资源简介

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。
教学重难点：
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。
教学准备：
1.材料准备：塑料盒、钩码、测力计、毛巾。
2.场地准备：科学教室。
教学过程：
1.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.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，你会选择哪些材料，怎么设计实验呢？
生：用测力计勾住塑料盒拉，看看测力计的示数；然后再把钩码放在塑料盒上加重，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毛巾，你想利用它来研究什么？
生：可以把塑料盒拉着分别在桌面上和毛巾上拉，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：我们先把塑料盒放在桌面上拉动，摩擦力是0.4牛左右。然后给塑料盒上放一个小钩码，发现摩擦力变大了，是1.2牛。然后再加一个钩码，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。然后我们又先把塑料盒放在桌面上拉动，最后放在毛巾上拉动，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；而毛巾粗糙，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；物体越轻，接触面越光滑，摩擦力就会越小。
3.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，塑料盒在同样的桌面上，我们用加钩码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，又换成了毛巾来拉动，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：我们在准备单元研究影响降落伞下降快慢的因素实验中用过，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，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.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。

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