(原创)教学随笔:“摩擦力”课时设计思路

“摩擦力”是继学习了“弹力、重力”以后第三个重点力,本节课重点学习以下内容:摩擦力的概念,影响摩擦力大小的因素,增大与减小摩擦力的方法等。应该说,本节课的内容较多,尤其和实际生活联系比较紧密。在认真研读2远程研修优秀作业的基础上,结合教学实际,将本节课的教学思路设计如下:

第一环节:新课导入

师:今天,我们班力气最小的女生将要和班里力气最大的男生大力士利用一根不锈钢棒举行一次别开生面的拔河比赛,请二位运动员上场.

(比赛结果:女生获胜.)

师:知道男同学失败的原因是什么吗?请大力士自己说说.

生:钢棒这端特别滑,握也握不住.

师:表面上是老师帮助了女同学,在男同学握的棒的一端事先涂上了润滑油.实际上是谁帮助了女同学呢?是摩擦力!可见摩擦力就在我们身边.

(设计意图:通过一个有趣的拔河小游戏,让学生带着惊奇与兴奋进入课堂的学习。另外,这个小游戏的设计有两点巧妙之处,一是引出摩擦力的学习,二是为后面学习摩擦力的改变方法做铺垫。)

第二环节:课堂探究

知识点1:摩擦力的概念

探究活动1:感知滑动摩擦力的存在

师:通过播放录像导出摩擦力的学习

①从滑梯上滑下的儿童,在水平面上滑行一段距离后,慢慢停下来;

②滑雪运动员停止动作后滑行一段停下来;

③推出的沙壶球,在轨道上慢慢停下来。

师:它们的运动最终都会停下来,这是为什么?

(教师引导学生得出滑动摩擦力的概念。)

师:摩擦力是一种常见的力。两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这就是滑动摩擦力。(板书)

师:你们是否感受到过滑动摩擦力的存在?

生:讨论以后可能回答的情况:

①推动桌子需要很大的力气,感觉到有阻碍,因为桌子和地面间有滑动摩擦力;

②用手搓桌面,感觉到用了力气,手和桌面间有滑动摩擦力;

③磨刀时,手需要使劲,是因为滑动摩擦力的存在;

(也可能有人会说,没有注意过,没有感受过滑动摩擦力的存在。)

(设计意图:有关滑动摩擦力的实例在实际生活中有很多,在这一环节教师可以起到抛砖引玉的作用,引导学生例举事例,从而充分认识滑动摩擦力。)

探究活动2:滑动摩擦力产生的原因

师:刚才我们大家列举了很多滑动摩擦力的例子,那么为何两个相互接触的物体间会产生摩擦力呢?请同学们阅读课本P12第一自然段,找到问题的答案。

生:自学课本,找到滑动摩擦力产生的原因。

生:讨论得出结论——接触面凹凸不平

(设计意图:关于摩擦力产生的原因比较复杂,在这一环节主要采用学生自学课本的方法。)

知识点2:影响摩擦力大小的因素

探究活动3:实验探究——影响滑动摩擦力的大小的因素

第一步:提出问题

师:当你推箱子的时候,箱子越重,推起来越费力;地面越粗糙,推起来越费力。那么滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢?

第二步:猜想与假设

师:同学们提出了许多生活中常见的与滑动摩擦力有关的现象。现在,请同学们参与以下的活动。在活动中,细心体会手或脚的感觉。

①用手按在桌面上滑动;

②改变手按在桌面的力的大小,再在桌面上滑动,体会与①有什么不同;

③用手在衣服或者头发上滑动,体会看看与在桌面上滑动的感觉有什么不同;

④用脚在地上蹭一蹭;改变脚蹭地的力的大小,体会有什么不同的感觉。

生:进行活动,用手按着桌面滑动或用脚蹭地。学生们都感觉到手或脚吃力,改变手按桌面的力或改变脚压地面的力时,会感觉到受到阻碍的力的大小不一样;手在衣服或头发上滑动和在桌面上滑动时相比,感觉受到的摩擦力不一样。经过这些小活动,使每位学生都感受到了身边存在的滑动摩擦力的现象。

师:同学们在刚做过的小活动中,体会到了摩擦力的大小是不一样的。请同学们根据自己的生活经验和所了解的有关知识,猜想一下滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关?请把你的猜想写下来,然后与组员讨论,提出共同猜想的影响滑动摩擦力大小的因素。

生:猜想假设:

①与接触面的粗糙程度有关;

②与物体所受重力的大小有关;

③与接触面的大小有关;

④与物体的形状有关;

⑤与接触面受到的压力有关。

师:在教室里巡视,督促每个学生都积极认真思考,写下自己的猜想。教师要注意引导学生进行猜想,避免学生盲目猜想。在必要时,可以启发学生根据以下现象来感知滑动摩擦力大小可能与哪些因素有关:

①在衣服上、桌面上、头发上滑动的感觉;

②手按桌面的力不一样,手的感觉不同。

学生在教师的指导下,确定出四个可能影响滑动摩擦力大小的因素:

①与接触面的粗糙程度有关;

②与接触面的大小有关;

③与接触面受到的压力有关。学生主要提出的猜想列在黑板上。帮助学生排除掉一些不必要的因素,确定出需要探究的猜想。觉不同;

③分别拉动重力不同的两个物体,感觉会不一样。

④分别采用不同的速度拉动物体

教师将学生主要提出的猜想列在黑板上。帮助学生排除掉一些不必要的因素,确定出需要探究的猜想。 

学生在教师的指导下,确定出四个可能影响滑动摩擦力大小的因素:

①接触面的粗糙程度有关;

②与接触面的大小有关;

③与接触面受到的压力有关。

④与拉动物体运动的速度有关

第三步:设计实验与制定计划

师:以小组为单位进行讨论,设计一个验证我们提出的猜想的实验方案。

师:根据实验方案,选择实验仪器,分小组进行实验。教师巡视,指导学生解决实验中出现的临时问题。

生:挑选实验仪器进行实验,根据实验要求控制操作条件:

①可以利用毛巾、棉布、沙子等改变接触面的粗糙程度;

②为改变接触面的大小,可选用长方体形状的木块;

③要改变压力的大小,可以通过将木板由水平放置变为倾斜放置来实现,或在木块上加砝码(钩码)

第四步:进行实验与收集数据

师:设计表格,记录实验数据,并且进行分析。教师对学生进行适时指导。

第五步:分析与论证

教师组织、指导学生交流讨论实验结果。教师进行小结。

小组选出代表汇报实验结果,全班进行交流讨论,得到结论:

①滑动摩擦力与接触面的大小无关。

②滑动摩擦力与压力有关,压力越大,滑动摩擦力越大。

③滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。

   第六步:评估

师:在探究的过程中出现了什么新的问题?实验过程中是否合理?结论是否可靠?实验有无需要改进的地方?

生:讨论并互相交流

第七环节:合作与交流

师:和同学交流所得的结论是否一致,若不一致,分析不一致的原因。

生:讨论分析得出如下结论。

摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力和接触面的粗糙程度有关:

(1)在压力一定的情况下,接触面越粗糙,摩擦力越大;

(2)在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,摩擦力越大.

  (设计意图:“探究影响滑动摩擦力大小的因素”是一个典型的科学探究实验,为此应结合课本给出的实验过程,引导做好这个探究实验。)

知识点3:静摩擦

探究活动4:感知静摩擦的存在

师:生活中除了滑动摩擦力,还有另外两种摩擦现象。我们先来看两个小实验。

演示:① “筷子提米”的实验;

②用力推讲台,讲台没有动。

教师解释,这种摩擦叫做静摩擦——物体将要运动时,接触面阻碍物体运动的力叫静摩擦力。

(设计意图:学生对于静摩擦的认识,其实感性认识还不足,为此在这一环节需要教师多加以引导,以推展学生的知识面。)

知识点4:滚动摩擦

探究活动5:感知滚动摩擦的存在

师:给出滚动摩擦的概念,进行解释—物体在滚动过程中,接触面阻碍物体运动的力叫滚动摩擦力

师:在一般情况下滚动摩擦比滑动摩擦阻碍作用小得多。

师:在古代,人们常用树木当作滚轮搬运巨石。

给学生介绍滚动轴承。用幻灯给学生展示图6-4-6和滚动轴承。

生:动手活动,利用圆铅笔代替滚木,把圆铅笔垫在木块下,拉动木块,比较直接在桌面上拉动木块。

(设计意图:关于滚动摩擦学生有一定的认识,在此也需要进行引导,并通过小实验加以强化。)

知识点5:增大和减小摩擦的方法

探究活动6:摩擦的利弊

师:在生活中存在有益摩擦和有害摩擦。我们要增大有益的摩擦,减小有害摩擦。谁能提出增大摩擦或减小摩擦都有什么方法。

生:讨论交流,提出各种各样的方法和实例。如:

①轮胎印上花纹,增大摩擦;

②用手握紧瓶子,可以增大手与瓶子间的摩擦;

③用滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦;

④在自行车轮的轴承中加润滑剂可以减小摩擦。

师:总结并板书

  增大摩擦的方法:①增加压力;②使接触面更粗糙。

  减小摩擦的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度(加润滑油;③用滚动摩擦代替滑动摩擦; ④使两个相互接触摩擦面彼此离开

师:刚才我们大家一起总结了增大和减小摩擦的方法。我们学习的目的是为了学以致用,下面我们一起来解决几个实际问题,看哪些同学想到的方法多?

生:根据以下问题,讨论解决问题的方法。

问题1:小明让妈妈他买了一瓶水果罐头,可小明怎么也打不开盖子,你能帮助他吗?

生1:拧盖子时垫上一块毛巾或棉布.

生2:找一个力气大的人去拧.

生3:用螺丝刀撬一下盖子再拧.

生4:用一个工具夹住盖子使劲拧.

问题2:小华星期天要去参加学校的攀岩比赛,你认为小华怎样做才不易滑下来而尽快到达终点?

生1:让小华穿上一双有花纹的鞋.

生2:向上攀的时候用力抓紧绳子.

生3:戴上有花纹的粗布手套或在手上抹上防滑粉。

生4:在绳子上打上一个一个的结.

问题3:小红的妈妈去市场买回了几条泥鳅,可小红怎么也抓不住,怎么办呢?

生1:抓泥鳅时戴上防滑手套.

生2:抓以前在手上沾上沙子,然后用力抓.

生3:把泥鳅打死后再抓.

生4:给泥鳅裹上一层布,再用力抓.

……

(设计意图:增大和减小摩擦力是本节知识的应用,在引导学生总结出方法以后,再结合实际问题加以应用,从而可以很好达到学以致用的目的。)

第三环节:课后探究

探究活动7:观察自行车,看看自行车的哪些地方的设计是为了增大摩擦,哪些地方的设计是为了减小摩擦。自行车上有哪些地方用到了滚珠轴承?

探究活动8:汽车刹车以后——课本P15“科学技术 社会”

在这里,聆听一线草根教师的教育心声!

     作者简介:潘书朋,中学物理教师,在《当代教育家》、《光明日报》、《中国教师报》、《中学物理》、《新课程评论》等国家、省级刊物、教育网站上发表教育教学论文50余篇。多年来一直致力于“让物理教学回归实验室”的课题研究,所申报的教育部教师科研基金“十二五”规划重点课题子课题荣获教育科研成果一等奖。

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