直线运动,即处于平衡状态,换句话说,力是改变物体运动的原因,那为什么我们在推桌子的时候桌子并没有动呢?在桌面用弹簧拉动物块使其做匀速直线运动,物块受到拉力为什么还会是匀速直线运动呢?引出课题《滑动摩擦力》。

环节二:建立概念

1、学生分组用弹簧测力计拉动桌面上的木块,感受滑动摩擦力的存在,并仔细观察弹簧测力计上的示数,并根据观察到的现象尝试描述滑动摩擦力的的定义、方向、大小。教师之后根据学生的认知和观察进行总结明确概念定义:当一个物体在另一个物体表面滑动时,会受到另一个物体阻碍它滑动的i,这种力叫做滑动摩擦力。方向总是阻碍物体运动,故与物体的相对运动方向相反。

2、回忆旧知,归纳滑动摩擦力产生条件:

(1)相互接触的两个物体并存在挤压力;

(2)接触面粗糙;

(3)有相对运动。

通过几组演示实验来验证以上条件,如不接触的两个物体间是否存在摩擦力?接触但没有相互挤压力的`情况,学生也可自行尝试验证,以此来加深学生对滑动摩擦力产生条件得记忆和理解。

(2)教师明确说明摩擦力的三要素:大小、方向、作用。(根据以往对力的探究过程引导学生主动思考)

环节三:深化概念

【滑动摩擦力影响因素的探究】

1、小实验:

a、将手放在桌面上轻轻滑动,用力!再用力!再用力!感觉滑动摩擦力不断增大;

b、将手放在纸上重复上述动作。

2、探究影响滑动摩擦力大小的因素:

(1)实验方法:控制变量法。

(2)实验器材:滑块、砝码、弹簧测力计、棉布、纸等。

(3)实验步骤:

a、提出问题:探究影响滑动摩擦力大小的因素

b、作出假设:

①跟作用在接粗面的正压力有关系

②跟接触面的粗糙程度有关系

③跟接触面积大小有关系

④跟运动速度有关系

c、证明假设:利用弹簧测力计测滑动摩擦力

d、分析得出结论:滑动摩擦力的大小跟压力成正比

学生四人一组进行实验,教师首先强调实验步骤和注意事项,然后进行实验,教师进行巡视指导。

实验结束后,小组代表上台进行数据分享,最后得出结论:滑动摩擦力的大小跟压力成正比:

环节五:小结作业

1、教师引领学生回顾本节课学到了什么,对摩擦力有怎样的认识。

2、作业:如何改变滑动摩擦力的大小?

(1)什么时候需要增加滑动摩擦力?怎么办?

(2)什么时候需要减小滑动摩擦力?用什么方法?

方法归纳:

(1)改变动摩擦因素μ

(2)改变正压力

四、板书设计

《滑动摩擦力》的教学反思 篇2

1 滑动摩擦力的本质

对于生活中普遍存在的力——摩擦力, 人们从很早就对其进行了研究, 对于摩擦力的本质, 存有不同的学说。

1.1 凹凸啮合说

15—18世纪, 科学家提出的一种关于摩擦本质的理论啮合说认为, 摩擦是因互相接触物体的表面粗糙不平而产生的。两个物体接触挤压时, 接触面上的凹凸部分会相互啮合。如果一个物体沿接触面滑动, 两个接触面的凸起部分会相碰撞, 产生断裂、磨损, 进而形成对运动的阻碍。

1.2 黏附说

黏附说是继凹凸啮合说之后的一种关于摩擦本质的理论。最早由英国学者德萨左利厄斯于1734年提出, 他认为两个表面抛得很光的金属之间的摩擦力会增大, 可用两个物体表面充分接触时分子引力增大解释摩擦力。

自20世纪以来, 随着工业和技术的发展, 对摩擦理论的研究进一步深入。20世纪中期, 诞生了新的摩擦黏附论。新的摩擦黏附论认为, 无论多么光滑的两个接触面, 从原子的尺度看仍旧是粗糙的, 用放大镜观察可以发现其表面是凹凸不平的, 好像布满高峰和山谷, 就算经过车床加工的金属表面, 峰高也可达5μm。虽然经过仔细打磨, 峰高可减小至0.1μm, 但对于原子尺度而言, 其仍然是很大的。当两个物体的表面相互接触时, 实际上只有表面上凸起的区域是相互接触的, 这些区域的分子 (原子) 非常接近, 分子 (原子) 间存在非常强的相互作用力。当两个接触点发生相对滑动时, 势必要剪切、破坏原先所有的接触点, 使凸起部分发生断裂, 进而对物体的运动造成阻碍, 便产生了摩擦力。接触点以外的区域中, 分子 (原子) 间的间距较大, 相互作用力很弱, 与实际接触区域相比可忽略不计。

2 滑动摩擦力与接触面积的关系

中学物理教材中给出的滑动正压力摩擦力公式为:

式 (1) 中:N为接触面法向正压力;μ为动摩擦因数。

由式 (1) 可见, 滑动摩擦力大小与正压力成正比, 而与接触面积的大小无关。实际上, “接触面积”是表观上的接触面积, 并非实际接触面积。两物体表面接触时, 实际的接触面积远小于表观上的, 一般只有表观上的10-5~10-1.如果实际接触面积增加, 发生分子间作用的分子数也在增加, 则滑动摩擦力也会相应增加。压力的增加会使实际接触面积增加, 导致滑动摩擦力增加。

而如果压力不变, 对于一定的物体而言, 即使表现接触面积发生变化, 实际的接触面积也不会改变。因此, 宏观上表现为滑动摩擦力与接触面积无关。

3 影响动摩擦因数的因素

动摩擦因数μ实际上是一个简化的物理量, 其与物体表面的粗糙程度不是简单的线性关系。对于粗糙的表面, 接触面的凹与凸部分交错契合会使μ增大;但对于光滑表面, 由于实际接触面积与接触点间的黏结强度提高, μ也会增大, 出现“冷焊”现象。比如, 在制作光学器件时, 往往将两块光学镜片的接触面间打磨得非常光滑, 使之直接接触形成一个整体, 在光学工艺上被称作“光胶”, 实际上不存在任何胶, 只是利用了接触面间的光洁度。

3.1 材料性质对动摩擦因数的影响

分子或原子结构相近的材料互溶性较大, 易发生黏着, 导致动摩擦因数增大;而分子或原子结构差别大的材料互溶性小, 不易发生黏着, 则动摩擦因数一般比较小。比如, 钢铁与钢铁、木材与木材相接触的动摩擦因数会大于钢铁与木材。

3.2 温度对动摩擦因数的影响

对于大多数金属材料之间的摩擦而言, 动摩擦因数随温度升高而降低, 极少数 (比如金与金) 会随温度升高而升高;对于温度不敏感的材料 (石墨) , 动摩擦因数几乎与温度无关。同时, 对于物体的相对运动速度引起温度的变化, 也会使动摩擦因数发生改变。

4 干摩擦力与湿摩擦力

固体与气体、固体与液体之间的摩擦统称为湿摩擦, 固体与固体之间的摩擦称为干摩擦。湿摩擦力是因接触面间的薄黏性流体剪断产生的, 其摩擦系数远小于干摩擦, 因此, 湿摩擦力小于干摩擦力。

在固体接触面间涂上一层润滑油, 可将干摩擦变为湿摩擦, 从而减小摩擦力。比如, 穿上滑冰鞋在冰面上滑行时, 冰刀会使冰瞬间化为水, 即使干摩擦变为半湿摩擦。如果穿冰鞋在地板上溜滑, 即使地面像冰面一样光滑, 但由于干摩擦无法变为湿摩擦, 冰刀依然滑动不起来。

5 接触时间对滑动摩擦力的影响

实验表明, 在一定的限度内, 两物体表面接触的时间越长, 滑动摩擦力越大。产生这种现象的机理有3个方面。

5.1 接触时间对凹凸搭合的影响

在一定的限度内, 随着接触时间的延长, 物体相互接触的两表面上的凸起和凹陷部分相互搭合、相嵌的配对数目会增多, 使表面间发生相互作用的分子数目增多, 凹、凸彼此契合得更加紧密, 如果要发生相对运动, 则需要的剪切力就越强。

5.2 接触时间对表面形变的影响

在一定的限度内, 随着接触时间的延长, 相接触的两物体表面的弹性形变和塑性形变越剧烈。对于弹性形变, 表面上凹陷的部分会更加下陷, 导致发生相对滑动时, 表面上的凸起部分需要爬升的高度增加, 使滑动摩擦力增大;对于塑性形变, 接触表面上的凸起部分在巨大的压强下会破损、断裂, 使互压的高峰彼此契合得更加紧密、牢固, 进而使实际接触面积增大, 有效相吸的分子数变多、分子吸引力变大。

5.3 接触时间对分子对移的影响

在一定的限度内, 随着接触时间的延长, 在相接触的物体表面上, 由于接触点间分子的强相互作用, 发生相互相转移的分子数增多, “冷焊”现象更加明显。相对滑移的运动动能转化为对移分子的热振动能越多, 能量损耗得越大, 进而表现为摩擦阻力增大。

摘要:在分子 (原子) 层面上对滑动摩擦力本质作了简述, 并联系生活实际, 举例说明了影响摩擦力的各种因素, 以期对相关方面的研究提供有意义的参考和借鉴。

关键词:接触面积,分子,摩擦因素,滑动摩擦力

参考文献

[1]温诗铸, 黄平.摩擦力学原理[M].第三版.北京:清华大学出版社, 2008.

对《探究滑动摩擦力》的教学思考 篇3

【关键词】实验 教学 改进 效果

本节课在新课程标准中教学要求很明确,第一要让学生认识生活中的摩擦现象;第二教会学生学习如何测量滑动摩擦力;第三组织好学生探究影响滑动摩擦力的因素;第四利用所学知识,学习增大和减小摩擦力的方法。但是在教学的准备过程中我遇到了很多的困难。

一、课堂时间安排难把握

一节课的时间为45分钟,导入新课与认识滑动摩擦力最少需要7分钟的时间。本节课的主要内容是学会测量和探究滑动摩擦力的影响因素。让学生学会测量滑动摩擦力,其实对于力学知识不是很全面的初二学生来说是有一定难度的。第一测量要求很高,需要水平匀速拉动物体、弹簧测力计示数稳定后读数,而且读数时弹簧测力计是运动的。面对这些问题老师就不得不给学生充足的时间练习测量滑动摩擦力。第二学生对为什么要这样测量滑动摩擦力心存疑问,这时老师就必须得花時间做出解释。 上了几节课我发现这部分的教学时间要花15分钟左右,而且如果加入改进实验得花上20分钟时间,那么学生探究实验的时间就不足了。为了尽量缩短在这一环节中的教学时间,又不降低教学效果,我们引进视频教学的方式,让学生直观快速地学习好测量滑动摩擦力的方法,并且可以把改进实验引入进来。时间可以控制在10分钟左右,很好地为学生探究实验争取更多的时间。

二、创新实验难度高

在测量滑动摩擦力时要求学生要水平匀速拉动物体,但是要做到匀速拉动是很困难的,甚至是不可能的。为了解决这一难题我想到了利用同步电机(一分钟转动的圈数是稳定的)带动物体匀速运动。但是在制作演示实验器具的过程中也遇到了很多问题。例如,弹簧测力计固定在物体上被拉动时,因为物体与弹簧的重心没有和拉线共线,在实验过程中弹簧测力计的示数很不稳定,所以就得不断地调节物体的重心位置。其次在实验中需要一块表面光滑程度相同的木板,这样实验效果才更好,但是要找到这种条件的木板其实是很难的。为了解决这一难题我找到了一种窗纸,这种纸的表面相对均匀,经过实验证实效果特别好。

三、探究实验难控制

学生的自主探究实验是本节《探究滑动摩擦力》的重点内容,而在探究实验的七个环节中存在很多的突发情况,例如,可能有学生猜想滑动摩擦力的大小可能与拉力的大小有关;可能有些小组实验时测量方法存在错误或是误差过大导致得出错误结论等。对于这些突发情况的产生,教师就必须给予适当的引导与解释,提升学生对实验探究结论的可信度。对有可能发生的突发事件教师必须尽一切的可能做好充分的课前准备工作,只有这样做才能更好地控制课堂教学的有序进行。

经过这次公开课教学,使我认识到准备一节好课其实是很不容易的。首先需要对这节课的内容要非常的熟悉,了解本节课的课程要求,重点、难点;做好整节课过渡中语言的衔接、时间的安排、实验的设计;了解学生现有的知识基础和认识水平,组织好学生进行课堂教学,并尽可能调动学生的积极性,使全体学生参与到教学中来,同时要注重教学细节、注重学生创新能力的培养、注重学生个性化的发展。在教学过程中积极引导学生参与讨论,以欣赏的眼光去看待学生提出的意见与看法,增强学生的成就感,只有这样才能更好地结合教学中的硬件与软件,上出一堂好课。

参考文献:

[1]郝贵有.做好初中物理实验教学中的几个环节[J].科技资讯,2006,(2).

[2]朱长华.初中物理实验教学的实践与思考[J].宿州学院学报,2005,(4).

[3]安忠.刘炳升.中学物理实验教学研究[M].北京:高等教育出版社,1986.

《滑动摩擦力》说课稿 篇4

2.产生条件

3.方向

4.大小:Ff=μFN

通过罗列式的板书设计,使学生对本节课所学知识能够一目了然

八、说教学反思

滑动变阻器教学反思(范文模版) 篇5

嫩北子弟校

节文来

新的物理课程标准提出了新的教学理念:“从生活走向物理”要求贴近生活实际,贴近学生的亲身体验,激发学生自主探究物理现象,揭示物理的本质和规律;突出强调认知过程对学生发展的必要性和形成科技素质的重要作用;注重科学探究,提倡课堂教学方式的多样化,培养学生的科学素养。根据这种教学理念在教授“变阻器”这个内容时,我就充分注意到应该放手让学生大胆的开展实验探究,从自身的实验探究中寻找科学的理论,科学的方法。

滑动变阻器是初中物理中的一个基本电学元件,重点在于了解滑动变阻器的原理,熟悉滑动变阻器的使用方法。我认为本节课的教学指导思想应该按照人的认知规律,从感性到理性、从形象到抽象、由浅入深的一步步认识。在能力培养方面,教师要善于培养学生的创造精神,让学生自己想、自己说;在演示实验过程中要注重培养学生的观察能力;在对实验结果进行分析得出结论的过程中要注重对学生的分析、归纳能力的培养。下面列举教学中具有意义的几点:

1、在教学的引入中,新的物理课程是要符合“从生活走向物理”的教学理念,联系到生活中天天都能看到的调光台灯,所以更加激发学生想了解调光台灯的原理的热情度,同时拉近了课程与生活的距离。在教学中先充分调动学生的学习热情,是每一位学生都能积极参与到课堂中,这是每一位教师教学的义务和责任。

2、在引导学生探究变阻器原理的实验中,每组的学生准备了一块自 制钉有电阻丝的木板,学生可以根据这块木板上的电阻丝自己独立思考在把电源、电灯、开关接入电路的同时,如何运

用电阻丝改变灯的亮度。学生根据前面学过电阻与长度有关,能够有效的解决问题。学生能体验自身实验探究成功的快乐的同时确实理解了滑动变阻器的原理:靠改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电流。在课堂的实验探究中应该充分让学生去思考问题,解决问题,而不是教师的包办代替,学生自己享受成功的快乐是教师所包办不出来的。

《摩擦力》教学反思 篇6

本节课在考虑到科学探究的难度和学生的实际基础上让学生在教师的引导下进行假设猜想、设计实验师生共同探究。先由教师演示然后再由学生小组进行探究最后形成结论。然而通过教学过程发现学生的设计和操作能力已超出我的估计,只要引导得法,通过小组讨论和合作完全能够完成实验和探究过程。在后来给其他班上课时我没有再演示而让学生小组完成全部探究过程竟然收到更佳效果,学生的学习和参与热情更加高涨。这我又联想到在前面一章的复习中我尝试让学生依据课本上的章节提示问题和黑板上的补充问题进行小组讨论交流、合作学习,效果竟比通常由老师引导复习要好得多。由此我想在日常的教学中可能由于受传统教学的影响太多而不敢过分相信学生“放手”让学生去探究,从而制约了学生的进步与创新。

《滑动摩擦力》的教学反思 篇7

高中物理中的“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”, 是通过实验探究的方法得到的。这个实验的实验目的是通过实验了解一个物体在另一个物体上滑动时能够影响摩擦力大小的因素, 用的实验器材是一条毛巾、一个弹簧测力器、一块木板、两个100克砝码。

实验步骤如下: (1) 将弹簧测力器挂在木块上, 并分别在木板、桌面和毛巾的绒面和线面上做匀速直线运动, 并记录木块所受摩擦力的数据。 (2) 在木块上加一个100克砝码, 并分别在木板、桌面和毛巾的绒面和线面上做匀速直线运动, 并记录木块所受摩擦力的数据。 (3) 在木块上加2个100克砝码, 并分别在木板、桌面和毛巾的绒面和线面上做匀速直线运动, 并记录木块所受摩擦力的数据。从而得出实验结论:通过实验, 可以总结出, 在相同的表面上, 物体处于平衡状态中所受到的摩擦力与物体的正压力成正比, 正压力越大, 所受的摩擦力也就越大。相同质量的物体在粗糙程度不同的表面上滑动, 受到的摩擦力也不同, 滑动表面越粗糙, 物体所受到的摩擦力也越大。

笔者发现这个实验主要存在以下问题: (1) 难以控制木板做匀速直线运动; (2) 难以控制拉力方向; (3) 不能连续操作, 记录数据误差大。针对以上不足, 笔者收集相关资料, 精心设计了一套简易装置。

二、设计制作

如图1和图2所示:1“代表”长方合体;2“代表”长方合体一端档板;3“代表”小长方体;4“代表”弹簧秤;5“代表”转轮轴;6“代表”传动带;7“代表”细线;8“代表”定滑轮座;9“代表”定滑轮;10“代表”挂钩;11“代表”长方体上合盖板;12“代表”转轮。

长方合体1的一端固定一端档板2, 在长方合体1的上方中央固定长方合体上合盖板11, 两个转轮轴5固定在长方合体上, 固定点靠近长方合体1的两端, 两个转轮轴上分别套着转轮12, 两个转轮12通过传动带6拉紧连接, 右边转轮12为主动轮, 可调速电机枢动, 传动带6通过长方合体1上方两端的缺口在长合盖板11上面运动。小长方体3平放在传动带6上面, 小长方体3一端用细线7拴着, 细线7跨过定滑轮9拴在弹簧秤11的挂钓上。弹簧秤4和定滑轮座8沿竖直方向固定在长方合体一端档板2上, 定滑轮座8位置上下可调, 使拉着小长方体3的细线7调为水平。

三、使用方法

第一步:探究速度大小是否是影响因素。

其他条件不变, 用可调速电机枢动传动带6, 改变传动带6相对小长方体3的速度, 观察弹簧秤4的读数。

结论:滑动摩擦力大小与速度无关。

第二步:探究接触面积大小是否是影响因素。

其他条件不变 (传动带6相对小长方体3的速度也不变) , 改变小长方体3与传动带6的接触面积大小 (把小长方体3平放与侧放) , 观察弹簧秤4的读数。

结论:滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。

第三步:探究接触面粗糙程度是否是影响因素。

其他条件不变 (传动带6相对小长方体3的速度也不变) , 改变小长方体3与传动带6的接触面的粗糙程度, 小长方体3上表面和下表面用不同材料做成, 一次用小长方体3上表面与传动带6的接触做实验, 另一次用小长方体3下表面与传动带6的接触做实验, 观察弹簧秤4的读数。

结论:接触面越粗糙, 滑动摩擦力越大。

第四步:探究压力大小是否是影响因素。

其他条件不变 (传动带6相对小长方体3的速度也不变) , 改变小长方体3的质量, 从而改变小长方体3对传动带6的压力大小做实验, 观察弹簧秤4的读数。

结论:压力越大滑动摩擦力越大。

四、创新之处

(1) 变小车匀速运动为传送带运动, 便于控制;

(2) 可以连续操作, 操作简单;

《滑动摩擦力》的教学反思 篇8

现在我们来研究一下滑动摩擦力与弹力的合力.如图,一物块在粗糙水平面上向右滑行,其受力如图,由图作平行四边行求Ff和FN的合力,合力与FN的夹角θ满足:tanθ=■=μ,无论FN怎样变化,增大或减小,tanθ始终等于μ,即合力 F 的方向始终不变.当FN增大, Ff也增大,F也增大,但与FN的夹角不变;当FN减小,Ff也减小,F也减小,其与FN的夹角不变,即合力 F的方向始终不变.根据以上分析可得如下结论:

滑动摩擦力与其接触面间的弹力的合力的方向是确定的,不随FN的改变而改变,始终有tanθ=μ.此结论用于解决力学问题简单方便.

例1:水平地面上有一木箱,其与地面间的动摩擦因数为μ.现对木箱施加一拉力 F ,使其做匀速直线运动,设力 F 的方向与水平面夹角为θ,如图1:在θ从0°逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则:

A、F先减小后增大

B、F一直增大

C、F的功率减小

D、F的功率不变

解析:对物体受力分析如图2:设FN、Ff的合力为FN,其与FN的夹角为α,则tanα=μ,当 F变化,FN、Ff大小变化,但 方向始终不变,故可把物体等效于受三个力 G、F 、FNf,作三力的矢量三角形,如图,由图知F先减小后增大,A正确,B错误.又由图知FNf一直减小,其功率PNf =FNf·v·cosα一直减小,故F的功率也一直减小,C正确D错误.

答案:AC

例2:如图3:放在水平地面上斜面体质量为M,一质量为m的物块恰能沿斜面匀速下滑,若对物块施以水平向右的拉力F,物块m仍能沿斜面运动,则以下判断正确的是:( )

A、物块m将沿斜面匀速下滑

B、物块m将沿斜面加速下滑

C、地面对斜面体M有向左的摩擦力

D、地面对斜面体M的支持力等于(M+m)g

解析:物块沿斜面匀速下滑,则支持力和摩擦力的合力竖直向上,大小等于mg.加上水平向右的拉力后,FN减小, Ff减小,但其合力方向不变,仍竖直向上,大小减小,故其与F、mg的合力沿斜面向下,物块沿斜面向下做加速运动,A错B对.对斜面体分析,物块对斜面体的压力和摩擦力都减小,它们的合力减小,但合力方向仍竖直向下,故地面对其没有摩擦力,支持力小于总重力(m+m)g,C、D错误.

答案:B

例3:如图4:斜面体A静止放置在水平地面上,质量为m的物体B在外力F(水平向右)的作用下匀速运动.此时,斜面体受到的地面的静摩擦力方向向左.则下列说法正确的是:

A.若撤去力F,物体B继续沿斜面向下匀速运动

B.若撤去力F,在物体B继续沿斜面向下运动的过程中,A所受的地面的摩擦力一定变小.

C.若撤去力F,在物体B继续沿斜面向下运动的过程中,A所受的地面的摩擦力可能为零.

D.若撤去力F,在物体B继续沿斜面向下运动的过程中,A所受的地面的摩擦力可能向右.

解析:对于B物体,根据平衡条件可得:

mgsinθ-Fcosθ=μ(mgcosθ+Fsinθ)

解得:μ=

《运动与摩擦力》教学反思 篇9

这节课我花了很多的时间投入到备课活动中。包括课件的制作、教学的设计、精心准备的游戏环节等。本课力求突出以学生为本,以活动为中心的教学理念,充分发挥信息技术的优势,最大限度地发挥学生的主观能动性。通过设置有利于学生主动探究学习的环境,并提供充分的指导和精心选择有结构的材料,关注探究技能的训练,让学生全面有效地体验科学探究过程。

从学生对游戏的兴趣出发,抓泥鳅游戏让学生在体验中感受到有摩擦力的存在,通过各种摩擦力现象,引导学生发现俩个物体在运动的情况下,相互接触才会产生摩擦力。

拔河游戏,使学生感知到如何公平竞争,从游戏中发现摩擦力的大小可能和接触面的光滑程度有关。通过小组讨论汇报交流,使学生明白在做对比实验时,应该要控制一个变量变而其他变量不变,才能有效验证猜测。实验中小组实验目标清晰,分工明确,合作交流,最终验证了猜测。

从生活中的问题出发,激发学生思考,勾起学生再次探究的积极性,在交流中学生进一步发现控制变量的重要性。让学生自由探究,验证猜测。

《运动与摩擦力》教学设计及反思 篇10

在课堂中,我主要抓住以下几个环节进行教学:

1.认知摩擦

好的开头是成功的一半,成功的导入不仅能吸引学生注意力,激发学生学习兴趣,更能拉住学生思维,引发学生思考。教学一开始,我让两个学生上来比赛:看谁的力气。以激发学生的学习兴趣。

2.感知摩擦力、测量摩擦力

在教学中我让学生先体验摩擦力,手放在桌面上拖动的实验来感受摩擦力的存在,并用自己的语言描述自己的真实感觉,在充分描述的基础上引导学生理解把手放在桌面上的时候感受到的力就是摩擦力。出示摩擦力的定义,让学生在头脑中建立摩擦力的概念。然后指出,摩擦力不仅能感受到,它的大小还是可以测量的。将如何测量,测量方法进行指导,并演示。

3.设计实验、验证猜想

首先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?根据学生的猜测,然后选出两个猜测进行研究。记录单填写由易到难。

4.总结延伸应用

让学生说说本节课的学习收获,对课进行小结,然后在游戏中应用。

整堂课,教学流畅,教学目标达成,但反观课堂觉得也有缺憾的地方:

1.教师的语言不够富有激情,这样整个课堂显得缺少一种激情。适当的评价会激发孩子学习的热情,但在课堂上,我给予学生鼓励性的评价也较少,当学生回答完问题或汇报后,老师没有及时跟上评价,这是需要改进的地方。

2、对教材还没有吃透,在导入摩擦和摩擦力的概念时,还是按照书本上的,更科学,学生更能感受到摩擦和摩擦力的概念。

滑动轴承摩擦因数的测定实验研究 篇11

滑动轴承的摩擦系数f是设计滑动轴承的重要参数之一, 它的数值与变化规律直接影响轴承的摩擦和润滑状态轴承的温升及机器节能降耗等, 摩擦因数f的影响因素主要有润滑油的特性、轴的转速和轴承压强等, 因此测定滑动轴承摩擦因数的特性具有重要意义, 本文以实验为基础, 进行f-λ曲线和p-f-n曲线的测定, 探讨压强p, 转速n等的变化对f-λ曲线的影响[1]。

1 实验设备简介

ZHS20系列滑动轴承综合实验台 (见图1) 主要由主轴驱动系统、静压加载系统、轴承润滑系统、油膜压力测试系统、油温测试系统、摩擦因素测试系统以及数据采集与处理系统等组成[2]。

1—交流伺服电动机2—轴向油压压力变送器3—静压加载压力变送器4—周向油压压力变送器 (1~7号) 5—滚动轴承6—调压阀7—摩擦力传感器测力装置8—实验主轴箱9—液压油箱10—机座

2 测定滑动轴承摩擦特性f-λ曲线

滑动轴承的摩擦系数f是重要的设计参数, 它的大小与润滑油的粘度η、轴的转速n和轴承压强p相关, 令

λ为滑动轴承摩擦特性系数。η为已知参数, 分别测定轴的转速n和轴承压强p, 则可计算出滑动轴承摩擦特性系数[3]。实验测定滑动轴承摩擦特性曲线如图2。

图2为滑动轴承摩擦特性曲线, 表示轴承摩擦因数f与滑动轴承摩擦特性系数λ的关系, 即轴承转速n=0的静摩擦状态过渡到低转速下的边界摩擦及混合摩擦状态, 并随着转速的提高达到液体摩擦状态, 在此过程中, 轴承摩擦系数f由大变小再变大, 当λ=0.843时承摩擦因数f最小。

3 多参数耦合作用下滑动轴承摩擦因数的实验研究

采用传统的横坐标为无量纲λ的f曲线, 无法凸显多参数的变化, 如压强p变化时, 摩擦因数f曲线的变化为此采用了p-f-n实验模式, 从而测出了不同压强下, 摩擦因数曲线f的变化规律。p-f-n曲线测定:通过实验测定p-f-n曲线如图3所示。

实验结果分析:由图2可知, 随着载荷的增大而液体摩擦状态下的摩擦系数减小, 而边界润滑和混合润滑状态下的摩擦因数增大, 这一试验结果与国外文献数据基本符合, 随着载荷的增大, 达到液体摩擦所需要的转速提高, 这一实验结论与实际运转是吻合的, 因此采用采用p-f-n的实验模式对于研究多参数耦合下轴承摩擦因素的变化和轴承润滑状态的转化都具有参考价值。

参考文献

[1]张直明, 主编.滑动轴承的流体动力润滑理论[M].北京:高等教育出版社, 1986.

[2]吴鹿鸣, 陆天炜, 主编.机械设计实验教程[M].成都:西南交通大学出版社, 2007.

大班科学《摩擦起电》教学反思 篇12

班级:大二班

姓名:马培培

日期:大二班

大班科学《摩擦起电》教学反思

活动目标:通过操作、实验,感知塑料小棒摩擦后能吸气纸屑。体验合作学习带来的快乐和成功,对探索自然事物感兴趣。

现状:活动开始前,我准备了一份自己备用的材料,塑料小棒、碎纸屑,泡绵纸,活动开始前,我并没有告诉孩子这是一节什么活动,我很神秘的拿出来,然后安静的做实验,这群小家伙也目不转睛的看着,到我把小棒摩擦以后吸气废纸屑的时候,他们一起欢呼,好像什么重大的事情。我就趁机提问他们这是什么现象,孩子们当时就愣了,大班上学期的活动中也有摩擦起电的活动,那个活动目标只是要求孩子了解摩擦起电的自然现象,可是让它们自己说时却说不出来,我告诉他们这就是摩擦起电现象,他们都想来试试这好玩的事情。我把材料一一发给他们,没成功一个小朋友,他们都会热烈的鼓掌。也许是表示祝贺,可是我看的更多的是他们的兴趣和爱好。

《摩擦力》教后反思 篇13

1.本节课成功之处:

成功地展示出新课程理念下的实验探究课堂教学模式的特点,主要表现在以下几点:

①体现学生的主观能动性和探索性

本着“以学生发展为本”的教学、设计理念并对教材内容进行了必要的选择与改组,精心设计好适用于学生学习,有利于学生发展的动态方案,以便凸现探究过程和探究方法,给学生一个充裕的思考问题(包括实验方案的设计,实验过程的探究)的时空。让学生通过自身的思考和合作学习来获取知识和技能、掌握过程与方法、学会交流与合作。

②重视科学思想和科学方法的教育

创设问题情景引入问题,再由学生在实验中利用控制变量法归纳出结论和规律,不仅提高学生学习物理的兴趣,又能提高学生解决问题、分析问题的能力。还有在本节教学过程中,能灵活运用观察、实验、分析、归纳等科学方法,这样有利于培养学生正确的科学思维方式和科学方法。

③培养学生的创造性思维能力

在学生的创造性思维活动中,存在着发散性思维和集中性思维。在本节的教学过程中,通过施教者和导学案灵活设问和适当的分析归纳来培养学生的发散性思维和集中性思维。首先,让学生通过比较自己选择实验方案,如把木块放在木板上用弹簧秤匀速拉动测量滑动摩擦力大小,还是用弹簧秤一端连接木块另一端固定后水平放置,再把木板放到木块下面拉测量滑动摩擦力大小。其次,对实验数据由学生根据自己研究问题的方法处理。这样在整个教学过程中,既有发散性思维又有集中性思维,有利于培养学生的创造性思维能力,还充分发挥了集体智慧的力量。

2.本节的不足之处:

①由于学生探究过程需要留出较多的时间进行实验的具体操作,因而静摩擦力的产生条件和方向的讨论,滑动摩擦力的大小于物体速度无关的讨论时间较为少。

②这些内容不可能在我们这一节课就能完全解释清楚,让学生全部了解,应该让学生先熟悉解决问题的基本方法,然后在以后的学习中逐步解决这些问题.

《滑动摩擦力》的教学反思 篇14

活塞环与气缸壁、以及填料环与活塞杆之间的摩擦是在变速变压的条件下进行的,因此,研究不同滑动速度和正压力条件下的摩擦特性,对改善无油润滑密封环的工作可靠性具有十分重要的意义。许多改良的PTFE自润滑复合材料[1,2]已被用来制作无油润滑压缩机的活塞环和填料环。材料和测试条件不同,滑动速度和正压力对摩擦系数影响区别很大。PTFE-PA 66[3]在0.01 m/s时,摩擦系数受正压力影响很小。在速度1.28 m/s和正压力30 N以下时,PTFE及其复合材料[4]的摩擦系数随着正压力的增加而增大,而在正压力一定时,随速度的变化影响不大。60%铜粉填充PTFE[5]和35%碳填充PTFE[6]在0.5 MPa和2.0 m/s测得的摩擦系数随速度的增加而增大,并且其曲线的变化呈上凸趋势。

本文在摩擦测试机上测量了新型无油润滑材料——C/C+PTFE双基功能复合材料[7]、普通填充PTFE和30%碳纤维增强PTFE的摩擦系数,分析讨论了随滑动速度和正压力的变化,3种PTFE自润滑材料摩擦系数的变化趋势。

1 试验机与试块

图1为环-块式摩擦试验机。它利用双杠杆系统的平衡原理,根据平衡摩擦力矩的杠杆作用,测出摩擦力,计算材料的摩擦系数。试验机的负荷杠杆比为5:1,测试杠杆的标尺刻度:0.095 44 g/格。试验台选用AOZ6322型三相异步电动机和输出功率为15 kW的YFA020-3型变频器。

图2为试环和试块的尺寸。其工作条件应尽量分别接近无油润滑压缩机活塞杆和填料密封环工作时的条件。试环材料采用45#不锈钢,整体淬火处理后的表面硬度为HRC 50~60,外圆表面粗糙度Ra为0.1~0.4μm,外圆表面与内圆同心度偏差小于0.01 mm。

如表1所示,试验选取3种材料为研究对象,分别是普通填充PTFE(填充物为青铜粉、玻璃纤维、石墨、二氧化硅等)、30%碳纤维增强PTFE和C/C+PTFE。由摩擦学的原理[8]可知,实际接触面积越大,摩擦系数也越大。在测试时,为了减小真实接触面积对摩擦系数的影响,普通填充PTFE材料选取的正压力低于其他两种材料。3种材料试块的试验设计方案如表2所示。

2 试验结果与分析

采用环-块式摩擦试验机,在试验开始时接触面积很小,当试块被磨损后,磨痕宽度明显大于试验前的接触宽度。试验测得的摩擦系数会随着真实接触面积的增大而增大。随着磨损时间的推移,真实接触面积越来越大,摩擦系数也越来越大。由此可见,试验所测得的摩擦系数值,不仅是正压力和滑动速度的函数,而且是真实接触面积的函数。

2.1 滑动速度对摩擦系数的影响

图3为不同正压力下,摩擦系数随滑动速度的变化关系。

从图3可看出,随着滑动速度的增加,普通填充PTFE的摩擦系数先减小,通过一最小值后增加。最小值出现的位置在2.5~3.5 m/s的速度范围内。压力>9.82 N时,速度对摩擦力的影响较小。

30%碳纤维增强PTFE的摩擦系数先减小后增加。在滑动速度<3.5 m/s时,摩擦系数<0.28。当滑动速度>3.5 m/s,正压力<29.45 N时,摩擦系数随速度的变化急剧增大。正压力>39.26 N时,速度对摩擦系数的影响很小。

C/C+PTFE和30%碳纤维增强PTFE的变化趋势非常接近,当压力<29.5 N、滑动速度>2.6 m/s时,摩擦系数随滑动速度的增大而急剧增大。

试验结果表明:摩擦系数不仅随速度的变化而变化,而且与材料的机械性能有重要关系,尤其是当正压力大于某一定值时。PTFE摩擦表面的平均屈服应力值较高,摩擦表面积累的PTFE磨屑很难被重新嵌入PTFE基体中。这些磨屑的自润滑性,使得正压力较高时,滑动速度对摩擦系数的影响变小。

滑动速度将引起表面层发热、变形、化学变化和磨损等等,因而滑动速度的变化会引起摩擦系数的变化。在较低的速度下,PTFE材料发生磨损后,摩擦表面积累的PTFE磨屑起到了固体润滑剂的作用,随着速度的增大,润滑作用增强,摩擦系数减小。但当速度超过一定值后,摩擦表面固体润滑膜的完整性遭到破坏,摩擦系数因此而变大。材料的机械强度和硬度越高,摩擦系数受速度的影响越小。

2.2 正压力对摩擦系数的影响

摩擦系数随正压力的变化如图4所示。

当正压力增大时,除了C/C+PTFE在滑动速度<2.57 m/s、正压力<19.6 N时,3种材料试块的摩擦系数均随着正压力的增加而逐渐减小。这个结果与文献[5,6,9]一致。在滑动速度为2.57 m/s时,30%碳纤维增强PTFE和普通填充PTFE具有最小摩擦系数。参考文献[10]表明,对于PTFE复合材料和不锈钢的摩擦,当摩擦表面温度在130~150℃范围内时,节点摩擦在生成转移膜最佳的摩擦区域内进行,此时的摩擦系数最低,摩擦功率最小。

随着正压力的增大,普通填充PTFE摩擦系数以近似线性关系的趋势减小。当滑动速度<3.85m/s时,正压力对30%碳纤维增强PTFE摩擦系数的影响很小。

当正压力>19.6 N时,C/C+PTFE的摩擦系数低于30%碳纤维增强PTFE。当速度>2.57 m/s,正压力>30 N时,摩擦系数<0.20。正压力越大,PTFE自润滑膜越容易转移到试环的摩擦表面上。这表明由于C/C+PTFE具有机械强度好、表面硬度高、传热系数大等优点,从而减小了摩擦区域的真实接触面积,并且在摩擦副表面上形成了完整而坚固的PTFE转移膜。

3 结论

(1)普通填充PTFE摩擦系数最小值出现在2.5~3.5 m/s的速度范围内。在滑动速度为2.57m/s时,30%碳纤维增强PTFE摩擦系数出现最小值。对于这两种材料,最小值出现的位置几乎不受正压力变化的影响。当正压力接近50 N时,C/C+PTFE的摩擦系数几乎不受滑动速度的影响。

(2)正压力对摩擦系数的影响因材料的不同而变化很大。普通填充PTFE的摩擦系数与正压力近似成线性反比例函数关系。当滑动速度低于2.57m/s时,30%碳纤维增强PTFE的摩擦系数几乎不受正压力的影响。滑动速度越高,C/C+PTFE的摩擦系数随着正压力变化的斜率绝对值越大。

(3)普通填充PTFE的摩擦系数最小,但由于机械强度和表面硬度低,磨损量较大。正压力>19.6 N时,C/C+PTFE的摩擦系数低于30%碳纤维增强PTFE,最小可达0.20以下。因此,C/C+PTFE最适合用于高压高速的条件下。

(4)摩擦系数小,并不意味着磨损量也小[3]。因此有必要对不同滑动速度和正压力下的磨损量变化进行研究,才能综合评价自润滑密封材料的使用寿命和工作可靠性。

参考文献

[1]Maer P S,Mitchell P J,Atkins B R.Multi-phase filled-plastics piston rings for non-lubricated compressors:a comparison of the performance of filled PTFE and epoxy-bonded materials in dry gases[J].Tribology,1973,6(4):129-134.

[2]朱玉峰,彭宝成.全无油润滑压缩机设计中参数选取的研究[J].润滑与密封,2006(6):71-73. Zhu Y F,Peng B C.Study on parameters selection in design of oilless lubrication compressors[J].Lubrication Engineering, 2006(6):71-73.

[3]Franke R,HaaseI,Lehmann D,et al.Manufacturing and tribological properties of sandwich materials with chemically bonded PTFE-PA 66 and PA 66/GF[J].Wear,2007(262): 958 971.

[4]Unal H,Mimaroglu A,Kadioglu U,et al.Sliding friction and wear behaviour of polytetrafluoroethylene and its composites under dry conditions[J].Materials and Design,2004(25):239- 245.

[5]Tevruz T.Tribological behaviours of bronze-filled polytetrafluoroethylenedry journal bearings[J].Wear,1999(230):61-69.

[6]Tevruz T.Tribological behaviours of carbon filled polytetrafluoroethylene PTFE dry journal bearings[J].Wear,1998(221): 61-68.

[7]杨学宾,魏刚强.高压无油润滑压缩机密封材料的选择[J].压缩机技术,2004(1):35-36. Yang X B,Wei G Q.Contact sliding seal selection for the highpressure oil-free compressor[J].Compressor Technology,2004 (1):35-36.

[8]克拉盖尔斯基ив.摩擦磨损计算原理[M].北京:机械工业出版社,1 982.

[9]Myshkin N K,Petrokovets M I,Kovalev A V.Tribology of polymers:adhesion,friction,wear,and mass-transfer[J].Tribology International,2005,38(11-12):910-921.

八年级摩擦力的教学设计 篇15

【教材分析】

一、本节包括以下三部分的内容:1.摩擦力;2.探究实验:摩擦力大小与什么因素有关;3.科学世界:摩擦与我们。

二、本节教材的内容具有如下特点:一是探究性,虽然摩擦现象我们并不陌生,但摩擦力的大小与哪些因素有关我们却并不熟悉,这留给我们一定的探究空间。二是实用性,教材最后用较大篇幅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。

三、在讲述摩擦力时,教材中没有提出静摩擦的问题,而是统称为摩擦。在教学中可以作适当的补充,使学生有所了解即可,不必引伸。

【学生现状分析】

一、通过八年级物理学习,已经具有一定的实验探究能力及物理研究方法。

二、学生已掌握正确使用弹簧测力计和二力平衡的有关知识。

三、本节课所涉及的内容与实际生活联系紧密,且学生已具备了一定的有关这方面的生活体验。

【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】

一、知识与技能

1.知道摩擦力是如何产生的以及一些常见的摩擦现象。

2.知道滑动摩擦力和接触面粗糙程度及接触面之间压力大小有关。

3.能举例说出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法。

二、过程与方法

1.通过观察和实验了解摩擦现象的普遍存在,并初步培养学生的观察能力和分析概括能力。

2.通过探究影响摩擦力大小的因素的实验,初步体会如何合理的进行科学猜想,进一步理解控制变量法。

3.培养学生实验设计和实验数据处理的能力。

三、情感态度与价值观

1.通过探究活动培养对科学的求知欲,认识科学知识和技术对人类社会的发展和生活的影响。

2.通过小组合作实验培养学生合作精神以及与他人交流的能力。

【教学重难点】

本节教材的重点是探究摩擦力的大小与什么因素有关。

难点是实验的操作(让弹簧测力计拉动物块匀速运动)和记录测量数据的表格的设计。

【教学方法】

直观演示法、讲解法、探究法和阅读指导法。

【实验器材及教学媒体选用】

对于每个实验小组,准备了相同的器材:

一个弹簧测力计、两个钩码、一个长方体木块、一块长木板、一张砂纸、一块棉布、本节课的多媒体课件。

【教学活动过程】

一、创设情境

利用多媒体先播放一段画面:(汽车在雪地上很难行走,而在轮胎上裹有铁链后就能前进自如了;沾了水的茶杯盖很难拧开,而用毛巾裹住时就很容易拧开了;生锈的铁锁打不开,当加了几滴油后就可以打开了;运动员赛跑时穿着带有铁钉的跑鞋等等。)

请学生思考一下这些都是什么原因?

二、进行新课

1.摩擦力的概念及种类

请大家观察下面的实验,思考后回答下面的问题:

教师演示实验:用二个长毛刷毛对毛合在一起,并产生相对运动,让学生看到二个毛刷的毛分别产生向不同方向的弯曲。

播放幻灯片1

(1)摩擦力产生的条件是什么?

(2)摩擦力产生在什么地方?

(3)摩擦力向什么方向?

(4)摩擦力的作用是什么?

(5)摩擦力的概念是什么?

全班讨论后总结得出结论:两个相互接触的物体,当它们做相对运动时,会在接触面上产生阻碍物体相对运动力,这个力就叫着摩擦力。

播放幻灯片2

(简介三种摩擦的概念,指出当两个物体虽相对静止但有相对动趋势时,产生的摩擦叫静摩擦。)

2.探究摩擦力的大小与哪些因素有关

引导学生进行猜想(可以引导学生,猜想是在生活实践的基础上提出来的,不是凭空的想象,所以要从生活实践中总结寻找。)

学生提出猜想后,对一些同类的猜想进行归类,同时引导学生设计实验方案,用实验来验证自己的猜想是否正确。要求小组之间通过讨论各确定一个实验方案来验证一个猜想,并设计出记录数据的表格。完成方案后,小组派各一名代表上讲台阐述并画出记录表格。

(1)每个小组对其所选的猜想进行实验验证。

(2)实验结束后,各派代表上黑板填上实验记录,并对结果进行分析。

(3)全班一起总结。

播放幻灯片3

摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有关,表面受到的压力越大,摩擦力就越大。

摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力就越大。

3.摩擦与我们

提醒学生注意开始播放的媒体短片,人们是采用什么办法来增大和减小摩擦的,并要求在阅读教材的基础上,从生活中再举出一些不同的例子。

鼓励学生大胆发言,教师做适当的表扬和点评。

(说明:这部分的内容让学生对刚刚学过的知识起到了加强巩固的作用,对它们的运用也体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的基本理念。)

4.交流评估

(1)摩擦力的分类及决定因素。

(2)物理学研究方法的重要性。

(3)增大有益摩擦和减小有害摩擦的办法。

5.布置作业

《摩擦力》教学设计 篇16

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。

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