资源简介

8.力与运动（教学教案）
核心素养
科学观念：※知道力可以改变物体的运动状态。
科学思维：※能够与同伴合作探究拉力大小与小车前进快慢的关系。
探究实践：※通过实验研究磁力能否改变钢珠的运动方向。
※体会到在科学探究活动中，需要利用证据来验证假设。
态度责任：※知道力可以改变物体的运动状态。重点
※探究拉力大小与小车前进快慢的关系。难点
教学内容
本课是《常见的力》单元第一课，紧承上一单元，教学内容分两个部分。
第一部分，观察生活中的各种运动，交流物体运动状态的改变与哪些力有关，从而揭示出力与运动的关系，在这里实际也让学生认识了生活中常见的力，如摩擦力、风力、磁力、弹力、浮力等，这也是本单元的总起。
第二部分，包括两个探究活动：活动一，探究拉力大小与小车前进快慢的关系；活动二，研究磁力能否改变钢珠的运动方向。这两个活动一个指向力可以改变物体运动的快慢，一个指向力可以改变物体运动的方向；一个是定量研究，一个是定性观察；一种力是直接接触的力——拉力，一种力是不直接接触的力——磁力。两者结合起来，用实践活动有力地诠释了力与运动的关系。
教学准备
学生分组材料：小车、棉线、钩码或垫圈、秒表、滑轮支架、记号标 签、钢珠、斜坡轨道、8开白纸、磁力较强的磁铁、记录笔。
教学过程
活动一：哪些力能使下面这些物体的运动状态改变
1.运动中的自行车停下来是因为人在骑自行车时用力捏车闸，车闸的胶皮夹住了自行车的车圈，在摩擦力的作用下使自行车停下来。
2.风车转动起来是因为风具有能量，风力作用到风车上，使它转动起来。
3.磁力小车拐弯是因为小车上有一块磁铁，用另一块磁铁在它旁边吸引或排斥它，在磁力的作用下使磁力小车拐弯了。
4.皮球弹起来是因为皮球内充满压缩空气，压缩空气具有弹性。人在拍球的过程中，皮球表面发生形变，产生了弹力，使皮球弹起来。
5.潜艇浮出水面是因为使用压缩空气将海水排出去，使水对潜艇的浮力大于潜艇的重力，它就会浮出水面。
总 结：力可以使静止的物体运动，也可以使运动的物体静止，还可以改变物体运动的快慢与方向。物体运动状态的改变离不开力。
设计意图：
五幅图片分别代表生活中五种常见的力：摩擦力、风力、磁力、弹力、浮力。这五种力当中有接触力，也有不需要接触产生的力，如磁力。这些图片内容是对低年段力的学习的一个进阶，低年段认识了力可以改变物体的形状，中年段学习力可以改变物体的运动状态。
活动二 研究力与运动的关系
1.探究拉力大小与小车前进快慢的关系。
实验材料：定滑轮、小车、细线、钩码或垫圈、长桌面、秒表。
实验问题：拉力大小与小车前进快慢是否有关系？
实验猜想：拉力大，小车前进_______；拉力小，小车前进_______（填“快”或“慢”）。
实验方法：在桌子边缘固定一个定滑轮，在棉线一端系上小车，另一端挂上钩码或垫圈，将棉线置于定滑轮凹槽内，在小车起步的地方标出起点，邻近定滑轮的地方标出终点，让钩码或垫圈自由下落，从而使小车获得动力，记下小车从起点到终点所用的时间，多次实验取平均值。再增加1个钩码或垫圈，重复上述实验步骤。
保持不变的量：小车的载重、小车行进的路程。
需要改变的量：小车的拉力（与末端挂钩上重物的数量有关）。
实验步骤：（1）小组分工，确定两人为操作员（一人控制小车、一人挂钩码），一人为记录员，一人为口令员兼计时员，操作员要听口令员指挥。
（2）按图组装好实验装置，确保小车在拉力作用下能够自由前行。
（3）标明小车运动的起点和终点。先挂1个钩码，记录下小车行进固定路程的时间。
（4）重复刚才的实验步骤两次，记录小车行进时间，计算平均值。
（5）分别挂2个、3个钩码，多次实验记录下小车行进时间并计算平均值。
实验记录：
探究拉力大小与小车前进快慢的关系的记录表。
拉力 （钩码数量） 实验结果 平均时间/秒
第一次/秒 第二次/秒 第三次/秒
1个 3.38 3.15 3.25 3.26
2个 2.82 2.68 2.78 2.76
3个 1.70 1.65 1.80 1.72
实验现象：挂3个钩码的小车运动得最快，挂1个钩码的小车运动得最慢。
实验分析：钩码少，重力小，拉力就小，小车运动得就慢；钩码多，重力大，拉力就大，小车运动得就快。
实验结论：拉力的大小会影响小车前进的快慢。拉力大，小车前进快；拉力小，小车前进慢。
2.研究磁力能否改变钢珠的运动方向。
实验材料：钢珠、斜面、磁铁。
实验猜想：磁力__________改变钢珠的运动方向。（填“ 能”或“不能”）。
实验步骤：（1）让钢珠从斜面顶端滚下，记录钢珠的运动路径。
（2）在路径的一侧放一块磁铁。
（3）再次让钢珠从斜面顶端滚下，观察并记录钢珠的运动路径。
提示：斜坡轨道可用切开的PVC管，用橡皮泥将其固定在纸板上的木框上。木框是为了防止小球滚得太远不好控制。
实验现象：第一次钢珠撞到木框前其运动路径与斜坡基本保持一条直线，第二次放了磁铁后钢珠朝磁铁方向偏转，其路径是一条曲线。
实验分析：磁铁能够吸引铁，当钢珠经过磁铁时，磁铁会吸引钢珠，
使钢珠向磁铁靠近。
实验结论：磁力能改变钢珠的运动方向。
设计意图：
提供实际动手的机会，探究小车前进的具体问题，认识到力可以改变物体运动的快慢，让学生经历从问题到假设、从实验设计到收集数据、从分析数据到得出结论的比较完整的探究过程。
活动三：思考以下两个问题
1.第一个活动中，假设拉力不变，而往小车上加重物，那么小车前进快慢又会有什么变化？
往小车上加重物，会使小车与桌面之间的摩擦力增大，而此时拉力不变，会导致小车前进变慢。
2.第二个活动中，钢珠为什么会改变运动方向？
钢珠改变运动方向，是因为磁铁对钢珠有磁力，使钢珠的运动路径朝着磁铁方向偏转，所以和第一次钢珠运动的直线路径有区别。
设计意图：
力不仅能改变物体运动的快慢，也能改变物体运动的方向，这个实验能够很好地证明这一点。上面小车的实验涉及的力是拉力，属于接触力，这里涉及的力是磁力，属于非接触力，两个实验分别用两种类型的力，显得教材设计更科学、更全面。
隐含力的不同种类，力可以通过直接接触对物体产生影响，也可以不直接接触而对物体产生影响，磁力就是不直接接触物体而对物体产生影响的力。
活动手册
课堂总结
本课我们通过观察生活中的各种运动，交流物体运动状态的改变与哪些力有关，从而揭示力与运动的关系。认识到力能使静止的物体运动，也能使运动的物体静止，力也可以使物体运动的方向发生改变。能通过实验了解力的大小可以改变物体的运动快慢，且力越大，物体运动得越快。还能认识到力可以改变物体的运动方向，并思考“物体运动快慢与自身质量存在什么样的关系”“能使物体运动方向发生改变的条件是怎样的”等问题。
板书设计

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