资源简介

6．4　摩擦力
1．物理观念：
(1)知道摩擦力的概念及摩擦现象，知道滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦。
(2)知道滑动摩擦力与接触面受到的压力及接触面的粗糙程度有关。
(3)知道有益摩擦和有害摩擦的概念以及增大有益摩擦与减小有害摩擦的方法。
2．科学思维：
(1)在学习测量滑动摩擦力的过程中，思考方法的不足并提出改进意见，培养质疑创新的意识。
(2)结合日常生活生产中的应用实例，分析概括增大摩擦与减小摩擦的方法。
3．科学探究：
(1)学会测量滑动摩擦力的方法。
(2)通过探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验过程中，学会制订简单的科学探究方案，理解在研究多因素问题中怎样运用“控制变量”的方法，学会利用表格收集实验数据，培养科学探究能力。
(3)对具体情境中的摩擦力问题提出猜想，通过受力分析，解释原理，在交流总结后，能清晰地表述其中摩擦力的应用。
4．科学态度与责任：
(1)通过观察和实际操作，树立以观察和实验的方法来研究物理问题的思想，培养实事求是的科学态度。
(2)联系生活实际，体会物理知识在生活中的价值。
教学重点：摩擦力的概念；探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
教学难点：增大摩擦与减小摩擦的方法；会用摩擦力的知识解释相关现象。
木板，玻璃板，弹簧测力计，毛巾，木块，多媒体课件等。
一、情境引入
创设情境：1.从滑梯上滑下的儿童，在水平面上滑行一段距离后，慢慢停下来；2.滑雪运动员停止动作后滑行一段停下来；3.推出的砂壶球，在轨道上慢慢停下来。
教师：它们的运动最终都会停下来，这是为什么？学完今天的课我们就会知道原因了。
二、新课教学
探究点一　生活中的摩擦
教师：摩擦现象在生活中随处可见。(如图)
　　
　　
引导学生进行讨论，分析事例，使学生认识相互接触的两个物体，当它们做相对运动或有相对运动趋势时，接触面间就产生阻碍相对运动或相对运动趋势的摩擦力。
教师引导学生得出摩擦力的概念。
归纳总结：一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦，叫做滑动摩擦。滑动摩擦中，在接触面上产生阻碍物体相对运动的力，叫做滑动摩擦力。
探究点二　探究滑动摩擦力
活动1：测量滑动摩擦力的大小。
我们知道，力都是有大小的，那么怎样测量滑动摩擦力的大小呢？
引导学生阅读课本有关内容，学习测量滑动摩擦力的方法，并尝试使用弹簧测力计测量木块在水平桌面上运动时摩擦力的大小。
在实验过程中引导学生注意：
(1)匀速直线拉木块运动时，拉动木块所用的力与木块受到的摩擦力大小相等，因此用弹簧测力计测出拉力的大小，就等于摩擦力的大小。
(2)使木块在木板上做匀速直线运动的关键是拉力要均匀，眼睛注视弹簧测力计的指针，在指针不颤动时读数。
(3)由于弹簧测力计本身受到重力的作用，为了保证拉力在水平方向上，牵引木块时，可握住弹簧测力计的外壳，而不是只拉住吊环。
活动2：探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
1．提出问题
教师先通过几个活动让学生感受摩擦力的大小的变化，再引导学生提出问题和猜想。
把手放在桌面上，轻压桌面，拖动；手用力压桌面，再拖动。用铅笔在纸上写字，再在玻璃上写字。
让学生谈谈，有什么发现？能提出什么问题？
教师引导学生提出问题：滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关？
2．猜想与假设
学生根据实验的感受和已有的知识、经验，通过思考，提出可能猜想：滑动摩擦力的大小与压力有关；滑动摩擦力的大小与物体的粗糙程度有关；滑动摩擦力的大小与物体运动的快慢有关；滑动摩擦力的大小与物体接触面积的大小有关；滑动摩擦力的大小与物体的重力有关等。
教师既要对学生大胆的猜想给予鼓励，又要注意引导学生进行科学的猜想，让学生说出猜想的依据。然后，师生共同对这些猜想进行分析、归纳，最后可合并为四个因素：滑动摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度、接触面积、运动速度有关。这样就可以有针对性地设计实验和收集证据了。
3．设计实验与制订方案
先让学生交流和讨论制订出实验方案，教师可提醒学生注意影响滑动摩擦力大小的因素不止一个，应该采用怎样的方法来研究呢？在实验中如何控制这些变量？并且引导学生设计出记录数据的表格。
4．进行实验与收集证据
学生每2～4人为一组，因课堂时间有限，每个小组可选择三个问题进行探究，必选问题：研究滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度的关系；自选问题：其他几个猜想任选其一进行实验。鉴于学生的认知水平，在实验中，要给学生做适当提示。
5．分析与论证
实验结束后，引导学生对实验现象和数据进行分析，对实验结果进行解释和描述。小组之间互相交流、分类整理，得出结论。
实验结论：滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度以及压力的大小有关。在压力一定的情况下，接触面越光滑，滑动摩擦力越小；在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。
6．评估与反思
实验结束后，询问学生：在探究的过程中，你有什么收获？还有什么问题无法解决？
【补充】滚动摩擦和静摩擦。
教师提问：如果将木块的底部放置几根圆柱形的铅笔，摩擦力的大小会改变吗？
引导学生回答：放置圆柱形的铅笔后，木块在铅笔上滚过，这时产生的摩擦力比滑动摩擦力小得多。
教师讲解：一个物体在另一个物体上滚动时所产生的摩擦，叫做滚动摩擦。在相同压力的情况下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
教师提问：轻轻推木块但木块没有滑动时，木块受摩擦力吗？
引导学生回答，提示：木块虽然没有滑动，但是有相对桌面运动的趋势。
教师讲解：一个物体在另一个物体表面上具有相对运动的趋势，但未发生相对运动时也会产生摩擦，这种摩擦叫做静摩擦，静摩擦中阻碍物体相对运动趋势的力，叫做静摩擦力。
探究点三　增大摩擦与减小摩擦的方法
教师：请同学们进行讨论，举例说明并不是所有的摩擦都是有害的，生活中也存在有益的摩擦。
学生分组进行讨论、交流。
多媒体展示：鞋底摩擦大可防滑，传送带等。
教师总结：可见，生活中存在有益摩擦和有害摩擦。我们要增大有益摩擦，减小有害摩擦。
教师提问：谁能举出增大摩擦的方法？
学生讨论交流，举出各种各样的方法和实例。如：(1)轮胎印上花纹，增大摩擦；(2)演奏前在小提琴的弓毛上擦些松香；(3)自行车的刹车。
教师总结：可以通过增加压力和增大接触面的粗糙程度来增加摩擦力。
教师提问：谁能举出减小摩擦的方法和实例？
学生讨论交流，举出各种各样的方法和实例。如：(1)打气筒的内部做得很光滑；(2)在自行车车轮的轴承中加润滑剂；(3)自行车的车轴处装有滚珠轴承；(4)气垫船能够快速行驶。
教师总结：减小摩擦的方法：(1)减小压力；(2)减小接触面的粗糙程度；(3)用滚动摩擦代替滑动摩擦；(4)使接触面分离。
教师利用多媒体，向学生简单介绍“气垫船”和“磁悬浮列车”等，还可以给学生讲解气垫导轨的原理。
教师归纳总结：(1)增大摩擦的方法：①增大压力；②使接触面更粗糙。(2)减小摩擦的方法：①减小压力；②减小接触面的粗糙程度；③用滚动摩擦代替滑动摩擦；④使接触面分离。
三、板书设计
6．4　摩擦力
1．摩擦力
2．测量滑动摩擦力的大小
3．探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
4．增大摩擦的方法
5．减小摩擦的方法
摩擦力是日常生活中常见的一种力，利用日常生活中的具体事例来引入新课，能激发学生的学习欲望，体现了从生活走向物理的教学思想。在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，安排了学生提出问题、猜想与假设、设计实验与制订方案、进行实验与收集证据、分析与论证等教学过程，其实在此过程中有些组的方案经实验检验是不成功的，但是他们学会了如何评估他人和自己所做的探究活动。最后介绍生产和生活中增大摩擦与减小摩擦的应用，激发了学生们对科学的热爱，充分发挥学生的能动性，以学生为主体，让其感受物理知识在生活中的运用，这样学生也更容易掌握本节课的知识。

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