1、3. 滑梯与摩擦力滑梯与摩擦力 【教材分析】 在了解了浮力和弹力, 学习使用测力计来测量力的大小后, 学生对力已经有了初步的概念, 本课即将研究另一种与生活息息相关的力摩擦力。 教材中通过学生常见的滑滑梯的场景引 入摩擦力的概念,紧接着提出摩擦力的大小和什么有关。引导学生作出假设后,从材料超市选 取自己需要的器材设计实验进行探究, 教师指导并渗透控制变量的方法。 学生进行探究实验后, 与大家交流自己的实验结果,讨论并得出结论。然后回顾与反思整个探究过程,由于摩擦力的 大小与多个因素有关,所以用控制变量法进行研究。教师引导学生思考,以前在哪些实验里也 用过控制变量的实验方法?进一步理解在研究多因
2、素问题时, 经常使用控制变量法来研究其中 一个因素的作用。最后通过一段阅读了解生活中的摩擦力,认识到摩擦力在生活中的两面性, 要根据实际的情况来分析考虑。 【教学目标】 1. 通过对滑梯等学生常见的游乐器材的体验,知道摩擦力的初步概念。 2. 通过控制变量法完成探究活动,得出结论:摩擦力的大小与压力的大小有关,还与接 触面的粗糙程度有关。 3. 通过回顾与反思之前的探究实验, 理解在研究多因素问题中常常运用控制变量的方法。 4. 逐步树立敢于猜想、尊重证据、乐于合作的科学态度。 教学重点:知道摩擦力的初步概念。 教学难点:树立敢于猜想、尊重证据、乐于合作的科学态度。 【教学准备】 1. 材料准
3、备:木块、钩码、测力计、砂纸。 2. 场地准备:科学教室。 【教学过程】 1.1.导入导入 师: (观看滑滑梯短视频)很好玩的滑梯,大家玩儿的时候有没有碰到过像刚才那个小朋 友一样滑不下去的情况呢? 生:有的,有时候那个滑梯不够滑,就会滑不下去了。 生:有时候穿短裤,皮肤碰到滑梯,摩擦力很大,就滑不下去。 师:是的,我们在玩滑梯的时候,衣服会和滑梯表面发生摩擦,那么摩擦就会产生一种阻 碍滑动的力,就像刚才同学们讲到的,就是摩擦力。今天我们就来一起研究摩擦力。 2.2.探究实验探究实验 师:试试把你的书本放在桌面上往前推,感受到摩擦力了吗? 师:是的,摩擦力在我们生活中非常常见,那摩擦力的大小和
4、什么有关呢?可以结合生活 中的一些现象来作出假设。 生:摩擦力我觉得肯定和重量有关,如果一个箱子非常非常重,那我们肯定就推不动。 师:哦,你认为摩擦力的大小和物体的重量有关。很好,还有吗? 生:我认为摩擦力的大小还和地面有关系,如果是很光滑的地面,比如说瓷砖,就会比较 好推。如果地面很粗糙,就很难推动。 师:是的,所以你推断,地面或者桌面的粗糙的程度也会影响到摩擦力的大小对吗? 生:对,越粗糙的表面,摩擦力越大 师:好的,既然大家提出了这么多预测,那就需要我们用实验去验证。刚才同学们提到了 两个可能的因素,我们可以一个个来验证。老师准备了这些器材,如果要研究摩擦力大小和物 体重量的关系,你会选
5、择哪些材料,怎么设计实验呢? 生:用测力计勾住木块拉,看看测力计的示数;然后再把铁块放在木块上加重,再拉,再 看测力计的示数有没有变化。 师:真棒,改变物体的重量,观察摩擦力的变化。那老师再给大家一张砂纸,你想利用它 来研究什么? 生:可以把木块拉着分别在桌面上和砂纸上拉,看摩擦力的大小有什么变化。 师:是的,我们可以来研究接触面的粗糙程度与摩擦力的关系。在实验开始之前老师有几 点提示给大家,请仔细阅读。 (读实验须知) 师:请组长领取材料和记录单,开始实验。 (生分组实验) 师:好的,时间到,请组长收回材料,其余同学可以完善记录单。准备好和大家分享实验 数据的小组可以举手了。 生:我们先把木
6、块放在桌面上拉动,摩擦力是 0.4 牛左右。然后给木块上放一个小铁块, 发现摩擦力变大了, 是 1.2 牛。 然后再加一个铁块, 摩擦力变得更大了, 是 1.8 牛。 可以看出, 物体越重,摩擦力就越大。然后我们又先把木块放在桌面上拉动,最后放在砂纸上拉动,我们 发现摩擦力大小也是会变化的。桌面比较光滑,摩擦力比较小;而砂纸粗糙,摩擦力比较大。 所以我们认为摩擦力与接触面的光滑程度也有关,接触面越光滑,摩擦力越小。 师:很好!你们说得真完整,有实验、有数据、有分析,真棒!有没有同学的结论和他们 的不一样吗?或者需要补充的? 生:我们重新总结了一下结论,就是:物体越重、接触面越粗糙,摩擦力就越大
7、;物体越 轻,接触面越光滑,摩擦力就会越小。 3.3.回顾反思回顾反思 师:好的,谢谢你的总结,通过大家的两次实验,我们分别发现了物体的重量,还有接触 面的粗糙程度都会对摩擦力产生影响,所以摩擦力的大小与多个因素有关。我们是用什么方法 来研究摩擦力的呢? 生:我们一次实验只研究一个因素,分别做了两个实验来研究。第一次实验,木块在同样 的桌面上,我们用加铁块的方法研究摩擦力的大小与物体重量的关系。第二次实验,物体的重 量不变,用不同的接触面,研究摩擦力的大小与接触面光滑程度的关系。 师:是的,我们是一个一个因素研究的,在研究这个因素的时候,要保证其他的因素保持 不变,这样才能得出摩擦力与这个因素
8、之间的关系。那大家想想,我们能把几个因素放在一起 做实验吗? 生:不能的,如果又增加物体的重量,又换成了砂纸来拉动,那摩擦力肯定增大,但是我 们就不知道到底是谁的影响了, 可能只有一个因素, 也可能是两个因素, 这样做就不能判断了。 师:说的真棒!所以每当我们碰到多个因素都有可能会影响到实验结果的时候,我们就会 把一个复杂的多因素问题,变成几个简单的单因素问题,进而分别进行研究。其实我们已经用 过好多次这个方法了,想一想,我们以前有哪些实验用过这个方法? 生:我们研究种子发芽的时候用过,当时大家都分成几个组,每个组研究一个问题,然后 再合起来有了结论。 师:是的,这是一种很重要的科学研究方法,
9、叫做“控制变量法” 。我们以前用过,今天 又用了,以后也还会接着用的。 4.4.拓展应用拓展应用 师:那么回到我们今天研究的摩擦力,摩擦力无处不在,但是有时我们喜欢它、需要它, 比如走路的时候希望摩擦力大一些,不要滑倒,所有我们鞋底有很多花纹,还有吗? 生:还有轮胎上的花纹。 师:是的,但是我们有时候却不喜欢它,想要让它变小,比如说? 生:汽车里许多地方要有润滑油,就是为了减少摩擦力的,不然汽车跑不快,费油,还会 磨损零件。 生:汽车的流线型也是为了减少空气的摩擦力的。 师:是的,科学和生活息息相关,生活中还有许许多多的例子,等待大家去发现。 【教学反思】 本课在研究摩擦力的大小时, 运用了控
10、制变量法。 学生在设计实验的过程中已经有所感受, 在摩擦力实验结束后,再来回顾本节课用到的实验方法,同时引导学生回顾与反思之前的探究 学习中是否有所涉及?在哪些探究活动中用到的?那些实验的特征是什么?通过回顾与反思 凸显与强化了科学思维与研究方法的教育。 【总结点评】 本节课是研究影响摩擦力大小的因素,摩擦力作为一种生活中常见的力,学生对它都很熟 悉, 但由于影响摩擦力大小的原因不止一个。学生在设计探究实验研究影响摩擦力大小的因素 时, 能够根据之前的经验在每次实验时只改变一个因素,但一般并不能意识到这是一种重要的 科学研究方法。通过实验后的回顾与反思,引领学生把曾经做过的类似的探究实验进行对比分 析,进而反思总结出重要的研究方法控制变量法。这样的反思基于学生的经验,运用科学 的分析,更有利于培养学生的科学思维能力与科学探究能力。