资源简介

《运动与摩擦力》教学设计
教学目标
科学观念：知道.一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，产生摩擦力；摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力；摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
科学思维：用观察、比较、分析、归纳、演绎的方法，能探究摩擦力的内在原理和应用空间。
探究实践：会用垫圈数表示摩擦力的大小，并对比不同运动方式下的测量结果；摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力；摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
态度责任：通过探究性学习，知道用不同方法科学标准的科学实证才能得出有效的科学结论，领悟生活中摩擦力原理无处不在的，科学技术与生活紧密相连。
教学重难点
重点：了解摩擦力，以及知道摩擦力是有大小的。
难点：通过实验探究摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
教学准备
实验用纸盒、线、托盘、铁垫圈若干、圆铅笔、四个小车轮、两根车轴、实验记录单。
教学过程
一、揭示课题（5分钟）
1、感受摩擦力
师：同学们，老师想请一位同学上来推一推这个讲台，请你来
生尝试推动讲台
师：你能推得动吗？生：推不动。
师：为什么推不动？
生1：讲台太重了 生2：有摩擦力
师：想要知道为什么推不动，首先我们要了解一个神奇的力。请你把手放在桌面上往前推。手要往前滑，顺利吗？费劲吗？
生1：手能向前推
生2：有点费劲。
2.出示摩擦力的概念。
师：是的，当一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，运动的物体会受到一个阻碍它运动的力，这个力叫摩擦力（板书：摩擦力）。
3.出示古人搬运巨石的图片。
师：在 4000 多年前的古埃及，人们在建造金字塔时，由于巨石与地面之间也存在很大的摩擦力，给搬运工作带来极大的困难。你知道他们是怎么解决摩擦力的吗？
生：在巨石下面垫上滚木
师：古人在巨石下面垫上滚木，这种运动方是我们在三年级的时候学过，叫做滚动（板书：滚动），而直接拉动的方式叫做滑动（板书：滑动）。这节课我们就来研究物体不同的运动方式与摩擦力大小之间的关系。（板书：运动与摩擦力）
【设计意图】利用身边可及的常见摩擦力为学习素材，有利于激活学生的生活经验，调动学生的探究热情，摩擦力概念认知的过程更加顺畅。借用金字塔搬石头搬运石头的情景，因金字塔建造是未解之谜，搬运巨型石头就是学生好奇的。用金字塔搬运石头的情景作为摩擦力探究导入，可以调动学生的探究热情。
二、实践探究：（25分钟）
师：这两种（滚动与滑动）运动方式，那种摩擦力小？今天我们就通过实验来证明用滚动的方式产生的摩擦力是不是更小。
师：要想知道哪种方式产生的摩擦力更小，首先要知道直接拉动重物时受到的摩擦力大小。老师给大家提供这些材料，你准备怎么设计实验？
请各小组结合课本的内容讨论并设计出你们的实验方法。（3分钟）
师：你们认为可以将泡沫板放在桌面上直接拉动，那这模拟的是滑动还是滚动的方式？ 生：是滑动。（1分钟）
师：好，实验方法出来了。老师发现一个问题，如果直接用手拉动的话，测出的摩擦力不精准，怎么办？有没有其他物品代替用手拉动？
师：如果老师再给大家提供托盘和垫圈这两种材料，你有什么好办法？
生：可以在托盘里加垫圈。（2分钟）
师：怎么加，加到什么时候为止呢？是的，当我们的泡沫板刚开始运动时，记录下垫圈的个数我们可以用垫圈的个数表示摩擦力的大小。
师：具体怎么操作呢？
活动一：直接拉动重物（5分钟）
1、播放操作视频
2、生完成实验并记录汇报
师：滑动的实验我们完成了，滚动的实验要怎么做呢？老师给大家增加这些材料，你准备怎么设计实验？
请各小组结合课本的内容讨论并设计出你们的实验方法。
活动二：使用滚木拉动重物（5分钟）
1、播放操作视频
2、生完成实验并记录汇报
师小结：直接滑动搬运泡沫板，用的垫圈多，受到的摩擦力大；用滚木搬运泡沫板，用的垫圈少，受到的摩擦力小。
师：利用滚木确实可以减小摩擦力，但是古人在用滚木长距离搬运重物时发现有些不足，后来人们是如何改进的？
生：装上轮子
活动三：改进滚木，使用轮子拉动重物（3分钟）
1、播放操作视频
2、生完成实验并记录汇报
师小结：轮子的发明是一个了不起的创举。
【设计意图】把三个活动设计为两个分层的探究实验，让学生在实验的过程中有所发现，同时又引发新的问题促使学生思考，进而让学生提出解决问题的方法并进行验证。虽然，探究的深度不够完全，但是已符合基于生活的摩擦力原理基本需要。实验中只改变运动方式，其他条件不变，以渗透对比实验的基本理念。
三、探究发现（预设5分钟）
师：我们使用了两种不同的方式搬运重物，一种是滑动，一种是滚动。你发现哪一种方式搬运重物产生的摩擦力小？生：滚动
师：是不是任何时候，摩擦力都越小越好呢？播放视频，让学生从视频中寻找答案。
师：生活中哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩擦力？
【设计意图】在研讨中了解摩擦力的大小与物体的运动方式有关，对于相同的物体滚动摩擦力小，滑动摩擦力大。再将学生的学习置于真实情境中，进一步引导学生认识摩擦力，利用所学科学原理来解释现实中的问题，将科学与生活很好地联系起来。
四、拓展：交通工具是怎样减小摩擦力的？（预设1分钟）
1.出示气垫船和磁悬浮列车图片。讨论：气垫船和磁悬浮列车是怎样减小摩擦力，行驶得更快？
【设计意图】科学原理有其简约性，但是生活应用就会根据不同需要对科学原理进行变式细化应用。通过生活实例的研讨，思考科学原理怎样存在的，有利于学生的深度学习，最终可以掌握更多的生活能力和技术设计素养，并更好地服务学生的生活需求。
五、板书设计(共17张PPT)
运动与摩擦力
摩擦力
运动
物体
摩擦力
阻碍运动
接触摩擦
当一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，运动的物体会受到一个阻碍它运动的力，这个力叫摩擦力。
摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
探究
摩擦力
运动方式
泡沫板
钩码（巨石）
垫圈
托盘
实验材料
模拟直接在物体表面搬运重物
一
活动
实验材料：泡沫板、钩码、垫圈、 托盘等。
1、直接拉动重物
实验要求：
（1）小组分工：确定六人为一个小组，两人为操作员：一人控制泡沫板，一人往托盘里放垫圈；一人为汇报员，两人为观察员，一人为记录员
（2）标明泡沫板运动的起点，每次实验都要从起点。
（3）重复做3次实验。
实验记录：
滑动 垫圈个数（个）
第一次
第二次
第三次
泡沫板
钩码（重物）
垫圈
托盘
笔芯（滚木）
二
活动
模拟在滚动物体的表面搬运重物。
2、使用滚木拉动重物
实验材料：笔芯、泡沫板、钩码、垫圈、托盘等。
实验记录：
滚动 垫圈个数（个）
第一次
第二次
第三次
实验结论：滚动摩擦力比滑动摩擦力（ ）。
小
泡沫板
钩码（重物）
垫圈
托盘
轮子
三
活动
模拟用轮子搬运重物。
实验材料：轮子、泡沫板、钩码、垫圈、托盘等。
3、改进滚木，使用轮子拉动重物
实验记录：
垫圈个数（个）
第一次
第二次
第三次
轮子——运用滚动摩擦的伟大发明。
古时候，人们搬运很重的物体时，往往在物体下面放上滚木。后来发明了安装轮子的车。现代发明了充气轮胎，安装在汽车上用来运输很重的物体就更方便快捷了。
滚木
木轮
充气轮胎
摩擦力无处不在
下列交通工具减小摩擦力的原理
气垫船减小摩擦力原理：气垫会使船体浮力增加，没入水中的部分减少，从而减少船体与水的接触面积，使得摩擦力减小。
磁悬浮列车减小摩擦力原理：磁悬浮列车是通过在一定条件下，车体与轨道之间由于磁极同极相斥的原理而避免直接接触，减小了摩擦力。

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