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摩擦力教案高中

发表时间:2021-04-10

第四节探究滑动摩擦力的大小与什么有关。

每个老师不可缺少的课件是教案课件,规划教案课件的时刻悄悄来临了。将教案课件的工作计划制定好,新的工作才会如鱼得水!你们会写一段适合教案课件的范文吗?考虑到您的需要,小编特地编辑了“第四节探究滑动摩擦力的大小与什么有关”,仅供参考,欢迎大家阅读。

第四节探究滑动摩擦力的大小与什么有关

教案示例:

教学课题

第四节探究滑动摩擦力的大小与什么有关

教学目标

1.知识与技能:

(1)知道滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦现象.

(2)知道影响滑动摩擦力大小的因素.

(3)能举例说出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法.

2.过程与方法:

(1)通过与实际的联系,了解摩擦现象存在普遍性,并培养学生初步的提出问题能力和猜想假设能力.

(2)通过实验设计与操作,掌握控制变量的研究方法.

(3)通过对摩擦现象、因素猜想、方案设计等的讨论,培养学生的信息交流能力.

3.情感态度与价值观:

(1)通过对摩擦现象以及其运用的学习使学生关注周围与我们息息相关的物理知识.

(2)通过体会本节内容中探究的各个环节,培养较强的科学探究能力和敢于创新的探索精神.

教学重点

探究滑动摩擦力与什么有关,猜想过程与设计方案过程

教学难点

掌握控制变量的方法;摩擦力的测量

仪器材料[

一斜面,一木块;木块、木板、弹簧测力计、毛巾、小铁块、厚海绵、圆铅笔(多组)

教学方法

实验探究,讨论汇报,实践活动,媒体课件

课时安排

1~2

板书设计

第四节探究滑动摩擦力的大小与什么有关

一、滑动摩擦力

(1)一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时受到阻碍的现象,称为滑动摩擦现象.在滑动摩擦过程中产生的力叫滑动摩擦力.

(2)滑动摩擦力的方向与运动方向相反.

(3)物体所受到的滑动摩擦力的作用点可画在物体重心上.

二、探究滑动摩擦力的大小与什么有关

(1)各种猜想:

(2)制定计划与实验表格:

(3)数据分析:

(4)结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的粗糙程度和压力大小有关,接触面越粗糙,压力越大,滑动摩擦力越大.

三、静摩擦和滚动摩擦现象

四、增大有益摩擦和减小有害摩擦的办法

教学过程

教师活动设计

学生活动设计

1.创设情景,提出问题

(1)播放视频:冰球比赛中,推出的冰球在冰面上慢慢停下来;滑冰运动员到终点时停止用力后慢慢停下来,骑自行车不蹬后滑行一段停下来.

(或者演示:一木块从一斜面上滑下,在水平桌面上滑行一段后停下.)

师:为什么最终都停了下来?

(2)布置小活动.(3)师:一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时受到阻碍的现象,称为滑动摩擦现象.在滑动摩擦过程中产生的力叫滑动摩擦力.

(4)师:滑动摩擦力是物体受到的阻碍物体运动的力,那么滑动摩擦力的方向有什么规律吗?

(5)师:你是否感受过滑动摩擦的存在?(鼓励各种想法)

(6)展示图片:看似光滑的金属表面,用显微镜看时的模样.

(7)对滑动摩擦力这个力我们已知道了大小和作用点,现在你还想知道什么?

观看视频,思考现象共同点和原因.生:由于有摩擦.

小活动:用橡皮擦去书上的字或用抹布擦桌子,并体会其中的力,感觉阻碍作用.

知道滑动摩擦和滑动摩擦力概念.体会“相对滑动”情景.生:与运动(相对运动)方向相反.生:滑滑梯时裤子会磨破;摔跤时皮被蹭破;……

生:简单了解滑动摩擦产生原因.

生:滑动摩擦力的大小和什么有关?

2.设置实践小活动,进行猜想

(1)布置小活动.(2)师:请大家猜想滑动摩擦力的大小和什么有关系,尽量说出你的猜想依据.(鼓励学生的各种猜想,发掘其中合理的因素给予表扬;引导学生对结论进行猜想,比如压力越大,滑动摩擦力越大(或越小).)

在黑板上列出各种猜想和猜想依据.(有些猜想不合理或猜想正确但依据有偏差的,可以在探究出结论后再解释探讨.)小活动:用手掌在桌面上滑动,用手掌在衣服上滑动,用脚在地上蹭动,轻轻的试试,再用力试试,体会滑动摩擦力的大小.

生:与接触面的光滑程度(粗糙程度)有关,地面越光滑拖物体越容易.

生:与压力有关,因为物体越重越难拖.

生:与接触面的材料情况有关,旱冰在水泥地上好溜,在地毯上难溜起来.

生:与接触面的大小有关,

因为接触面越大,受到阻碍的面就越大.

生:与物体运动速度有关,滑动摩擦是相对运动引起的,应该和速度有关.滑滑梯时滑得越快屁股越热.……

3.小组讨论,制定计划和设计方案

(1)演示:滑动摩擦力如何测量.

师:用弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动,指针不要颤动.此时弹簧测力计的示数就反映了滑动摩擦力的大小.(强调要“匀速”,可不作解释,但要留给学生这样一个疑问,使他们清楚有这样的要求.)

(2)师:请各小组讨论如何设计实验分别来验证各个猜想.要求至少对两种猜想进行方案设计.(或者直接与学生说明首先对压力和接触面粗糙程度这两因素进行研究.得出结论后再研究其它因素.)

参加一些小组的讨论,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”.

(3)请各小组汇报设计方案.

在和学生一起讨论各个方案的科学性和可行性时注意渗透“控制变量法”.最后交流制定出研究各个因素的最佳方案,制定出实验表格,举例如下:

实验

操作(简单表述)

滑动摩擦力大小

1

木块在木板上匀速运动

木块在毛巾上匀速运动2

木块在木板上匀速运动木块加上重物后在木板上匀速运动3

木块在毛巾上匀速运动木块在海绵上匀速运动4

木块平放在木板上匀速运动木块横放在木板上匀速运动5

木块以较慢速度在木板上匀速运动木块以较快速度在木板上匀速运动掌握用弹簧测力计的拉力来反映滑动摩擦力大小的方法.

小组讨论,包括器材和实验步骤,并且对实验的可行性进行考虑.生: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.

生: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.

生:研究与接触面材料性质的关系时,第一步把木块平放在薄毛巾上,用弹簧测力计水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小;第二步把木块平放在表面平整的厚海绵上,用弹簧测力计水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小.

生: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.

生: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.

4.进行实验,记录收集数据

师:请大家根据以上的讨论,修正自己的探究计划后进行实验,并作好记录.

进行实验,如实记录收集数据.

5.分析交流,得出结论

师:请各小组分析所得数据,得出结论,描述滑动摩擦力的大小和什么因素有关,关系如何?

(给学生解释,滑动摩擦力的大小与接触面材料性质有关,但我们不作深入研究,只作为了解层面,一般不用考虑).分析所得数据,把结论表述出来.

进行小组汇报,交流得出结论:

滑动摩擦力的大小与接触面积的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.

滑动摩擦力的大小与压力大小有关,压力越大,滑动摩擦力越大.

滑动摩擦力的大小与接触面材料性质有关.

滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关.

滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关.

6.总结与评估

师:在实验过程中是否有新的发现?

滑动摩擦力的大小是否还会和其它的因素有关?对我们所得的结论你还能做更深入的研究吗?

能激发兴趣,对自己实验中出现的问题或其他学生和老师提出的问题作更深入思考.

7.设计实验,介绍静摩擦和滚动摩擦

(1)演示实验:筷子提米

(2)师:其实摩擦有三兄弟,除了滑动摩擦外,还有静摩擦和滚动摩擦.两个有相对运动趋势但保持相对静止的物体间产生的摩擦叫静摩擦,比如用手握起饮料瓶.一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦叫滚动摩擦,比如旱冰鞋与地面间的摩擦.你能举出生活中这两种摩擦的现象吗?

思考杯子和米的受力可能.

了解静摩擦和滚动摩擦概念,进行举例.

生:推桌子但桌子没动时,与地面有静摩擦;人走路时靠的是鞋与地面的静摩擦;司机转动方向盘时手与方向盘间有静摩擦;各种绳结.……

生:带轮子的行李箱拖动时与地面间有滚动摩擦;用圆珠笔写字时笔尖的滚珠发生滚动,笔与纸间有滚动摩擦.……

8.实例说明,有害摩擦和有益摩擦

(1)播放视频:磁悬浮列车.

播放气垫船图片(2)布置小活动,要求学生找出几根圆铅笔.

总结用滚动摩擦代替滑动摩擦可以减小摩擦力的大小.(3)展示图片,请大家说出图中是采用什么方法来减小有害摩擦和增大有益摩擦的.图片有:有花纹的鞋底;用力刹车;光滑平整的雪橇;给车轮的轴加润滑油;轴承中的滚珠.(4)总结:增大有益摩擦的办法有:增加接触面的粗糙程度;增大压力.

减小有害摩擦的办法有:减小接触面的粗糙程度;减小压力;给接触面处加润滑油;用滚动摩擦代替滑动摩擦;使摩擦面脱离接触.

思考设计意图,知道目的是为了减小摩擦力.

小活动:用手掌在桌面上移动,体会受到的阻碍;在手掌下垫上几根圆铅笔再在桌面上移动,体会体会受到的阻碍.对比发现,摩擦力变小了.

生:鞋底的花纹是为了通过增加接触面的粗糙程度来增大与地面的有益摩擦;刹车时通过增加刹车皮和轮间的压力来增大有益摩擦.

生:雪橇是通过减小接触面的粗糙程度来减小有害摩擦;通过加润滑油来减小轴间的有害摩擦;轴承用滚珠是利用滚动摩擦来减小有害摩擦.

能举出生活中更多的增大有益摩擦和减小有害摩擦的事例.

课后作业

相应练习册;小论文:假如生活中没有摩擦力

教学反馈

(1)学生对一些摩擦现象虽然较熟悉,但有时意识不到摩擦的存在,所以教学一开始意识不到摩擦的重要意义.

(2)科学探究中猜想阶段发现凭学生的感觉不合理的猜想还是较多的.

(3)实验过程中学生对匀速时读数容易把握不准.

(4)对于摩擦的一些现象和运用学生兴趣很大.

备注

根据教学情况可把这些内容安排为两课时,第一课时为探究滑动摩擦力和什么因素有关,第二课时接着介绍静摩擦和滚动摩擦,以及讨论增大和减小摩擦的办法.

说明:需要视频目录:(1)冰球比赛中,推出的冰球在冰面上慢慢停下来的情景(一小段)(2)滑冰运动员到终点时停止用力后慢慢停下来的情景(一小段)(3)骑自行车不蹬后滑行一段后停下来的情景(一小段)

扩展阅读

《滑动摩擦力》复习学案


《滑动摩擦力》复习学案

1.滑动摩擦力产生的原因
通常认为是接触表面凹凸不平产生滑动摩擦,所以为了减小摩擦,总是使接触面光滑些。但是,当物体表面研磨得相当平的时候,滑动摩擦反而增大很多,两个接触面像用胶水粘着似的更难滑动了。这是因为滑动摩擦产生的原因除表面粗糙外,还有物体表面层分子间引力的作用。当接触面比较粗糙时,表面的隆起使物体间只有一些点互相接触,分子间的距离很大,引力小到可以忽略不计。但当接触面光滑到一定程度后,由于凸凹不平而产生的摩擦力变的很小,因接触面积增大,大量分子间的距离缩短,使两物体表面层分子间的引力变的很大,阻碍着表面的相对滑动。所以,使表面光滑而减小摩擦是有一定的限度的。当然,当表面还比较粗糙时,滑动摩擦力的大只跟压力大小、表面的粗糙程度有关。而跟接触面积的大小(从宏观看的接触面积大小)无关。总之,摩擦产生的原因比较复杂,尚在研究中,目前还没有完整的定论。
2.滚动摩擦
一物体在另一物体表面作无滑动得滚动或有滚动得趋势时,由于两物体在接触部分受压力发生形变而产生的对滚动的阻碍作用,叫滚动摩擦。滚动摩擦一般用阻力矩来量度,其力的大小与物体的性质、表面的形状以及滚动物体压力有关,滚动摩擦实际上是一种阻碍滚动的力矩。当一个物体在粗糙的平面上滚动时,如果不在受动力或动力矩的作用,它的运动将会逐渐地慢下来,直到静止,这个过程中,滚动的物体除了受到重力、弹力外,一般在接触部分受到静摩擦力。由于物体和平面接触处发生形变,物体受重力作用而陷入支撑面,同时物体本身也受压缩而形变(图5-19)。当物体向前滚动时,接触处前方的支撑面隆起,而使支撑面作用于物体滚动的合弹力的作用点从最低点向前移。正是这个弹力,相对于物体的质心产生一个阻碍物体滚动的力矩,这就是滚动摩擦。对于初中生来说,他们还未掌握力矩的概念,就不要把滚动摩擦讲成一种摩擦力,只能讲滚动摩擦就是一个物体在另一个物体上滚动时所受到的对滚动的阻碍作用。
3.静摩擦
一个物体沿着另一个物体表面有运动的趋势时所产生的摩擦叫静摩擦。这时两物体之间不发生相对运动。但是有相对运动的趋势。一个物体所受的摩擦力的方向总是跟这个物体的相对另一个物体运动趋势的方向相反。生活、生产中存在大量的静摩擦现象,我们能拿住物体,房屋能装配起来并保持牢固,无不是静摩擦起作用。下面再分析几个实例:
(1)皮带传动
皮带和皮带轮的接触面之间没有相对运动,但是有相对运动的趋势。假定主动轮在动力作用下逆时针方向转动(图5-20),皮带上某点A相对于主动轮上和它表面来,运动趋势是向上的,所以皮带在这点所受的静摩擦力F1的方向是向下的。皮带上与主动轮接触的其他各点,所受的静摩擦力也可作类似分析。这样,皮带在静摩擦力的作用下被主动轮所带动。皮带能够带动从动轮也是靠静摩擦力。对于从动轮表面的某点B来说,它相对于和它接触的皮带表面的运动趋势,与皮带的运动方向相反,方向是向下的,所以它所受的静摩擦力F2的方向是向上的。这样,从动轮在静摩擦力的作用下沿逆时针转动。
(2)车辆的驱动轮
车轮路面(或铁轨)上滚动时,车轮上与路面接触的那一点A(图5-21)相对与路面的B点来说,在一瞬时时没有相对运动的,车轮以车轮以A点作为顺时转动中心而转动。随着车轮的滚动,车轮与路面的接触点不断改变,即车轮在顺势转动中心不断改变,但是不论哪一点作瞬时转动中心,它跟路面的接触点这瞬间都没有相对运动,所以车轮与路面之间的摩擦力是静摩擦。设想没有摩擦,车轮就会:打滑,在原地转动。由于车轮上A点相对于路面B点是向后运动的,所以A点对B点的相对运动趋势的方向向后,A点所受静摩擦力的方向就是向前的。正是这个静摩擦力形成了车辆的牵引力,使车辆向前运动。此外,车轮滚动时还受到滚动摩擦力,阻碍车辆运动。
4.干摩擦与湿摩擦
固体和固体之间的摩擦(包括滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦)都属于干摩擦,用加润滑油的方法去减小摩擦其实质是用湿摩擦去代替干摩擦。
固体与液体,固体与气体之间的摩擦叫湿摩擦。对于同一个物体来说,湿摩擦力显力小于干摩擦力。而固体与气体间的摩擦又小于固体与液体之间的摩擦力。
在固体之间涂上一层润滑油,就把干摩擦改变成了湿摩擦,使摩擦力大大减小。
穿着冰鞋在冰面上溜冰,脚下的摩擦力会变得很小,那是因为冰刀压在冰面上的时候,会使冰面上少量的冰在瞬间化成水,把冰刀和冰水之间的干摩擦变成湿摩擦。你如果穿上冰鞋在水磨石地面上溜滑,即使地面像冰那样平坦、光滑,但是由于干摩擦也变不成湿摩擦,冰刀依然滑动不起来。

探究摩擦力的大小与什么有关


老师会对课本中的主要教学内容整理到教案课件中,大家在认真写教案课件了。只有制定教案课件工作计划,可以更好完成工作任务!你们了解多少教案课件范文呢?下面是由小编为大家整理的“探究摩擦力的大小与什么有关”,供您参考,希望能够帮助到大家。

第四节探究滑动摩擦力的大小与什么有关

教案示例:
教学课题第四节探究滑动摩擦力的大小与什么有关
教学目标1.知识与技能:
(1)知道滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦现象.
(2)知道影响滑动摩擦力大小的因素.
(3)能举例说出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法.
2.过程与方法:
(1)通过与实际的联系,了解摩擦现象存在普遍性,并培养学生初步的提出问题能力和猜想假设能力.
(2)通过实验设计与操作,掌握控制变量的研究方法.
(3)通过对摩擦现象、因素猜想、方案设计等的讨论,培养学生的信息交流能力.
3.情感态度与价值观:
(1)通过对摩擦现象以及其运用的学习使学生关注周围与我们息息相关的物理知识.
(2)通过体会本节内容中探究的各个环节,培养较强的科学探究能力和敢于创新的探索精神.
教学重点探究滑动摩擦力与什么有关,猜想过程与设计方案过程
教学难点掌握控制变量的方法;摩擦力的测量
仪器材料一斜面,一木块;木块、木板、弹簧测力计、毛巾、小铁块、厚海绵、圆铅笔(多组)
教学方法实验探究,讨论汇报,实践活动,媒体课件课时安排1~2
板书设计第四节探究滑动摩擦力的大小与什么有关
一、滑动摩擦力
(1)一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时受到阻碍的现象,称为滑动摩擦现象.在滑动摩擦过程中产生的力叫滑动摩擦力.
(2)滑动摩擦力的方向与运动方向相反.
(3)物体所受到的滑动摩擦力的作用点可画在物体重心上.
二、探究滑动摩擦力的大小与什么有关
(1)各种猜想:
(2)制定计划与实验表格:
(3)数据分析:
(4)结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的粗糙程度和压力大小有关,接触面越粗糙,压力越大,滑动摩擦力越大.
三、静摩擦和滚动摩擦现象
四、增大有益摩擦和减小有害摩擦的办法
教学过程教师活动设计学生活动设计
1.创设情景,提出问题(1)播放视频:冰球比赛中,推出的冰球在冰面上慢慢停下来;滑冰运动员到终点时停止用力后慢慢停下来,骑自行车不蹬后滑行一段停下来.
(或者演示:一木块从一斜面上滑下,在水平桌面上滑行一段后停下.)
师:为什么最终都停了下来?
(2)布置小活动.

(3)师:一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时受到阻碍的现象,称为滑动摩擦现象.在滑动摩擦过程中产生的力叫滑动摩擦力.
(4)师:滑动摩擦力是物体受到的阻碍物体运动的力,那么滑动摩擦力的方向有什么规律吗?
(5)师:你是否感受过滑动摩擦的存在?(鼓励各种想法)
(6)展示图片:看似光滑的金属表面,用显微镜看时的模样.
(7)对滑动摩擦力这个力我们已知道了大小和作用点,现在你还想知道什么?观看视频,思考现象共同点和原因.

生:由于有摩擦.
小活动:用橡皮擦去书上的字或用抹布擦桌子,并体会其中的力,感觉阻碍作用.
知道滑动摩擦和滑动摩擦力概念.体会“相对滑动”情景.

生:与运动(相对运动)方向相反.

生:滑滑梯时裤子会磨破;摔跤时皮被蹭破;……
生:简单了解滑动摩擦产生原因.
生:滑动摩擦力的大小和什么有关?
2.设置实践小活动,进行猜想(1)布置小活动.

(2)师:请大家猜想滑动摩擦力的大小和什么有关系,尽量说出你的猜想依据.(鼓励学生的各种猜想,发掘其中合理的因素给予表扬;引导学生对结论进行猜想,比如压力越大,滑动摩擦力越大(或越小).)
在黑板上列出各种猜想和猜想依据.(有些猜想不合理或猜想正确但依据有偏差的,可以在探究出结论后再解释探讨.)

小活动:用手掌在桌面上滑动,用手掌在衣服上滑动,用脚在地上蹭动,轻轻的试试,再用力试试,体会滑动摩擦力的大小.
生:与接触面的光滑程度(粗糙程度)有关,地面越光滑拖物体越容易.
生:与压力有关,因为物体越重越难拖.
生:与接触面的材料情况有关,旱冰在水泥地上好溜,在地毯上难溜起来.
生:与接触面的大小有关,
因为接触面越大,受到阻碍的面就越大.
生:与物体运动速度有关,滑动摩擦是相对运动引起的,应该和速度有关.滑滑梯时滑得越快屁股越热.……
3.小组讨论,制定计划和设计方案(1)演示:滑动摩擦力如何测量.
师:用弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动,指针不要颤动.此时弹簧测力计的示数就反映了滑动摩擦力的大小.(强调要“匀速”,可不作解释,但要留给学生这样一个疑问,使他们清楚有这样的要求.)
(2)师:请各小组讨论如何设计实验分别来验证各个猜想.要求至少对两种猜想进行方案设计.(或者直接与学生说明首先对压力和接触面粗糙程度这两因素进行研究.得出结论后再研究其它因素.)
参加一些小组的讨论,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”.
(3)请各小组汇报设计方案.
在和学生一起讨论各个方案的科学性和可行性时注意渗透“控制变量法”.最后交流制定出研究各个因素的最佳方案,制定出实验表格,举例如下:

实验操作(简单表述)滑动摩擦力大小
1木块在木板上匀速运动
木块在毛巾上匀速运动
2木块在木板上匀速运动
木块加上重物后在木板上匀速运动
3木块在毛巾上匀速运动
木块在海绵上匀速运动
4木块平放在木板上匀速运动
木块横放在木板上匀速运动
5木块以较慢速度在木板上匀速运动
木块以较快速度在木板上匀速运动
掌握用弹簧测力计的拉力来反映滑动摩擦力大小的方法.

小组讨论,包括器材和实验步骤,并且对实验的可行性进行考虑.

生: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.
生: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.
生:研究与接触面材料性质的关系时,第一步把木块平放在薄毛巾上,用弹簧测力计水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小;第二步把木块平放在表面平整的厚海绵上,用弹簧测力计水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小.
生: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.
生: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.
4.进行实验,记录收集数据师:请大家根据以上的讨论,修正自己的探究计划后进行实验,并作好记录.进行实验,如实记录收集数据.
5.分析交流,得出结论师:请各小组分析所得数据,得出结论,描述滑动摩擦力的大小和什么因素有关,关系如何?
(给学生解释,滑动摩擦力的大小与接触面材料性质有关,但我们不作深入研究,只作为了解层面,一般不用考虑).
分析所得数据,把结论表述出来.
进行小组汇报,交流得出结论:
滑动摩擦力的大小与接触面积的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
滑动摩擦力的大小与压力大小有关,压力越大,滑动摩擦力越大.
滑动摩擦力的大小与接触面材料性质有关.
滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关.
滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关.
6.总结与评估师:在实验过程中是否有新的发现?
滑动摩擦力的大小是否还会和其它的因素有关?对我们所得的结论你还能做更深入的研究吗?能激发兴趣,对自己实验中出现的问题或其他学生和老师提出的问题作更深入思考.
7.设计实验,介绍静摩擦和滚动摩擦(1)演示实验:筷子提米
(2)师:其实摩擦有三兄弟,除了滑动摩擦外,还有静摩擦和滚动摩擦.两个有相对运动趋势但保持相对静止的物体间产生的摩擦叫静摩擦,比如用手握起饮料瓶.一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦叫滚动摩擦,比如旱冰鞋与地面间的摩擦.你能举出生活中这两种摩擦的现象吗?思考杯子和米的受力可能.
了解静摩擦和滚动摩擦概念,进行举例.
生:推桌子但桌子没动时,与地面有静摩擦;人走路时靠的是鞋与地面的静摩擦;司机转动方向盘时手与方向盘间有静摩擦;各种绳结.……
生:带轮子的行李箱拖动时与地面间有滚动摩擦;用圆珠笔写字时笔尖的滚珠发生滚动,笔与纸间有滚动摩擦.……
8.实例说明,有害摩擦和有益摩擦(1)播放视频:磁悬浮列车.
播放气垫船图片

(2)布置小活动,要求学生找出几根圆铅笔.
总结用滚动摩擦代替滑动摩擦可以减小摩擦力的大小.

(3)展示图片,请大家说出图中是采用什么方法来减小有害摩擦和增大有益摩擦的.图片有:有花纹的鞋底;用力刹车;光滑平整的雪橇;给车轮的轴加润滑油;轴承中的滚珠.

(4)总结:增大有益摩擦的办法有:增加接触面的粗糙程度;增大压力.
减小有害摩擦的办法有:减小接触面的粗糙程度;减小压力;给接触面处加润滑油;用滚动摩擦代替滑动摩擦;使摩擦面脱离接触.思考设计意图,知道目的是为了减小摩擦力.
小活动:用手掌在桌面上移动,体会受到的阻碍;在手掌下垫上几根圆铅笔再在桌面上移动,体会体会受到的阻碍.对比发现,摩擦力变小了.
生:鞋底的花纹是为了通过增加接触面的粗糙程度来增大与地面的有益摩擦;刹车时通过增加刹车皮和轮间的压力来增大有益摩擦.
生:雪橇是通过减小接触面的粗糙程度来减小有害摩擦;通过加润滑油来减小轴间的有害摩擦;轴承用滚珠是利用滚动摩擦来减小有害摩擦.
能举出生活中更多的增大有益摩擦和减小有害摩擦的事例.
课后作业相应练习册;小论文:假如生活中没有摩擦力
教学反馈(1)学生对一些摩擦现象虽然较熟悉,但有时意识不到摩擦的存在,所以教学一开始意识不到摩擦的重要意义.
(2)科学探究中猜想阶段发现凭学生的感觉不合理的猜想还是较多的.
(3)实验过程中学生对匀速时读数容易把握不准.
(4)对于摩擦的一些现象和运用学生兴趣很大.
备注根据教学情况可把这些内容安排为两课时,第一课时为探究滑动摩擦力和什么因素有关,第二课时接着介绍静摩擦和滚动摩擦,以及讨论增大和减小摩擦的办法.
说明:需要视频目录:(1)冰球比赛中,推出的冰球在冰面上慢慢停下来的情景(一小段)(2)滑冰运动员到终点时停止用力后慢慢停下来的情景(一小段)(3)骑自行车不蹬后滑行一段后停下来的情景(一小段)

第四节力


第四节力

从容说课

“力”这个字学生非常熟悉,用得很广泛,用在不同的地方含义也不同.通过本节课的学习就要使学生明确物理学中所讲的力的含义.

因为力的概念对初学者来说比较抽象,因此教材以学生熟悉的体育项目为基础并通过“想想做做”让学生从感觉力的作用效果入手,通过探究活动得到“力是物体间的相互作用”的结论.

本节课的难点是对力的概念的理解.教学过程中如果能正确引导学生通过实验和探究得到学生容易理解的结论,难点就能突破.因此,本节课教学的重点是正确引导学生进行实验和探究.

教学目标

一、知识目标

1.知道力的概念和力的单位.

2.知道力的三要素,能用示意图表示力.

二、能力目标

1.通过活动和生活经验感受力的作用效果,具有初步的观察能力.

2.了解物体间力的作用是相互的,并能解释有关现象,具有初步的分析概括能力.

三、德育目标

通过实践和探究,感觉科学就在身边.具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理.

教学重点

正确引导学生进行实验和探究.

教学难点

正确理解力的概念.

教学方法

实验法:通过学生实验观察物体运动状态及形状的改变,感受力的作用效果.

探究法:通过学生积极的探究活动,得出“物体间力的作用是相互的”结论.

教具准备

磁铁、小铁球、铁块、小车两辆、旱冰鞋、弹簧、钢尺(或钢锯片)、投影仪等.

课时安排

1课时

教学过程

一、导入新课

教师用投影仪投影放大“力”字.

[师]请同学们用“力”字组词.

[生]力量、力气、能力、药力……

[生]理解力、战斗力……

[生]力不从心、力所能及、身体力行、身强力壮、力争上游、四肢无力……

[师]“力”这个字大家太熟悉了,在同学们说出的这么多“力”中,力的含义各不相同.在物理学中,“力”又是什么呢?同学们先来试试力能干什么.

二、新课教学

1.力的作用效果

[想想做做]

请三位同学分别拿着弹簧、钢尺(或钢锯条)、已充气的气球向同学们展示.

[师]请三位同学分别用力拉弹簧、弯钢尺、压气球,同学们仔细观察,说出你观察到的现象.

[生]用力的时候,弹簧被拉长、气球被压扁、钢尺也由直变弯了.

[师]短变长、圆变扁、直变弯,它们的共同特点是什么?

[生]它们的样子都和原来不一样了.

[生]它们的形状都发生了改变.

[师]物体形状的改变我们称之为形变.形变的原因是什么呢?

[生]是力,力可以使物体发生形变.

[师]同学们接着来做一个好玩的游戏.同桌的两位同学为一个小组,每组一个小铁球、一块磁铁.将小铁球放在桌子上,手拿着磁铁慢慢向小铁球靠近但不要接触,观察发生的现象.

[生]小铁球原来是静止的,当磁铁慢慢靠近时,到了一定距离,小铁球就会运动起来,向磁铁靠近.

[生]小铁球向磁铁靠近时,如果让磁铁慢慢离开小铁球,小铁球还会跟着磁铁跑.

[师]同学们观察得很仔细,现在请大家接着用文具盒和书做成一个斜面,按教材P31图11.4-1所示,让小铁球从斜面滚下,观察小铁球的运动情况.

(学生操作,教师巡视,给予必要的指导)

[生]让小铁球从斜面上滚下时,小铁球做的是直线运动,如果在和它运动方向垂直的位置放上磁铁,小铁球的运动方向就会向磁铁的方向弯曲.

[生]小铁球不仅运动方向改变了,我们这一组的小铁球运动方向改变后还停在了磁铁旁边,静止了.

[师]为什么会出现这样的现象呢?请同学们讨论.

[生]磁铁就是吸铁石,它对小铁球有吸引力,所以产生这些现象的原因就是“力”.

[师]大家觉得这样的分析有道理吗?能不能从另一个方面去验证?

(同学们思考、讨论、试验)

[生]我们用铅笔或钢笔慢慢靠近静止在桌面上的小铁球时,小铁球就不会产生像原来那样的运动,因此,我们认为刚才那位同学的分析是对的,就是因为磁铁对小铁球有力的作用.

[师]由磁铁使小铁球运动,大家说力能干什么?

[生]力可以使静止的物体运动,也可以使运动物体的运动方向发生改变,还可以使运动的物体停止运动.

[师]前面的学习中我们已经知道运动是宇宙中的普遍现象,物体的运动和静止是相对的,如果一个物体处于静止状态,其速度是多少?

[生]物体静止时的(相对)速度是零.

[生]也可以说静止是(相对)速度为零的运动,是一种特殊的运动状态.

[师]因此,无论物体是从静止到运动,还是从运动到静止,或者是运动的快慢和方向发生了改变,我们都可以认为是物体的运动状态发生了变化.由磁铁使小铁球的运动,我们可以得到的结论是:(同学们一起说)

[生]力可以改变物体的运动状态.

[师]总结同学们的实验,结合P31图11.4-2,大家说力的作用效果是什么呢?

[生]力的作用效果:一是可以使物体发生形变;二是可以改变物体的运动状态.

[师]在国际单位制中,力的单位是牛顿(newton),简称为牛,符号是N.1N是多大的力呢?

[投影]

·托起一个苹果的力大约是1N.

·托起两个鸡蛋所用的力大约是1N.

·一个质量是40kg的同学对地面的压力大约是400N.

·一般人右手的最大握力大约是560N,左手的大约是430N.

·成年男子右手的握力大约是400N,女子大约是390N.

2.力的大小、方向、作用点

[师]现在请同学们拿起你们面前的橡皮筋或弹簧,先轻轻地拉,然后慢慢加力,注意不要拉断了.在拉的过程中注意观察弹簧或橡皮筋的变化.同学们有什么发现吗?

[生]用的力越大,弹簧或橡皮筋被拉得越长,形变越明显.

[生]这说明了力的大小影响力的作用效果.

[师]讲得非常好.同学们拿着弹簧如果不是拉,而是压,会怎么样?同学们试试.

[生]压弹簧时,弹簧缩短了.

[师]用弹簧实验时,拉——长,压——短.还有类似的例子吗?

[生]刚才用磁铁和小铁球实验时,磁铁从右端靠近小铁球,球就向右运动;磁铁从左端靠近小铁球时,球就向左运动.

[生]我们教室的门,向里拉是开了,向外推是关了.

[师]长短、左右、开关,力产生的效果一样吗?为什么?

[生]因为力的方向不同,所以产生的结果不同,说明力的方向会影响力的作用效果.

[师]现在我们请一位同学把教室的门打开(或关上),手的位置先从门把手开始逐渐向转轴靠近,重复几次.(靠窗户的同学可以开关窗户)向大家说说你的感觉.

[生]越靠近转轴的地方门越不容易开(关),用同样大小的力,在门把手的地方开(关)门最容易.

[师]这种现象说明了什么问题呢?

[生]同样大的力作用在门上,产生了不同的效果,是因为手作用在门上的位置不同,说明了力的作用点(的位置)也会影响力的作用效果.

[生]这下我还明白了门把手为什么装在现在那个地方了.

[师]同学们还能举出生活中力的作用点影响力的作用效果的例子吗?

[生]用扳手拧螺母的时候,手一般握在把的末端,这样比较省力.

[生]足球运动员头球攻门时,头顶在球的不同位置,球走的弧线也不同,破门的效果也就不同.

[师]经过同学们的实验,大家知道了力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果.因此就把它们称为“力的三要素”,请同学们看书P32最下面及P33上面一段文字,了解怎样表示力的三要素,并表示出老师水平向右推课桌的力的三要素.

(同学们看书、作图,教师巡视指导,选择两名同学将教师推课桌的力的三要素画在黑板上)

[师]结合学生画在黑板上的图说明,像同学们这样用一根带箭头的线段表示力的大小、方向、作用点的图叫力的示意图.大家能总结出画力的示意图的一般步骤吗?

[生]要先确定受力物体、力的作用点和力的方向,从力的作用点起沿着力的方向画一条线段,线段末端标上箭头表示力的方向.同一个图中有几个力时,力越大,线段应该越长.

[师]还有需要补充的吗?

[生]作力的示意图时,不需要画出物体,一般是画一个方框来代替物体,这样省事.

[生]力的作用点可以用线段的起点表示,也可以用终点来表示.

[师]还有表示力的方向的箭头必须画在线段的末端.

[投影]

练习:画出下列力的示意图.

①沿水平方向向右拉物体A的拉力.

②沿竖直方向向下压物体B的压力.

③水平地面上的小车受到水平向左20N的拉力和水平向右25N的拉力.

学生练习,三名同学分别板演三题.练习结束后教师点评.

[师]第①题的力的作用点画在了线段的起点,第②题的力的作用点在线段的终点,第③题有两个力作用在小车上,两个力的作用点就可以画在一点上,并且用数值和单位表示出了力的大小.为三名同学的出色表现,大家鼓掌(击掌)祝贺.

[师]同学们刚才在鼓掌(击掌)的时候,你的手有感觉吗?

(同学们可能会觉得这样的问题很奇怪,接着有人会再拍手感觉一下,最后同学们会肯定地回答:有)

[师]有什么样的感觉?为什么?

[生]轻拍的时候,两只手接触时感觉到了有障碍;用力拍的时候,手就感觉到有点疼.

[生]我认为手感觉到疼,是因为手受到了力的作用.

[师]哪只手(或谁的手)疼,谁的手受到了力呢?

[探究]力的作用是相互的.

[师]同学们再用手用力拍一下桌子,看有什么感觉?

[生]很疼.

[师]你们用手拍桌子,是谁对谁有力的作用呢?

[生]是我们的手对桌子有力的作用,是桌子受到了力.

[师]桌子受到了力应该桌子疼,你们的手为什么会疼呢?(提出问题)

[生]手是被桌子碰疼了.

[生]是不是手在拍桌子,对桌子有作用力的同时,桌子对手也有作用力!(猜想与假设)

[师]同学们可以分成几个小组自己验证一下,然后交流你们的感想.

(同学们分组活动,教师巡视并参与同学们的讨论)

第一组:我们已经知道磁铁对铁块肯定有力的作用,还需要知道铁块对磁铁有没有力的作用.因此,我们选择了一块磁铁、和磁铁外形相同的长方体铁块、两辆小车.(制定计划与设计实验)

实验1:将磁铁放在小车上,手拿铁块慢慢靠近,当近到一定距离时,载着磁铁的小车运动起来.如慢慢移开铁块,载着磁铁的小车还会随着铁块一起运动.

实验2:将磁铁和铁块分别放在两辆小车上,让它们慢慢靠近,靠近到一定距离时,两辆车会自动地一起运动起来,最后靠在一起.(进行实验)

从实验现象看到载着磁铁静止不动的小车,当铁块靠近它时,就会运动起来,说明磁铁也受到了铁块对它的作用力.(分析与论证)

第二组:穿着旱冰鞋的两名同学面对面站在一起,甲用力推乙时.甲乙两同学同时向后运动.甲用力推乙时,给乙一个作用力,同时甲也产生了向后的运动,说明甲也受到了乙对他的作用力.

第三组:用手用力提起装满水的水桶,手对水桶有向上的作用力,同时人会感觉到手被向下拉,说明手对桶有向上的作用力的同时,桶对手也有向下的作用力.(评估和交流)

[师]同学们用不同的方式通过实验探究证实了自己的想法.总结各组同学的实验,我们能得到一个什么样的结论呢?

[生]一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的作用力.

[生]物体间力的作用是相互的.

[师]一个物体受到了力,肯定有另一个物体施加这个力.受到力的物体我们称它为受力物体,施加这个力的物体叫施力物体.

[投影]

练习:分析下面的施力物体和受力物体.

①人推车.

②马拉犁.

③磁铁吸引铁钉.

④推土机推土.

⑤起重机吊起货物.

[生]人、马、磁铁、推土机、起重机是施力物体;车、犁、铁钉、土、货物是受力物体.

[生]力的作用是相互的,施力物体同时是受力物体,受力物体同时也是施力物体.

[师]所以我们不能离开力去讨论施力物体或受力物体,也不能离开物体去讨论力.有时为讨论问题方便,只说物体受到了力而没有指明施力物体,但施力物体是一定存在的.

[师]现在同学们能不能说说物理学中的力是什么?

[生]力是一个物体对另一个物体的作用,或者说力是物体之间的相互作用,

[师]回答得非常好.请同学们一起小结本节内容.

三、小结

本节我们学习了有关力的知识:

1.初步理解力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的.

2,力的作用效果:一是使物体发生形变;二是可以使物体的运动状态发生变化.

3.力的三要素是:力的大小、方向、作用点.可以用力的示意图直观地表示出力的三要素.

四、动手动脑学物理

1.力的三要素影响力的作用效果的例子很多,应鼓励学生多观察、多实践,例如:让同学用食指和拇指捏住教学用的刻度尺,使尺面沿水平方向提起来.第一次捏在尺的一端,第二次捏在尺的中间,比较其难易程度(作用点不同,作用效果不同).打乒乓球时,可以打出不同旋转、不同弧线和不同角度的球,这主要与击球点(作用点)和对球施力的方向有关,要打出不同速度的球,主要与对球施力的大小有关.

2.脚;脚.

3.手对桌子施加力的同时.也受到桌子对手的作用力.

4.略.

5.被马拉动的车辆不仅受到马的拉力,还受重力、支持力,

甚至还有摩擦力,如果要求画出被马拉动的车辆受到的拉力,

只画一个拉力即可.题目要求用示意图表示被马拉动的车辆受

到的力,则车辆所受的全部力都要表示出来,如右图.

五、板书设计