北師大版物理八年級(jí)下冊(cè) 7.6《學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究——摩擦力的大小與什么有關(guān)》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、教育精選六、學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究摩擦力的大小與什么有關(guān)教學(xué)設(shè)計(jì)方案一、概述中學(xué)物理學(xué)科八年級(jí)第七章運(yùn)動(dòng)和力第六節(jié)學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究摩擦力的大小與什么有關(guān)；教材版本：物理北師大課標(biāo)版教材八年級(jí)。本內(nèi)容所需課時(shí)為1課時(shí)。本節(jié)課是一個(gè)完整的探究學(xué)習(xí)過程。各種摩擦現(xiàn)象在生活中都很常見，滑動(dòng)摩擦是這節(jié)課學(xué)習(xí)和研究的重點(diǎn)，而靜摩擦和滾動(dòng)摩擦由于在理解上難度較大，初中不要求作深入介紹，所以教材適當(dāng)?shù)脑凇翱茖W(xué)窗”欄目中，作為知識(shí)拓展介紹了靜摩擦，在“想想議議”欄目中，把滾動(dòng)摩擦作為減小滑動(dòng)摩擦的一種方法來介紹給學(xué)生，使學(xué)生能簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦、靜摩擦、滾動(dòng)摩擦。對(duì)摩擦現(xiàn)象，學(xué)生有一定的感性認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到摩擦力的存在，

2、了解壓力和接觸面的粗糙程度對(duì)摩擦力大小的影響，本身并不困難，但教材將摩擦力安排為一次完整的探究活動(dòng)，就賦予了它新的教育意義。由于前面學(xué)生對(duì)探究活動(dòng)已有一定認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)積累，因此要充分運(yùn)用本節(jié)內(nèi)容讓學(xué)生體會(huì)探究的各個(gè)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的科學(xué)探究能力和敢于創(chuàng)新的探索精神。二、教學(xué)目標(biāo)分析1、知識(shí)與技能：（1）知道滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦、靜摩擦現(xiàn)象。（2）知道影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素。（3）能舉例說出增大有益摩擦和減小有害摩擦的方法。2、過程與方法：（1）通過與實(shí)際的聯(lián)系，了解摩擦現(xiàn)象存在普遍性，并培養(yǎng)學(xué)生初步的提出問題能力和猜想假設(shè)能力。（2）通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作，掌握控制變量的研究方法。（3）通過對(duì)摩擦

3、現(xiàn)象、因素猜想、方案設(shè)計(jì)等的討論，培養(yǎng)學(xué)生的信息交流能力。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：（1）通過對(duì)摩擦現(xiàn)象以及其運(yùn)用的學(xué)習(xí)使學(xué)生關(guān)注周圍與我們息息相關(guān)的物理知識(shí)。（2）通過體會(huì)本節(jié)內(nèi)容中探究的各個(gè)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)較強(qiáng)的科學(xué)探究能力和敢于創(chuàng)新的探索精神。教學(xué)重點(diǎn)：探究滑動(dòng)摩擦力與什么有關(guān)，猜想過程與設(shè)計(jì)方案過程。教學(xué)難點(diǎn)：掌握控制變量的方法；摩擦力的測(cè)量。三、學(xué)習(xí)者特征分析在這個(gè)階段的初中學(xué)生對(duì)摩擦現(xiàn)象有一定的感性認(rèn)識(shí)，但有時(shí)意識(shí)不到摩擦的存在，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到摩擦力的存在，了解壓力和接觸面的粗糙程度對(duì)摩擦力大小的影響，本身并不困難，由于前面學(xué)生對(duì)探究活動(dòng)已有一定認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)積累，因此要充分運(yùn)用本節(jié)內(nèi)容讓學(xué)生體會(huì)

4、探究的各個(gè)環(huán)節(jié)，并注意學(xué)生在探究過程中可能出現(xiàn)的情況給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。學(xué)生可能出現(xiàn)的問題：（1）科學(xué)探究中猜想階段發(fā)現(xiàn)憑學(xué)生的感覺不合理的猜想可能較多。（2）實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生對(duì)勻速時(shí)讀數(shù)容易把握不準(zhǔn)。四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)這節(jié)課的重點(diǎn)是滑動(dòng)摩擦，作為引入課題，采用如下方法：由各種現(xiàn)象引入摩擦概念，簡(jiǎn)單區(qū)分三種摩擦，最后開始詳細(xì)討論滑動(dòng)摩擦。在問題猜想階段，可以把學(xué)生的各種想法都總結(jié)出來，包括合理和不合理的，應(yīng)給予鼓勵(lì)。在“制定計(jì)劃”階段，可指導(dǎo)學(xué)生各個(gè)猜想因素與摩擦力的關(guān)系，只能一個(gè)一個(gè)的單獨(dú)研究，這就是在研究多因素問題時(shí)必須注意的“控制變量法”。關(guān)于增大和減小摩擦，是“從物理走向社會(huì)”的重要素材

5、，可以組織學(xué)生討論，讓學(xué)生舉出更多有趣的利用摩擦、減小摩擦的事例，并總結(jié)出增大和減小摩擦常用的辦法，使學(xué)生學(xué)會(huì)用各種方法來使摩擦為人們服務(wù)。本節(jié)課科學(xué)探究的各個(gè)環(huán)節(jié)都很有可行性，應(yīng)該說其中更突出的是“猜想與假設(shè)”和“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”環(huán)節(jié)。在“猜想與假設(shè)”中要注意不要去限制學(xué)生的猜想，同時(shí)在相應(yīng)的“制定計(jì)劃”和操作過程中控制變量是關(guān)鍵。另外，實(shí)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)困難是如何測(cè)摩擦力，需要給予指導(dǎo)。五、教學(xué)資源與工具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)器材：一斜面，一木塊；木塊、木板、彈簧測(cè)力計(jì)、毛巾、小鐵塊、厚海綿、圓鉛筆（多組）教學(xué)環(huán)境：多媒體教室多媒體教學(xué)資源：PPT課件六、教學(xué)過程教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖1、

6、創(chuàng)設(shè)情景，提出問題（1）播放視頻：快速行駛的汽車進(jìn)行剎車，由于輪胎和地面的摩擦力作用，汽車停下來。在冰上表演的滑冰運(yùn)動(dòng)員利用冰刀和冰面的摩擦力使自己停下來。（或者演示：一木塊從一斜面上滑下，在水平桌面上滑行一段后停下。）師：為什么最終都停了下來？觀看視頻生：由于有摩擦。思考現(xiàn)象、共同點(diǎn)和原因（2）布置小活動(dòng)。（3）師：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)受到阻礙的現(xiàn)象，稱為滑動(dòng)摩擦現(xiàn)象。在滑動(dòng)摩擦過程中產(chǎn)生的力叫滑動(dòng)摩擦力。小活動(dòng)：用橡皮擦去書上的字或用抹布擦桌子。體會(huì)其中的力，感覺阻礙作用。知道滑動(dòng)摩擦和滑動(dòng)摩擦力概念。體會(huì)"相對(duì)滑動(dòng)"情景。 （4）師：滑動(dòng)摩擦力是物

7、體受到的阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力，那么滑動(dòng)摩擦力的方向有什么規(guī)律嗎？（5）師：你是否感受過滑動(dòng)摩擦的存在？（鼓勵(lì)各種想法）（6）展示圖片：看似光滑的金屬表面，用放大鏡看時(shí)的模樣。（7）對(duì)滑動(dòng)摩擦力這個(gè)力我們已知道了方向和作用點(diǎn)，現(xiàn)在你還想知道什么？生：與運(yùn)動(dòng)（相對(duì)運(yùn)動(dòng)）方向相反。生：滑滑梯時(shí)褲子會(huì)磨破；摔跤時(shí)皮被蹭破；讓學(xué)生簡(jiǎn)單了解滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生的原因。啟發(fā)學(xué)生思考滑動(dòng)摩擦力的大小和什么有關(guān)。2、設(shè)置實(shí)踐小活動(dòng)，進(jìn)行猜想 （1）布置小活動(dòng)。小活動(dòng)：用手掌在桌面上滑動(dòng)，用手掌在衣服上滑動(dòng)，用腳在地上蹭動(dòng)，輕輕的試試，再用力試試。讓學(xué)生體會(huì)滑動(dòng)摩擦力的大?。?）師：請(qǐng)大家猜想滑動(dòng)摩擦力的大小和什么有關(guān)系，盡

8、量說出你的猜想依據(jù)。在黑板上列出各種猜想和猜想依據(jù)。（有些猜想不合理或猜想正確但依據(jù)有偏差的，可以在探究出結(jié)論后再解釋探討。）生：與接觸面的光滑程度（粗糙程度）有關(guān)，地面越光滑拖物體越容易。生：與壓力有關(guān)，因?yàn)槲矬w越重越難拖。生：與接觸面的材料情況有關(guān)，旱冰在水泥地上好溜，在地毯上難溜起來。生：與接觸面的大小有關(guān)，因?yàn)榻佑|面越大，受到阻礙的面就越大。生：與物體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，滑動(dòng)摩擦是相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的，應(yīng)該和速度有關(guān)?；輹r(shí)滑得越快屁股越熱。鼓勵(lì)學(xué)生的各種猜想，發(fā)掘其中合理的因素給予表?yè)P(yáng)；引導(dǎo)學(xué)生對(duì)結(jié)論進(jìn)行猜想，以便得到科學(xué)合理的認(rèn)識(shí)。3、小組討論，制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)方案 （1）演示：滑動(dòng)摩擦力如何

9、測(cè)量。師：用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉著木塊勻速滑動(dòng)，指針不要顫動(dòng)。此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就反映了滑動(dòng)摩擦力的大小。（強(qiáng)調(diào)要"勻速"，可不作解釋，但要留給學(xué)生這樣一個(gè)疑問，使他們清楚有這樣的要求。）觀察與思考通過觀察與思考讓學(xué)生理解、掌握用彈簧測(cè)力計(jì)的拉力來反應(yīng)滑動(dòng)摩擦力大小的方法。（2）師：請(qǐng)各小組討論如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分別來驗(yàn)證各個(gè)猜想。要求至少對(duì)兩種猜想進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。（或者直接與學(xué)生說明首先對(duì)壓力和接觸面粗糙程度這兩因素進(jìn)行研究。得出結(jié)論后再研究其它因素。）參加一些小組的討論，指導(dǎo)學(xué)生研究各個(gè)猜想因素與摩擦力的關(guān)系時(shí)，只能一個(gè)一個(gè)的單獨(dú)研究，而且在研究某一個(gè)因素的變化怎樣影響摩擦力時(shí)，

10、必須保持其它因素不變，否則不能確定摩擦力的變化是由哪個(gè)因素引起的。指出這就是在研究多因素問題時(shí)常用的"控制變量法"。小組討論，包括器材和實(shí)驗(yàn)步驟，并且對(duì)實(shí)驗(yàn)的可行性進(jìn)行考慮。培養(yǎng)學(xué)生在研究多因素問題時(shí)掌握常用的"控制變量法"。（3）請(qǐng)各小組匯報(bào)設(shè)計(jì)方案。在和學(xué)生一起討論各個(gè)方案的科學(xué)性和可行性時(shí)注意滲透"控制變量法"。最后交流制定出研究各個(gè)因素的最佳方案，制定出實(shí)驗(yàn)表格，舉例如下：實(shí)驗(yàn)操作（簡(jiǎn)單表述）滑動(dòng)摩擦力大小1木塊在木板上勻速運(yùn)動(dòng)木塊在毛巾上勻速運(yùn)動(dòng)2木塊在木板上勻速運(yùn)動(dòng)木塊加上重物后在木板上勻速運(yùn)動(dòng)生：研究與接觸面的粗糙程度的

11、關(guān)系時(shí)，第一步把木塊平放在木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)，記下此時(shí)的滑動(dòng)摩擦力大??；第二步把木塊平放在毛巾上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)，記下此時(shí)的滑動(dòng)摩擦力大小。生：研究與壓力的關(guān)系時(shí)，第一步把木塊平放在木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)，記下此時(shí)的滑動(dòng)摩擦力大?。坏诙皆僭谀緣K上加一重物，用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)，記下此時(shí)的滑動(dòng)摩擦力大小。培養(yǎng)學(xué)生在研究多因素問題時(shí)掌握常用的"控制變量法"4、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄收集數(shù)據(jù)請(qǐng)大家根據(jù)以上的討論，修正自己的探究計(jì)劃后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并作好記錄。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如實(shí)記錄收集數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)5、分析交流，得出結(jié)論請(qǐng)各小組分析所得數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，

12、描述滑動(dòng)摩擦力的大小和什么因素有關(guān)，關(guān)系如何？（給學(xué)生解釋，滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面材料性質(zhì)有關(guān)，但我們不作深入研究，只作為了解層面，一般不用考慮）。分析所得數(shù)據(jù)，把結(jié)論表述出來。進(jìn)行小組匯報(bào)，交流得出結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的粗糙程度有關(guān)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小有關(guān)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大?；瑒?dòng)摩擦力的大小與接觸面材料性質(zhì)有關(guān)。分析能力、交流能力的訓(xùn)練與培養(yǎng)6、總結(jié)與評(píng)估 在實(shí)驗(yàn)過程中是否有新的發(fā)現(xiàn)？滑動(dòng)摩擦力的大小是否還會(huì)和其它的因素有關(guān)？對(duì)我們所得的結(jié)論你還能做更深入的研究嗎？思考、討論能激發(fā)興趣，對(duì)自己實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題或其他學(xué)生和老師提出的問

13、題作更深入思考。7、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，介紹靜摩擦和滾動(dòng)摩擦（1）演示實(shí)驗(yàn)：筷子提米（2）師：其實(shí)摩擦有三兄弟，除了滑動(dòng)摩擦外，還有靜摩擦和滾動(dòng)摩擦。兩個(gè)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)但保持相對(duì)靜止的物體間產(chǎn)生的摩擦叫靜摩擦，比如用手握起飲料瓶。一個(gè)物體在另一個(gè)物體上滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦叫滾動(dòng)摩擦，比如旱冰鞋與地面間的摩擦。你能舉出生活中這兩種摩擦的現(xiàn)象嗎？思考杯子和米的受力可能。生：推桌子但桌子沒動(dòng)時(shí)，與地面有靜摩擦；人走路時(shí)靠的是鞋與地面的靜摩擦；司機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)手與方向盤間有靜摩擦；各種繩結(jié)。生：帶輪子的行李箱拖動(dòng)時(shí)與地面間有滾動(dòng)摩擦；用圓珠筆寫字時(shí)筆尖的滾珠發(fā)生滾動(dòng)，筆與紙間有滾動(dòng)摩擦。了解靜摩擦和滾動(dòng)摩擦概念8、

14、實(shí)例說明，有害摩擦和有益摩擦（1）播放視頻：播放氣墊船、磁懸浮列車。觀察讓學(xué)生知道這兩種運(yùn)輸工具的設(shè)計(jì)意圖，知道這種技術(shù)的目的是為了減小摩擦力。（2）布置小活動(dòng)，要求學(xué)生找出幾根圓鉛筆?？偨Y(jié)用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦可以減小摩擦力的大小。小活動(dòng)：用手掌在桌面上移動(dòng)；在手掌下墊上幾根圓鉛筆再在桌面上移動(dòng)，體會(huì)受到的阻礙。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，摩擦力變小了。體會(huì)兩種方式受到的阻礙不同，便于理解兩種力。（3）展示圖片，請(qǐng)大家說出圖中是采用什么方法來減小有害摩擦和增大有益摩擦的。圖片有：有花紋的鞋底；用力剎車；光滑平整的雪橇；給車輪的軸加潤(rùn)滑油；軸承中的滾珠。生：鞋底的花紋是為了通過增加接觸面的粗糙程度來增大與地面的有益摩擦；剎車時(shí)通過增加剎車皮和輪間的壓力來增大有益摩擦。生：雪橇是通過減小接觸面的粗糙程度來減小有害摩擦；通過加潤(rùn)滑油來減小軸間的有害摩擦；軸承用滾珠是利用滾動(dòng)摩擦來減小有害摩擦。能舉出生活中更多的增大有益摩擦和減小有害摩擦的事例。理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，加深對(duì)規(guī)律的認(rèn)識(shí)和理解（4）總結(jié)：增大有益摩擦的辦法有：增加接觸面的粗糙程度；增大壓力。減小有害摩擦的辦法有：減小接觸面的粗糙程度；減小壓力；給接觸面處加潤(rùn)滑油；用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)