资源简介

(共21张PPT)
教科版五年级上册
《工具与技术》
提出和聚焦问题
实现在月球上行驶，科研人员为月球车设计了独特的六轮结构和驱动系统，以便更好地利用或克服摩擦力。
同学们！
借助摩擦力，可以让
小车停止运动。摩擦
力是怎样产生的？
什 么 是 摩 擦 力
同学们！什么叫摩擦力 ？
做感知摩擦力的游戏
感受
两人面对面蹲下、互相拉手拉扯时，
脚底会有向前滑动的趋势，脚下发滑、
有阻力阻挡滑动。
科学原理
脚和地面之间存在摩擦力。当身体有滑动
趋势时，地面会产生阻碍滑动的静摩擦力，
拉住双脚不让打滑。
感 知 摩 擦 力
认 识 摩 擦 力
生活当中的摩擦力（科普视频）
测量小车运动时所受的摩擦力
在小车速度不变、弹簧测力计
上读数稳定时，读出拉力大小
拉力=摩擦力
测量小车运动时所受的摩擦力
实验步骤
重复测量几次，
完成后整理器材
将弹簧测力计挂钩
挂在小车前端，先
把测力计指针调至0刻度。
沿水平桌面缓慢、
匀速拉动小车，
保持速度不变。
小车平稳运动时，
平视刻度读出拉
力并记录
比较不同情况下小车所受的摩擦力
先预测下面几种情况
下小车受到的摩擦力
大小，在进行实验。
滚动VS制动
光滑VS粗糙
光滑VS粗糙
测量小车运动时所受的摩擦力
探究摩擦力大小实验步骤
1. 连接小车与调零后的弹簧测力计，水平匀速拉动小车，
读出拉力，代表摩擦力大小。
2. 对比滚动/制动车轮：车轮可转动测一组；锁死车轮
不能转动，再测一组，记录数据。
3. 对比光滑/粗糙车轮：换浅纹光滑车轮、深纹粗糙车轮，
分别匀速拉动测量。
4. 对比轻重车身：空小车测一次，加钩码加重后再测一次。
比较不同情况下小车所受的摩擦力
滚动VS制动
制动摩擦力>滚动摩擦力
0.8N
0.2N
比较不同情况下小车所受的摩擦力
接触面越粗糙摩擦力越大
0.8N
0.2N
光滑VS粗糙
0.15N
0.35N
比较不同情况下小车所受的摩擦力
0.8N
0.2N
0.15N
0.35N
0.2N
0.5N
1. 滑动摩擦力比滚动摩擦力大，车轮锁死制动时拉动小车更费力；
2. 车轮表面越粗糙，摩擦力越大；
3. 小车重量越大，地面产生的摩擦力也越大。
实验结论
影响小车所受摩擦力大小的因素有哪些 ？
①接触面粗糙程度：接触面越粗糙，摩擦力越大；
②小车对接触面的压力：小车越重，压力越大，
摩擦力越大；
③运动方式：滑动摩擦比滚动摩擦摩擦力大。
“玉兔” 号月球车的设计是怎样
帮助它利用或克服摩擦力的？
宽大、带深花纹的轮子：增大接触面粗糙程度，增大摩擦力，防止在月球松软土壤打滑，利用摩擦力稳定行驶；
车轮采用滚动设计：把滑动摩擦变为滚动摩擦，减小行驶阻力，克服过大摩擦力。
生活中哪些地方需要增大摩擦力？
大摩擦力（防滑、抓牢）
鞋底花纹、汽车轮胎纹路、防滑垫、刹车皮、自行车把手橡胶套。
哪些地方需要减小摩擦力 ？
减小摩擦力（省力、顺滑）
轴承装滚珠、轮滑鞋轮子、机器润滑油、滑梯抛光、行李箱滚轮。
各种交通工具是怎样减小摩擦力的？
查阅资料，了解各种交通工具是怎样减小或利用摩擦力的。
气垫船模型
气垫船
气球浮力
各种交通工具是怎样减小摩擦力的？
磁悬浮列车
磁悬浮陀螺
磁力相斥
各种交通工具是怎样减小摩擦力的？
减小摩擦力的做法
自行车、汽车的车轮用滚动代替滑动，车轴内装滚珠轴承并加润滑油，减小零件间的摩擦，让行驶更省力。
飞机、高铁、汽车做成流线型外形，减小空气阻力；轮船做成流线型船身，减小水的摩擦阻力。
磁悬浮列车、气垫船让车体与轨道/水面分离，大幅减小摩擦力，提升行驶速度。
板书设计
摩 擦 力 的 比 较
一、摩擦力定义
接触面阻碍物体运动的力
二、影响摩擦力的三大因素
1. 运动方式：滑动摩擦 ＞ 滚动摩擦
2. 接触面：越粗糙，摩擦力越大
3. 物体重量：越重，压力越大，摩擦力越大
三、应用
增大摩擦：防滑、抓牢；减小摩擦：省力、提速
布置作业
实践作业：
查看一下自己的
自行车，哪些地
方利用了摩擦力？3.5 摩擦力的比较 教学设计
一、教材分析
本课是第三单元《运动和力》摩擦力专题核心探究课，承接力的测量知识，是对单元力学体系的完善与补充。教材从生活摩擦现象切入，结合玉兔号月球车防滑设计创设情境，先明确摩擦力的科学定义，再通过体感游戏、测力实验、对比探究三层活动，系统探究**运动方式、接触面粗糙程度、物体重量**三大影响摩擦力大小的核心因素。通过规范的对比实验，让学生掌握滚动与滑动摩擦的差异，厘清摩擦力大小的变化规律，同时分类梳理生活中增大、减小摩擦力的应用场景，拓展气垫船、磁悬浮等前沿减摩擦技术，实现科学探究与生活、工程、航天应用的深度融合，落实新课标相互作用与能量核心素养。
二、学情分析
五年级学生生活中随处可见摩擦现象，知道摩擦力会产生阻力、能防滑，但没有形成规范的科学定义。学生已经熟练掌握弹簧测力计的使用方法、控制变量实验思路，具备独立开展定量对比实验的能力。但学生无法区分滑动摩擦与滚动摩擦，不清楚影响摩擦力大小的三大核心因素，难以自主辨析生活中增减摩擦力的应用原理；同时对月球车如何利用和克服摩擦力的工程设计逻辑理解不透彻，需要通过分组对比实验、分类研讨、案例拆解突破认知难点。
三、四维教学目标
（一）科学观念
掌握摩擦力的科学定义：物体运动或有运动趋势时，接触面产生的阻碍运动的力。
明确影响摩擦力大小的三大因素：接触面粗糙程度、物体压力、运动方式。
掌握核心规律：滑动摩擦＞滚动摩擦；接触面越粗糙、物体越重，摩擦力越大。
能区分生活中增大、减小摩擦力的应用场景，了解前沿减摩擦技术。
（二）科学思维
通过三组对比实验，建立单一变量严谨探究思维，归纳摩擦力变化规律。
结合月球车设计案例，推理摩擦力在航天工程中的利用与克服逻辑。
分类辨析生活现象，形成学以致用的科学思维模式。
（三）探究实践
能通过体感游戏直观感知摩擦力的存在与阻力效果。
能规范使用弹簧测力计，定量测量不同条件下小车的摩擦力大小。
能自主完成三组对比实验，记录数据、归纳结论，规范完成实验汇报。
（四）态度责任
感受摩擦力与生活、交通、航天工程的紧密联系，体会科学的实用价值。
了解磁悬浮、气垫船等前沿科技，激发科学创新与探究热情。
养成严谨实验、精准测量、善于观察生活科学现象的良好习惯。
四、教学重点、教学难点
教学重点
理解摩擦力的定义与产生条件，掌握影响摩擦力大小的三大因素。
区分滑动摩擦与滚动摩擦的差异，掌握摩擦力变化核心规律。
教学难点
精准完成多组变量对比实验，厘清不同条件下摩擦力的变化逻辑。
理解玉兔号月球车利用和克服摩擦力的设计原理，辨析生活增减摩擦的应用。
五、课堂教学准备
（一）教师教具
本课PPT、摩擦力现象视频、月球车结构示意图、气垫船与磁悬浮模型图。
示范实验套装、实验数据汇总表、生活摩擦现象分类展板。
（二）学生学具
实验小车、深浅纹路可替换车轮、钩码、弹簧测力计。
实验记录单、分层作业单、铅笔橡皮。
六、超详细教学过程
环节一：情境聚焦，导入新课
1. 情境激趣：出示玉兔号月球车图片，提问：月球车特殊的六轮深纹设计，有什么作用？行驶时需要克服什么力？
2. 生活体验：引导学生感受走路、刹车、物体滑动时的阻力，引出摩擦现象。
3. 导入课题：这种阻碍物体运动的力就是摩擦力，今天我们通过实验对比，探究《摩擦力的比较》，板书课题。
环节二：体感感知，建构摩擦概念
1. 趣味体感游戏：两人面对面蹲下拉手互拉，感受脚底滑动的阻力，直观感知摩擦力。
2. 师生总结摩擦力定义：一个物体在另一个物体表面运动或有运动趋势时，接触面产生的阻碍运动的力，叫做摩擦力。
3. 原理铺垫：小车匀速运动时，拉力与摩擦力大小相等，可通过拉力测量摩擦力。
环节三：分组实验，对比探究摩擦力
1. 实验统一规范：测力计提前调零、水平匀速拉动小车、平视读数、每组重复3次实验取平均值。
2. 探究一：运动方式对摩擦力的影响
变量控制：同一小车、同一路面、同一重量，对比车轮可转动（滚动）、车轮锁死（滑动）两种状态。
实验结论：滑动摩擦力远大于滚动摩擦力。
3. 探究二：接触面粗糙程度对摩擦力的影响
变量控制：同一小车、同一重量、滚动行驶，对比浅纹光滑车轮、深纹粗糙车轮。
实验结论：接触面越粗糙，摩擦力越大。
4. 探究三：物体重量对摩擦力的影响
变量控制：同一车轮、同一路面、滚动行驶，对比空车、加装钩码的重车。
实验结论：小车越重，对地面压力越大，摩擦力越大。
5. 学生分组实验、记录数据，教师巡视指导，规范操作、纠正误差。
环节四：深度研讨，学以致用
1. 核心研讨：总结影响摩擦力的三大因素：运动方式、接触面粗糙程度、物体压力。
2. 航天案例分析：玉兔号月球车深纹宽大车轮，增大粗糙程度、增大摩擦力，防止打滑；滚动车轮减小行驶阻力，实现利用与克服摩擦力的平衡。
3. 生活分类梳理：增大摩擦（轮胎花纹、鞋底纹路、刹车皮）；减小摩擦（轴承滚珠、润滑油、流线型外形、磁悬浮、气垫船）。
环节五：拓展+课堂小结
1. 科技拓展：简单介绍气垫船、磁悬浮列车的减摩擦原理，接触面分离，大幅减小摩擦力，提升运动速度。
2. 课堂小结：梳理摩擦力定义、三大影响因素、滑动与滚动摩擦差异，掌握生活中增减摩擦力的应用规律。
七、规整板书设计
3.5 摩擦力的比较
一、摩擦力定义
接触面阻碍物体运动的力
二、影响摩擦力的三大因素
1. 运动方式：滑动摩擦 ＞ 滚动摩擦
2. 接触面：越粗糙，摩擦力越大
3. 物体重量：越重，压力越大，摩擦力越大
三、应用
增大摩擦：防滑、抓牢；减小摩擦：省力、提速
八、教学反思
本课依托趣味体感游戏和三组分层对比实验展开教学，探究逻辑清晰，贴合学生认知规律。通过自主实验，学生直观掌握了滑动与滚动摩擦的差异，明确接触面粗糙程度、物体压力对摩擦力的影响，顺利突破本课重难点。结合玉兔号月球车、生活摩擦现象、前沿科技案例开展研讨，实现科学探究与生活、航天工程的深度结合，有效培养学生学以致用的科学思维。课堂学生参与度高，实操能力与数据分析能力得到充分锻炼。本课不足在于部分小组实验变量控制不够严谨，数据存在轻微偏差；少数学生对增减摩擦力的应用场景辨析不够清晰。后续教学中，将强化变量控制示范，增加生活案例辨析练习，帮助学生夯实知识、理清逻辑，进一步提升课堂探究实效。《摩擦力的比较》第一课时
无声试讲逐字稿
（提示：逐字稿仅为参考，自己的发挥和创新思路才是最重要的）
一、课堂导入（对应 PPT 月球车封面页）
（出示月球探测车模型图片） 师：同学们，大家请看大屏幕上这个特殊的小车 —— 月球玉兔号月球车。科学家为了让它能在月球表面顺利行驶，专门设计了独特的六轮结构。大家想一想，月球车的轮子设计和摩擦力有什么关系？月球车是需要利用摩擦力，还是克服摩擦力呢？ 生：（自由发言） 师：大家都有自己的猜想，摩擦力藏在月球车行驶的秘密里。今天这节课，我们就一起来学习《摩擦力的比较》，搞清楚摩擦力是什么、什么因素会改变摩擦力大小，以及生活里怎么运用摩擦力。
二、聚焦问题，初识摩擦力
师：先思考一个问题，我们平时跑步、骑车，想让运动的小车停下来，靠的就是摩擦力。那摩擦力到底是怎么产生的？我们先来学习摩擦力的定义。
1. 摩擦力概念讲解
（出示推箱子卡通图 + 文字资料） 师：大家看这段科学定义，一起齐读一遍：一个物体在另一个物体的表面运动或有产生运动的趋势时，两个物体的接触面会发生摩擦，物体会受到一种阻碍运动的力，这种力叫摩擦力。 师：简单来说，只要两个物体挨在一起、有滑动的倾向或者正在滑动，就会产生阻碍它动起来的摩擦力。比如我们推箱子推不动，就是地面给箱子的摩擦力拉住了箱子。
2. 小游戏：亲身感知摩擦力
（出示两位同学拉手下蹲游戏图） 师：光看文字不好理解，我们来做一个小实验感受摩擦力。请两位同学上台，面对面蹲下，双手互相拉扯，其他同学仔细观察他们的脚底。 师：两位同学，拉扯的时候说一说，脚底有什么感受？ 生（参与学生）：脚下有打滑的感觉，地面好像有一股力拽住我的脚，不让我往前滑。 师：说得非常准确！大家分析一下这里的科学原理：我们的脚和地面紧紧接触，身体想要向前滑动，地面就产生了静摩擦力，这个阻力拉住双脚，阻止我们打滑。这就是摩擦力真实存在的证明。
三、实验学习：测量小车的摩擦力
师：我们已经感知到摩擦力了，那摩擦力能不能测量？当然可以！实验室里我们用弹簧测力计测量小车受到的摩擦力。先记住一个关键知识点：当小车匀速平稳运动时，弹簧测力计的拉力大小，就等于小车受到的摩擦力大小。
1. 实验器材与操作步骤讲解
（出示学生拉小车实验图、调零测力计、制动 / 滚动车轮对比图） 师：我们一步步来看实验操作规范，大家记好步骤： 第一步：先把弹簧测力计的指针调至 0 刻度，保证测量准确； 第二步：将测力计挂钩挂在小车前端； 第三步：沿着水平桌面，缓慢、匀速拉动小车，全程速度保持不变； 第四步：小车平稳运动时，平视测力计刻度，读出拉力数值并记录； 第五步：每组实验重复测量 2-3 次，减少误差，实验结束整理全部器材。
师：这里有两种车轮状态，第一种是车轮制动锁死，轮子不能转动；第二种是车轮正常滚动，这两种情况摩擦力大小完全不同，我们等下分组对比实验。
四、分组探究：对比三种情况的摩擦力大小
师：接下来我们分组实验，探究三个会影响摩擦力的变量，实验前大家先预测每组摩擦力谁大谁小，再动手测量，最后填写实验记录单。一共有三组对比实验：
实验 1：车轮滚动 VS 车轮制动（滑动摩擦 vs 滚动摩擦）
师：第一组对比，小车重量、车轮光滑程度完全不变，只改变车轮能不能转动。 操作：①车轮正常滚动，匀速拉动记录数值；②锁死车轮制动，轮子无法转动，再次测量。 （出示实验数据：滚动 0.2N，制动 0.8N） 师：大家对比数据，能得出什么结论？ 生：车轮制动锁死时摩擦力更大。 师：总结：滑动摩擦力远大于滚动摩擦力，轮子锁死滑动会更费力。
实验 2：光滑车轮 VS 粗糙车轮（接触面粗糙程度）
（出示深浅花纹车轮对比图，数据：光滑 0.15N，粗糙 0.35N） 师：第二组实验，小车重量、车轮可滚动不变，只更换车轮。浅花纹车轮表面光滑，深花纹车轮表面粗糙。 师：观察两组数据，谁的摩擦力更大？ 生：花纹深、表面粗糙的车轮摩擦力更大。 师：结论：接触面越粗糙，物体受到的摩擦力越大。
实验 3：小车轻 VS 小车重（压力大小）
（出示空小车、加装钩码加重小车图，数据：轻车 0.2N，重车 0.5N） 师：第三组实验，车轮滚动、车轮光滑程度不变，改变小车重量，用钩码增加车身重量。 师：对比数据，重量大的小车摩擦力更大，说明什么？ 生：小车越重，地面给它的摩擦力越大。 师：结论：物体对接触面的压力越大，摩擦力越大。
五、汇总实验结论，梳理影响摩擦力的三大因素
师：三组实验全部完成，我们把规律整合起来，影响摩擦力大小的因素一共有三点：
运动方式：滑动摩擦＞滚动摩擦，轮子滚动能大幅减小摩擦力；
接触面粗糙程度：接触面越粗糙，摩擦力越大；表面越光滑，摩擦力越小；
压力大小：物体越重，对地面压力越大，摩擦力越大。
师：现在回到开课的玉兔号月球车，谁能结合今天的知识，说一说月球车车轮怎么利用、克服摩擦力？ 生 1：月球车轮子宽大、带有深花纹，增加接触面粗糙程度，增大摩擦力，防止在松软月壤打滑。 生 2：月球车是车轮滚动前进，把滑动变成滚动，减小行驶阻力，克服过大摩擦力。 师：两位同学回答得十分完整，完美结合了我们今天的实验结论！
六、拓展延伸：生活中摩擦力的运用
1. 需要增大摩擦力的场景（防滑、抓握）
师：生活里很多地方需要更大的摩擦力，目的是防滑、抓牢物体。大家看图总结：
鞋底、汽车轮胎加深花纹，增大粗糙程度防滑；
自行车把手橡胶套、刹车皮，依靠粗糙表面增加摩擦力。 师：下雪天汽车加装防滑链，也是增大轮胎和地面的摩擦力，避免打滑。
2. 需要减小摩擦力的场景（省力、顺滑）
师：还有很多场景要减小摩擦力，让物体运动更省力顺滑：
行李箱、轮滑鞋安装滚轮，变滑动为滚动，减小摩擦；
机器轴承加注润滑油，让接触面变光滑；
冰刀鞋刀刃极薄，减小接触面积、降低摩擦力。
3. 高科技交通工具减小摩擦力的方法
（出示磁悬浮列车、气垫船图片） 师：还有两种特殊交通工具，几乎消除了接触面摩擦： 磁悬浮列车依靠磁力把车身抬离轨道，不接触轨道，没有摩擦； 气垫船向下喷气，在船底和水面形成一层空气垫，隔开船体和水面，大幅减小摩擦力。 课后大家可以查阅更多资料，找找其他交通工具利用、减小摩擦力的设计。
七、课堂小结
师：我们今天完整学习了摩擦力，回顾重点：
摩擦力：阻碍物体运动的力，产生于两个接触的物体之间；
摩擦力大小和三个条件有关：运动方式、接触面粗糙程度、物体压力；
生活中我们会根据需求，主动增大或减小摩擦力，交通工具、生活用品都用到了这个科学原理。 师：课后作业：观察家里 3 件物品，分别写出它们是增大摩擦力还是减小摩擦力，用到了什么方法，下节课分享。今天的课到此结束。

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