探究摩擦力的大小與什么有關(guān)

1、探究摩擦力的大小與什么有關(guān) 學(xué)生情況分析：    在這個階段的初中學(xué)生對摩擦現(xiàn)象有一定的感性認(rèn)識，但有時意識不到摩擦的存在，讓學(xué)生認(rèn)識到摩擦力的存在，了解壓力和接觸面的粗糙程度對摩擦力大小的影響，本身并不困難，由于前面學(xué)生對探究活動已有一定認(rèn)識和經(jīng)驗積累，因此要充分運用本節(jié)內(nèi)容讓學(xué)生體會探究的各個環(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）實驗過程中學(xué)生對勻速時讀數(shù)容易把握不準(zhǔn)。教材分析：北師大版八年級第七章運動和力第四節(jié)探究摩擦力的大小與什么有關(guān)；本內(nèi)

2、容所需課時為1課時。本節(jié)課是一個完整的探究學(xué)習(xí)過程。   各種摩擦現(xiàn)象在生活中都很常見，滑動摩擦是這節(jié)課學(xué)習(xí)和研究的重點，而靜摩擦和滾動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，作為知識拓展介紹了靜摩擦，在“想想議議”欄目中，把滾動摩擦作為減小滑動摩擦的一種方法來介紹給學(xué)生，使學(xué)生能簡單認(rèn)識滑動摩擦、靜摩擦、滾動摩擦。   對摩擦現(xiàn)象，學(xué)生有一定的感性認(rèn)識，讓學(xué)生認(rèn)識到摩擦力的存在，了解壓力和接觸面的粗糙程度對摩擦力大小的影響，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，就賦予了它新的教育意義。由于前面學(xué)

3、生對探究活動已有一定認(rèn)識和經(jīng)驗積累，因此要充分運用本節(jié)內(nèi)容讓學(xué)生體會探究的各個環(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。教學(xué)目標(biāo)：1、知識與技能：（1）知道滑動摩擦、滾動摩擦、靜摩擦現(xiàn)象。（2）知道影響滑動摩擦力大小的因素。（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）通過實驗設(shè)計與操作，掌握控制變量的研究方法。（3）通過對摩擦現(xiàn)象、因素猜想、方案設(shè)計等的討論，培養(yǎng)學(xué)生的信息交流能力。3、情感態(tài)度與價值觀：（1）通過對摩擦現(xiàn)象以及其運用的學(xué)習(xí)使學(xué)生關(guān)注周圍與我們息息

4、相關(guān)的物理知識。（2）通過體會本節(jié)內(nèi)容中探究的各個環(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：探究滑動摩擦力與什么有關(guān)，猜想過程與設(shè)計方案過程。教學(xué)難點：掌握控制變量的方法；摩擦力的測量。教學(xué)策略選擇與設(shè)計這節(jié)課的重點是滑動摩擦，作為引入課題，采用如下方法：由各種現(xiàn)象引入摩擦概念，簡單區(qū)分三種摩擦，最后開始詳細(xì)討論滑動摩擦。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。在“制定計劃”階段，可指導(dǎo)學(xué)生各個猜想因素與摩擦力的關(guān)系，只能一個一個的單獨研究，這就是在研究多因素問題時必須注意的“控制變量法”。關(guān)于增大和減小摩擦，是“從物理走向社會”的重要

5、素材，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“制定計劃與設(shè)計實驗”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，同時在相應(yīng)的“制定計劃”和操作過程中控制變量是關(guān)鍵。另外，實驗中會出現(xiàn)的一個困難是如何測摩擦力，需要給予指導(dǎo)。教學(xué)資源與工具設(shè)計實驗器材：一斜面，一木塊；木塊、木板、彈簧測力計、毛巾、小鐵塊、厚海綿、圓鉛筆（多組）多媒體教學(xué)資源：PPT課件教學(xué)過程教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖1、創(chuàng)設(shè)情景，提出問題（1）

6、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動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、共同點和原因（2）布置小活動。（3）師：一個物體在另一個物體表面上發(fā)生相對滑動時受到阻礙的現(xiàn)象，稱為滑動摩擦現(xiàn)象。在滑動摩擦過程中產(chǎn)生的力叫滑動摩擦力。小活動：用橡皮擦去書上的字或用抹布擦桌子。體會其中的力，感覺阻礙作用。知道滑動摩擦和滑動摩擦力概念。體會"相對滑動"情景。（4）師：滑動摩擦力是物體受到的阻礙物體運動的力，

7、那么滑動摩擦力的方向有什么規(guī)律嗎？（5）師：你是否感受過滑動摩擦的存在？（鼓勵各種想法）（6）展示圖片：看似光滑的金屬表面，用放大鏡看時的模樣。 （7）對滑動摩擦力這個力我們已知道了方向和作用點，現(xiàn)在你還想知道什么？生：與運動（相對運動）方向相反。生：滑滑梯時褲子會磨破；摔跤時皮被蹭破；讓學(xué)生簡單了解滑動摩擦產(chǎn)生的原因。啟發(fā)學(xué)生思考滑動摩擦力的大小和什么有關(guān)。2、設(shè)置實踐小活動，進(jìn)行猜想（1）布置小活動。小活動：用手掌在桌面上滑動，用手掌在衣服上滑動，用腳在地上蹭動，輕輕的試試，再用力試試。讓學(xué)生體會滑動摩擦力的大小（2）師：請大家猜想滑動摩擦力的大小和什么有關(guān)系，盡量說出你的猜想依據(jù)。在黑板

8、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)，因為物體越重越難拖。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)，因為接觸面越大，受到阻礙的面就越大。生：與物體運動速度有關(guān)，滑動摩擦是相對運動引起的，應(yīng)該和速度有關(guān)?；輹r滑得越快屁股越熱。鼓勵學(xué)生的各種猜想，發(fā)掘其中合理的因素給予表揚；引導(dǎo)學(xué)生對結(jié)論進(jìn)行猜想，以便得到科學(xué)合理的認(rèn)識。3、小組討論，制定計劃和設(shè)計方案（1）演示：滑動摩擦力如何測量。師：用彈簧測力計水平拉

9、著木塊勻速滑動，指針不要顫動。此時彈簧測力計的示數(shù)就反映了滑動摩擦力的大小。（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、掌握用彈簧測力計的拉力來反應(yīng)滑動摩擦力大小的方法。（2）師：請各小組討論如何設(shè)計實驗分別來驗證各個猜想。要求至少對兩種猜想進(jìn)行方案設(shè)計。（或者直接與學(xué)生說明首先對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)生研究各個猜想因素與摩擦力的關(guān)系時，只能一個一個的單獨研究，而且在研究某一個因素的變化怎樣影響摩擦力時，必須保持其它因素不變，否則不

10、能確定摩擦力的變化是由哪個因素引起的。指出這就是在研究多因素問題時常用的"控制變量法"。小組討論，包括器材和實驗步驟，并且對實驗的可行性進(jìn)行考慮。培養(yǎng)學(xué)生在研究多因素問題時掌握常用的"控制變量法"。（3）請各小組匯報設(shè)計方案。在和學(xué)生一起討論各個方案的科學(xué)性和可行性時注意滲透"控制變量法"。最后交流制定出研究各個因素的最佳方案，制定出實驗表格，舉例如下：實驗操作（簡單表述）滑動摩擦力大小1木塊在木板上勻速運動 木塊在毛巾上勻速運動 2木塊在木板上勻速運動 木塊加上重物后在木板上勻速運動 3木塊在

11、毛巾上勻速運動 木塊在海綿上勻速運動 4木塊平放在木板上勻速運動 木塊橫放在木板上勻速運動 5木塊以較慢速度在木板上勻速運動 木塊以較快速度在木板上勻速運動  生：研究與接觸面的粗糙程度的關(guān)系時，第一步把木塊平放在木板上，用彈簧測力計水平勻速拉動，記下此時的滑動摩擦力大小；第二步把木塊平放在毛巾上，用彈簧測力計水平勻速拉動，記下此時的滑動摩擦力大小。生：研究與壓力的關(guān)系時，第一步把木塊平放在木板上，用彈簧測力計水平勻速拉動，記下此時的滑動摩擦力大??；第二步再在木塊上加一重物，用彈簧測力計水平勻速拉動，記下此時的滑動摩擦力大小

12、。生：研究與接觸面材料性質(zhì)的關(guān)系時，第一步把木塊平放在薄毛巾上，用彈簧測力計水平勻速拉動，記下此時的滑動摩擦力大??；第二步把木塊平放在表面平整的厚海綿上，用彈簧測力計水平勻速拉動，記下此時的滑動摩擦力大小。生：研究與接觸面積的關(guān)系時，第一步把木塊平放在木板上，用彈簧測力計水平勻速拉動，記下此時的滑動摩擦力大??；第二步把木塊橫放（或豎放）在木板上，用彈簧測力計水平勻速拉動，記下此時的滑動摩擦力大小。生：研究與運動速度的關(guān)系時，第一步把木塊平放在木板上，用彈簧測力計以較慢的速度水平勻速拉動，記下此時的滑動摩擦力大??；第二步把木塊平放在木板上，用彈簧測力計以較快的速度水平勻速拉動，記下此時的滑動摩擦

13、力大小。培養(yǎng)學(xué)生在研究多因素問題時掌握常用的"控制變量法"4、進(jìn)行實驗，記錄收集數(shù)據(jù)請大家根據(jù)以上的討論，修正自己的探究計劃后進(jìn)行實驗，并作好記錄。進(jìn)行實驗，如實記錄收集數(shù)據(jù)。實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)5、分析交流，得出結(jié)論請各小組分析所得數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，描述滑動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，交流得出結(jié)論：滑動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，滑動摩擦力越大。滑動摩擦力的大小與壓力大小有關(guān)，壓力越大，滑動摩擦力越大

14、?；瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c接觸面材料性質(zhì)有關(guān)?；瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c接觸面積大小無關(guān)?；瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c物體運動速度大小無關(guān)。分析能力、交流能力的訓(xùn)練與培養(yǎng)6、總結(jié)與評估在實驗過程中是否有新的發(fā)現(xiàn)？滑動摩擦力的大小是否還會和其它的因素有關(guān)？對我們所得的結(jié)論你還能做更深入的研究嗎？思考、討論能激發(fā)興趣，對自己實驗中出現(xiàn)的問題或其他學(xué)生和老師提出的問題作更深入思考。7、設(shè)計實驗，介紹靜摩擦和滾動摩擦（1）演示實驗：筷子提米（2）師：其實摩擦有三兄弟，除了滑動摩擦外，還有靜摩擦和滾動摩擦。兩個有相對運動趨勢但保持相對靜止的物體間產(chǎn)生的摩擦叫靜摩擦，比如用手握起飲料瓶。一個物體在另一個物體上滾動時產(chǎn)生的摩擦叫滾

15、動摩擦，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：推桌子但桌子沒動時，與地面有靜摩擦；人走路時靠的是鞋與地面的靜摩擦；司機(jī)轉(zhuǎn)動方向盤時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時與地面間有滾動摩擦；用圓珠筆寫字時筆尖的滾珠發(fā)生滾動，筆與紙間有滾動摩擦。了解靜摩擦和滾動摩擦概念8、實例說明，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)生知道這兩種運輸工具的設(shè)計意圖，知道這種技術(shù)的目的是為了減小摩擦力。（2）布置小活動，要求學(xué)生找出幾根圓鉛筆?？偨Y(jié)用滾動摩擦代替滑動摩擦可以減小摩擦力的大小。小活動：用手掌在桌面上移動；

16、在手掌下墊上幾根圓鉛筆再在桌面上移動，體會受到的阻礙。對比發(fā)現(xiàn)，摩擦力變小了。體會兩種方式受到的阻礙不同，便于理解兩種力。（3）展示圖片，請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；通過加潤滑油來減小軸間的有害摩擦；軸承用滾珠是利用滾動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。理論與實際應(yīng)用相結(jié)合，加深對規(guī)律的認(rèn)識和理解（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；給接觸面處加潤滑油；用滾動摩擦代替滑動摩擦；使摩擦面脫離接觸。討論總結(jié)掌握增大、減小摩擦力的方法，培養(yǎng)歸納總結(jié)