资源简介

(共23张PPT)
《摩擦力的比较》
第3单元
科教版（新教材）小学科学五年级上册
核心素养目标
科学观念：知道摩擦力的概念，物体运动时接触面产生阻碍运动的力；滑动摩擦（车轮制动）比滚动摩擦摩擦力大；接触面越粗糙、小车重量越大，摩擦力越大；人们可以根据需求增大或者减小摩擦力。
科学思维：运用单一变量原则完成三组对比实验；利用 “匀速运动时拉力等于摩擦力” 的等效替代思维测量摩擦力；结合玉兔号结构，分析它如何适应月面摩擦力；区分生活中增大、减小摩擦力的实例。
探究实践：通过拉手游戏感知摩擦力；用弹簧测力计匀速拉动小车测量摩擦力；依次完成三组对比实验，预测、实测、记录摩擦力大小；整理实验数据，归纳实验规律。
态度责任：实验时匀速拉动小车，如实记录实验数据；懂得工程师通过改良结构来控制摩擦力；感受玉兔号航天工程的设计智慧，树立创新意识。
玉兔车情境导入，抛出课堂聚焦问题
01
玉兔月球车实景激趣导入
玉兔号月球车特殊的六轮结构，就是为了适应月球表面的摩擦力。今天我们就一起来研究摩擦力，对比不同条件下摩擦力的大小。
出示聚焦板块核心探究问题
摩擦力是怎样产生的？
什么因素会影响摩擦力的大小？
大家先来大胆猜想。
学习摩擦力的科学定义，体验摩擦力小游戏
摩擦力概念：一个物体在另一个物体表面运动时，接触面产生阻碍物体运动的力，叫作摩擦力。两名同学对拉，就能亲身感受摩擦力。
学习测力原理，掌握测量摩擦力的方法
02
理解摩擦力的测量原理
小车匀速直线运动时，拉力和摩擦力大小相等。我们测出匀速拉动小车的拉力，就能间接得到摩擦力的大小。
学习测量摩擦力的操作要求
我们要缓慢、匀速水平拉动小车，等到弹簧测力计指针稳定之后，再读取拉力数值。
明确第一组对比实验：滚动摩擦和制动滑动摩擦
第一个对比实验，只改变车轮运动方式：车轮正常滚动、车轮制动锁死滑动，其他条件保持不变，对比摩擦力大小。
读懂完整三组实验，认识实验记录单
另外两组变量分别是车轮接触面光滑程度、小车自身重量。我们要先预测摩擦力大小，再实测，把结果填写进维恩式记录单。
分组开展对比实验、整理数据、研讨核心问题
03
小组开展三组摩擦力对比实验，采集实验数据
四人分工，一人控制小车、一人匀速拉动测力计、一人读数、一人记录。每一组实验重复三次，把预测值、实测值填写进表格。
梳理实验数据，归纳实验规律
结合实验结果，说一说三组实验得出什么结论？
①车轮制动滑动时摩擦力大于滚动摩擦力；
②车轮接触面越粗糙，摩擦力越大；
③小车重量越大，摩擦力越大。
研讨问题一
研讨第一个问题：影响小车所受摩擦力大小的因素有哪些？
一共三个因素：车轮的运动方式（滚动或滑动）、接触面的粗糙程度、小车自身的重量。
研讨问题二
研讨第二个思辨问题：“玉兔” 号月球车的设计是怎样帮助它利用或克服摩擦力的？
玉兔号六个宽大的齿轮式车轮，增大接触面粗糙程度，增大摩擦力，防止在凹凸不平的月面打滑；车轮以滚动形式前进，减小行进时的摩擦阻力。
研讨问题三
研讨第三个问题：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？
增大摩擦：山地自行车轮胎花纹、轮胎防滑链；
减小摩擦：冰刀鞋。
拓展现代交通工具、分层巩固提问、课堂梳理总结
04
拓展现代减小摩擦力的交通工具
磁悬浮列车脱离轨道、气垫船利用气垫脱离水面，通过分开接触面，极大减小摩擦力，提升行驶速度。大家课后搜集更多交通工具控制摩擦力的办法。
课堂基础巩固提问 1
基础提问：什么是摩擦力？测量小车摩擦力时，为什么要匀速拉动小车？
摩擦力是物体运动时接触面阻碍运动的力；
匀速运动时拉力和摩擦力大小相等，可以用拉力代替摩擦力。
课堂综合巩固提问 2
综合提问：怎样做可以增大小车行驶时的摩擦力？冰刀鞋为什么要减小摩擦力？
将车轮锁死滑动、让车轮表面变粗糙、增加小车重量，都可以增大摩擦力；
冰刀鞋减小摩擦力，让人滑行得更快更远。
今天我们从玉兔号月球车入手，认识了摩擦力；明白了匀速拉动小车时拉力等于摩擦力，学会用弹簧测力计测量摩擦力；通过三组对比实验，得出运动方式、接触面粗糙程度、物体重量会影响摩擦力大小；研讨玉兔号车轮如何适应月面摩擦；区分生活中增大、减小摩擦力的实例；最后了解磁悬浮列车、气垫船减小摩擦力的技术。下一课时我们要制作月球小车，怎么样，你期待吗？
教师结语
感谢观看
科教版（新教材）小学科学五年级上册（教科）版（2024）科学（五）年级上册
《》教学设计
课题 《》 单元 第单元 学科 科学 年级 5年级上册
教材分析 本课是在学生掌握弹簧测力计测力方法之后，聚焦摩擦力展开探究。课程以玉兔号月球车的六轮结构作为情境导入，先认识摩擦力概念；再通过拉手游戏直观感受摩擦力；利用弹簧测力计匀速拉动小车，间接测量摩擦力；设置三组对比实验，分别对比滚动 制动（滑动）摩擦、车轮接触面光滑程度、小车重量三个变量，探究影响摩擦力大小的因素；填写实验记录单；研讨三道核心问题；最后拓展生活实例与磁悬浮列车、气垫船两种减小摩擦力的现代交通工具。教材包含玉兔号月球车实拍图、摩擦力文字定义；学生拉手感知摩擦力的插图；匀速拉动小车测摩擦力的实验图；四组对比实验（滚动 制动、车轮光滑粗糙、车身轻重）示意图；摩擦力对比记录单；研讨板块三道思辨题、冰刀鞋、山地自行车、防滑链生活案例；拓展板块磁悬浮列车、气垫船插图。本课巩固单一变量对比实验、利用拉力等效替代摩擦力的实验方法，得出摩擦力的影响因素，为后续改良小车、减小行车阻力提供理论依据，完善力的知识体系。
核心素养目标 科学观念：知道摩擦力的概念，物体运动时接触面产生阻碍运动的力；滑动摩擦（车轮制动）比滚动摩擦摩擦力大；接触面越粗糙、小车重量越大，摩擦力越大；人们可以根据需求增大或者减小摩擦力。科学思维：运用单一变量原则完成三组对比实验；利用 “匀速运动时拉力等于摩擦力” 的等效替代思维测量摩擦力；结合玉兔号结构，分析它如何适应月面摩擦力；区分生活中增大、减小摩擦力的实例。探究实践：通过拉手游戏感知摩擦力；用弹簧测力计匀速拉动小车测量摩擦力；依次完成三组对比实验，预测、实测、记录摩擦力大小；整理实验数据，归纳实验规律。态度责任：实验时匀速拉动小车，如实记录实验数据；懂得工程师通过改良结构来控制摩擦力；感受玉兔号航天工程的设计智慧，树立创新意识。
重点难点 教学重点：掌握摩擦力的定义；知道匀速拉动小车时拉力等于摩擦力；通过对比实验，总结出影响摩擦力大小的三个因素：运动方式、接触面粗糙程度、物体重量。教学难点：理解拉力等效替代摩擦力的原理；利用实验规律解释玉兔号月球车的结构设计；区分生活里增大、减小摩擦力的应用场景。
教学过程
一：玉兔车情境导入，抛出课堂聚焦问题1.玉兔月球车实景激趣导入教师语言：玉兔号月球车特殊的六轮结构，就是为了适应月球表面的摩擦力。今天我们就一起来研究摩擦力，对比不同条件下摩擦力的大小。学生活动：观察教材玉兔号月球车实拍图，默读开篇文字，思考摩擦力会怎样影响小车行驶。设计意图：借助航天实例引出摩擦力主题，激发学生探究兴趣。2.出示聚焦板块核心探究问题教师语言：聚焦板块提出两个问题：摩擦力是怎样产生的？什么因素会影响摩擦力的大小？大家先来大胆猜想。学生活动：齐读黄色聚焦文字框，小组交流自己对摩擦力的初步想法。设计意图：明确本节课探究任务，带着疑问进入新知学习。3.学习摩擦力的科学定义，体验摩擦力小游戏教师语言：右侧资料框给出摩擦力概念：一个物体在另一个物体表面运动时，接触面产生阻碍物体运动的力，叫作摩擦力。两名同学对拉，就能亲身感受摩擦力。学生活动：观察两名学生拉手游戏插图，朗读摩擦力定义，在拉手过程中感受摩擦力。设计意图：建立摩擦力概念，直观感知摩擦力的存在。二：学习测力原理，掌握测量摩擦力的方法1.理解摩擦力的测量原理教师语言：小车匀速直线运动时，拉力和摩擦力大小相等。我们测出匀速拉动小车的拉力，就能间接得到摩擦力的大小。学生活动：阅读资料文字，理解拉力等效替代摩擦力的逻辑。设计意图：攻克等效替代难点，明白为什么可以用拉力测出摩擦力。2.学习测量摩擦力的操作要求教师语言：我们要缓慢、匀速水平拉动小车，等到弹簧测力计指针稳定之后，再读取拉力数值。学生活动：观察女生用测力计拉动小车的插图，记住实验操作要点。设计意图：规范实验动作，减少实验误差。3.明确第一组对比实验：滚动摩擦和制动滑动摩擦教师语言：第一个对比实验，只改变车轮运动方式：车轮正常滚动、车轮制动锁死滑动，其他条件保持不变，对比摩擦力大小。学生活动：观察滚动、制动两组小车实验示意图，读懂气泡文字，明确实验变量。设计意图：确定第一个单一变量，为分组实验做好准备。4.读懂完整三组实验，认识实验记录单教师语言：另外两组变量分别是车轮接触面光滑程度、小车自身重量。我们要先预测摩擦力大小，再实测，把结果填写进维恩式记录单。学生活动：观察四幅实验图、空白的《小车所受的摩擦力比较》记录单，理清表格填写项目。设计意图：整体把握三组实验内容，提前熟悉记录单格式。三：分组开展对比实验、整理数据、研讨核心问题1.小组开展三组摩擦力对比实验，采集实验数据教师语言：四人分工，一人控制小车、一人匀速拉动测力计、一人读数、一人记录。每一组实验重复三次，把预测值、实测值填写进表格。学生活动：小组合作依次完成三组对比实验，如实记录实验数据。设计意图：落实动手探究，通过实操获取一手实验数据。2.梳理实验数据，归纳实验规律（附标准答案）教师语言：结合实验结果，说一说三组实验得出什么结论？答案：①车轮制动滑动时摩擦力大于滚动摩擦力；②车轮接触面越粗糙，摩擦力越大；③小车重量越大，摩擦力越大。学生活动：对照自己小组的记录单，小组交流总结摩擦力的三大影响因素。设计意图：从实测数据提炼核心科学结论，落实本课教学重点。3.研讨问题一：影响小车所受摩擦力大小的因素有哪些（附标准答案）教师语言：研讨第一个问题：影响小车所受摩擦力大小的因素有哪些？答案：一共三个因素：车轮的运动方式（滚动或滑动）、接触面的粗糙程度、小车自身的重量。学生活动：结合三组实验结果，完整复述摩擦力的影响因素。设计意图：复盘实验结论，固化本课核心知识点。4.研讨问题二：玉兔号月球车的设计是怎样利用或者克服摩擦力的（附标准答案）教师语言：研讨第二个思辨问题：“玉兔” 号月球车的设计是怎样帮助它利用或克服摩擦力的？答案：玉兔号六个宽大的齿轮式车轮，增大接触面粗糙程度，增大摩擦力，防止在凹凸不平的月面打滑；车轮以滚动形式前进，减小行进时的摩擦阻力。学生活动：结合月球环境，分析玉兔号车轮结构的作用。设计意图：将实验规律应用到航天工程，实现知识迁移，攻克本课难点。5.研讨问题三：生活中哪些地方要增大摩擦力，哪些地方要减小摩擦力（附标准答案）教师语言：研讨第三个问题：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？答案：增大摩擦：山地自行车轮胎花纹、轮胎防滑链；减小摩擦：冰刀鞋。学生活动：结合插图，再补充更多生活实例。设计意图：把摩擦力知识和日常生活建立联系，做到学以致用。四：拓展现代交通工具、分层巩固提问、课堂梳理总结1.拓展现代减小摩擦力的交通工具教师语言：磁悬浮列车脱离轨道、气垫船利用气垫脱离水面，通过分开接触面，极大减小摩擦力，提升行驶速度。大家课后搜集更多交通工具控制摩擦力的办法。学生活动：观察磁悬浮列车、气垫船实拍图，思考二者减小摩擦的原理。设计意图：拓宽学生视野，加深对减小摩擦力方式的理解。2.课堂基础巩固提问 1教师语言：基础提问：什么是摩擦力？测量小车摩擦力时，为什么要匀速拉动小车？答案：摩擦力是物体运动时接触面阻碍运动的力；匀速运动时拉力和摩擦力大小相等，可以用拉力代替摩擦力。学生活动：全体集体作答，回顾基础概念和测力原理。设计意图：当堂检测基础识记知识点。3.课堂综合巩固提问 2教师语言：综合提问：怎样做可以增大小车行驶时的摩擦力？冰刀鞋为什么要减小摩擦力？答案：将车轮锁死滑动、让车轮表面变粗糙、增加小车重量，都可以增大摩擦力；冰刀鞋减小摩擦力，让人滑行得更快更远。学生活动：举手完整作答，运用实验规律推理解决实际问题。设计意图：当堂检测实验规律，做到灵活应用。4.全课完整梳理回顾教师语言：今天我们从玉兔号月球车入手，认识了摩擦力；明白了匀速拉动小车时拉力等于摩擦力，学会用弹簧测力计测量摩擦力；通过三组对比实验，得出运动方式、接触面粗糙程度、物体重量会影响摩擦力大小；研讨玉兔号车轮如何适应月面摩擦；区分生活中增大、减小摩擦力的实例；最后了解磁悬浮列车、气垫船减小摩擦力的技术。下一课时我们就利用摩擦力知识，改良我们的小车模型，让小车跑得更远。学生活动：小组互相说一说生活里还有哪些增大、减小摩擦力的例子。设计意图：航天导入、概念学习、实验实操、数据分析、研讨思辨、工程拓展六大板块串联，搭建完整知识框架，铺垫后续改良小车课程。
摩擦力的比较一、摩擦力定义：物体在另一个物体表面运动，接触面产生阻碍运动的力。测力原理：小车匀速运动 → 拉力 = 摩擦力（等效替代）二、影响摩擦力大小的三大因素（对比实验，单一变量）1. 运动方式：滑动（车轮制动）＞滚动摩擦2. 接触面：越粗糙，摩擦力越大3. 物体重量：重量越大，摩擦力越大三、摩擦力的应用1. 增大摩擦：轮胎防滑链、自行车轮胎花纹2. 减小摩擦：冰刀鞋、滚动车轮、磁悬浮列车、气垫船四、玉兔号月球车六轮齿轮车轮：增大摩擦防止打滑；滚动行驶，减小前进阻力《摩擦力的比较》同步练习作业（含答案及解析）　
一、填空题（共 5 小题）
请根据课堂所学，把正确答案填写在横线上。
一个物体在另一个物体表面运动时，接触面产生阻碍物体运动的力叫作________。
水平匀速拉动小车时，拉力大小________摩擦力大小，我们可以用拉力测出摩擦力。
车轮锁死制动后滑动产生的摩擦力，比车轮滚动时的摩擦力要________。
接触面越粗糙、小车重量越大，小车受到的摩擦力越________。
玉兔号月球车采用六轮齿轮结构，增大接触面粗糙程度，用来________摩擦力，防止打滑。
二、判断题（对的打 “√”，错的打 “×”，共 5 小题）
测量小车摩擦力时，需要匀速水平拉动小车，等测力计示数稳定再读数。（）
在其他条件不变时，减轻小车重量，摩擦力会变大。（）
滚动摩擦小于滑动摩擦，所以车轮都设计成滚动模式。（）
山地自行车轮胎加深花纹，目的是减小摩擦力。（）
磁悬浮列车让车身脱离轨道，以此减小摩擦力。（）
三、选择题（将正确答案序号填在括号里，共 5 小题）
下列情况摩擦力最大的是（）
A. 车轮滚动 B. 车轮制动滑动 C. 减轻小车重量滚动
做摩擦力对比实验时，要遵守的原则是（）
A. 改变多个条件 B. 只改变一个变量，其余条件不变 C. 随意更换小车
下列做法可以增大摩擦力的是（）
A. 轮胎加装防滑链 B. 冰刀鞋打磨光滑 C. 磁悬浮列车悬浮行驶
影响摩擦力大小的因素不包括（）
A. 小车颜色 B. 接触面粗糙程度 C. 小车自身重量
玉兔号月球车车轮做成齿轮状主要是为了（）
A. 减轻重量 B. 增大摩擦力，防止打滑 C. 加快行驶速度
四、连线题（共 2 大题）
连线题 1：实验条件和摩擦力变化
接触面变粗糙　　　　摩擦力变小
小车重量减小　　　　摩擦力变大
车轮由滑动改为滚动
连线题 2：实例与摩擦力作用
轮胎防滑链　　　　　减小摩擦力
冰刀鞋　　　　　　　增大摩擦力
山地车轮胎花纹
五、综合分析题
结合本节课《摩擦力的比较》所学知识，完整回答下列问题。
我们测量小车摩擦力时，为什么要匀速拉动小车？
影响小车摩擦力大小的三个因素分别是什么？
说一说玉兔号月球车的车轮设计，是怎样利用摩擦力的；再分别举一例生活中增大、减小摩擦力的实例。
参考答案及详细解析
一、填空题 答案 + 解析
答案：摩擦力 解析：课本定义，物体在另一物体表面运动时，接触面阻碍运动的力为摩擦力。
答案：等于 解析：小车匀速运动时，拉力与摩擦力大小相等，利用拉力等效替代摩擦力进行测量。
答案：大 解析：滑动摩擦大于滚动摩擦，车轮制动滑动后摩擦力会变大。
答案：大 解析：接触面越粗糙、物体重量越大，产生的摩擦力越大。
答案：增大 解析：齿轮式车轮纹路粗糙，增大摩擦力，避免玉兔号在月面打滑。
二、判断题 答案 + 解析
答案：√ 解析：只有匀速拉动小车，拉力和摩擦力大小相等，测力计读数才准确。
答案：× 解析：在条件不变时，小车重量越轻，摩擦力越小。
答案：√ 解析：滚动摩擦摩擦力更小，能减少行驶阻力，因此车辆车轮依靠滚动前进。
答案：× 解析：加深轮胎花纹是增大接触面粗糙程度，用来增大摩擦力，防止打滑。
答案：√ 解析：磁悬浮列车使车身和轨道分离，消除接触面摩擦，减小摩擦力。
三、选择题 答案 + 解析
答案：B 解析：车轮制动属于滑动摩擦，滑动摩擦力大于滚动摩擦力。
答案：B 解析：对比实验严格遵循单一变量原则，只改变一个条件，其他条件保持不变。
答案：A 解析：防滑链增大轮胎粗糙程度，增大摩擦力；冰刀鞋、磁悬浮列车是减小摩擦力。
答案：A 解析：摩擦力和小车颜色无关；接触面粗糙程度、小车重量、运动方式才是影响因素。
答案：B 解析：齿轮车轮增大摩擦力，让玉兔号在凹凸不平的月球表面稳定行驶，防止打滑。
四、连线题 答案 + 解析
连线题 1 标准答案
接触面变粗糙 —— 摩擦力变大 小车重量减小 —— 摩擦力变小 车轮由滑动改为滚动 —— 摩擦力变小 解析：依据实验规律，判断条件改变后摩擦力的变化。
连线题 2 标准答案
轮胎防滑链 —— 增大摩擦力 冰刀鞋 —— 减小摩擦力 山地车轮胎花纹 —— 增大摩擦力 解析：防滑链、轮胎花纹增大摩擦；冰刀鞋减小摩擦，适配生活场景。
五、综合分析题 标准答案 + 解析
标准答案
小车匀速直线运动时，拉力和摩擦力大小相等。我们可以借助弹簧测力计测出拉力，间接得到摩擦力大小。
①车轮的运动方式（滚动、滑动）；②接触面的粗糙程度；③小车自身的重量。
玉兔号六轮齿轮车轮，增大接触面粗糙程度，增大摩擦力，防止在月面打滑；车轮采用滚动方式行驶，减小前进的摩擦阻力。 增大摩擦力例子：鞋底花纹；减小摩擦力例子：气垫船。
解析
本题整合课本聚焦问题、三组对比实验、三道研讨原题、拓展板块全部重难点，考查摩擦力原理、实验规律、航天工程应用和生活实例，检验学生对单一变量实验、等效替代法的掌握程度。

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