资源简介

3.4 测量力的大小
教科版五年级上册 · 第三单元 运动和力 · 第4课
一、教学基本信息
课题 3.4 测量力的大小 课型 实验探究型
课时 1课时 教材 教科版五年级上册
年级 五年级 学科 科学
教具 弹簧测力计(带N刻度)、钩码、笔袋、模型小车、测力计结构图、学生使用照片、玉兔号月球车重量资料图 教法 聚焦导入、认识工具、动手测量、数据分析、研讨提升、拓展迁移
二、核心素养目标
素养维度 目标描述
科学观念 知道力的大小可以测量,常用工具是弹簧测力计;力的单位是牛顿(N);会用弹簧测力计测量物体的重力和水平拉力;日常生活中"重量"常指质量(千克),科学上重量指重力(牛)。
科学思维 用"先估测、再实测、后比较"的科学方法认识力的大小;通过"估计值"与"实测值"的差异,体会精确测量工具的重要性;用数据记录单分析规律。
探究实践 认识弹簧测力计结构(提环/弹簧/指针/刻度板/挂钩)与使用方法(调零、手提提环、静止读数、视线平齐);用手拉感受1N/2N/5N;测量不同物体重力;水平匀速拉动小车测量拉力;完成记录单。
态度责任 养成"科学需要精确"的实证态度;乐于用工具测量而非凭手感估计;通过玉兔号月球车重量数据感受科学测量的意义。
三、教学重难点
教学重点 认识弹簧测力计结构与单位(N);正确使用测力计测量物体重力和水平拉力(调零、静止读数、视线平齐、不超量程);理解"先估测再实测"。
教学难点 区分"质量(千克)"与"重量/重力(牛)";理解"橡皮筋不能替代弹簧精确测量"(形变不稳定、刻度不均);用数据发现"估测与实际有差距",建立精确测量意识。
四、教学过程
(页码基准:教材第78-81页,含聚焦、探索1-3、研讨、拓展)
环节一【聚焦】怎样测量力的大小(3~4分钟,教材第78页)
教师活动 学生活动 知识点与设计意图
【关键问题】 我们测量过长度、质量、温度、速度,那么怎样测量力的大小呢 【教师活动】 教师出示教材第78页聚焦问题与拔河/小车情境图,回顾前几课:增加橡皮筋缠绕圈数改变弹力大小、增加垫圈改变重力大小--力究竟有多大 引出"测量力"的工具与方法。 回顾:小车受力情境(力有大小,需测量) 【学生活动】 生1:可以用弹簧秤。 生2:力有大小。 预设:学生知道力有大小但说不出单位,教师引出"弹簧测力计"和"牛顿"。 【知识点】 聚焦:我们测量过长度的、质量、温度、速度,那么怎样测量力的大小呢 引言:有的物体很重,有的物体很轻;有时力很大,有时力很小。力的大小是可以测量的。 【设计意图】 从"力有大小"切入,提出"如何量化测量力"的核心问题。
环节二【探索1】认识弹簧测力计(6~7分钟,教材第78页)
教师活动 学生活动 知识点与设计意图
【关键问题】 弹簧测力计由哪几部分组成 各部分有什么作用 【教师活动】 教师引导学生观察弹簧测力计结构,回顾弹力:提环(手提或固定)、弹簧(受力伸长)、指针(指示力的大小)、刻度板(显示数值)、挂钩(挂被测物体)。说明常用最大量程约5N。 观察:弹簧测力计结构(提环/弹簧/指针/刻度板/挂钩,刻度0-5N) 【学生活动】 生1:挂钩挂东西。 生2:指针看刻度。 操作:指认五部分名称与作用。 预设:易把"刻度板"说成"尺子",教师纠正为"刻度板显示数值"。 【知识点】 探索1:认识弹簧测力计。观察弹簧测力计的结构,回顾之前学习的弹力,想一想测力计各部分有什么作用。结构:提环(手提或固定)、弹簧(受力伸长)、指针(指示力的大小)、刻度板(显示数值)、挂钩(挂被测物体)。 【设计意图】 认识测量工具结构与原理,为使用奠基。
环节三【探索2】用弹簧测力计测量重力(9~10分钟,教材第79页)
教师活动 学生活动 知识点与设计意图
【关键问题】 力的单位是什么 怎样用测力计测量物体重力 【教师活动】 教师呈现"资料":力的单位是牛顿,简称牛,用符号"N"表示,以物理学家牛顿命名。指导:1用手拉测力计使指针指到1N、2N、5N,感受不同大小的力;2测量不同物体的轻重;3先掂一掂估测,再实测,比较估测准不准。演示使用方法:调零→手提提环挂物→静止后读数→视线与指针平齐→及时记录。 观察:弹簧测力计刻度(认识N与读数) 观察:学生用手拉测力计感受1N/2N/5N不同大小的力 【学生活动】 生1:1N很轻。 生2:我估的偏重。 操作:手拉感受1/2/5N、测钩码/笔袋/小车重力、先估后测。 预设:忘记调零或视线斜视,教师强调"调零+平视"。 【知识点】 资料:力的单位是牛顿,简称牛,用符号"N"表示。它是以英国著名物理学家牛顿的名字命名的。 探索2:用弹簧测力计测量重力的大小。1用手拉一拉弹簧测力计,分别使指针指到1N、2N、5N,感受弹簧带来的不同大小的力。2用弹簧测力计测量不同物体的轻重。最好先掂一掂,估测一下,看一看自己的估计准不准确。使用方法：调零（指针指0刻度）；手提提环、物体挂在挂钩上、静止后读数；视线与指针平齐，读出整数部分和小数部分；及时记录数据。 【设计意图】 建立力的单位(N)与"先估测再实测"的量化方法。
环节四【探索3】测量拉力的大小(8~9分钟,教材第80页)
教师活动 学生活动 知识点与设计意图
【关键问题】 水平拉动一个物体,拉动它的力至少是多少 怎样测 【教师活动】 教师引导:用弹簧测力计水平匀速拉动小车等物体,测量拉动它的力至少是多少(即匀速时的拉力≈摩擦力)。组织学生完成记录单"用弹簧测力计测量物体重力"(物体名称/估计的重力/实测的重力),体会估计与实测的差异。 观察:学生竖直提测力计挂小车测重力 观察:测力计水平拉载重小车测拉力(匀速读数稳定) 【学生活动】 生1:慢慢拉读到稳定值。 生2:估计和实测不一样。 操作:水平拉小车测拉力、填记录单(估计vs实测)。 预设:拉得忽快忽慢读数不稳,教师强调"匀速、读数稳定时读"。 【知识点】 探索3:测量拉力的大小。水平拉动一个物体,测量拉动它的力至少是多少。记录单:用弹簧测力计测量物体重力(物体名称/估计的重力·牛/实测的重力·牛)。 【设计意图】 把测力计用于"水平拉力"测量,完成记录单,体会"估测与实际有差距,科学需要精确"。
环节五【研讨】弹力应用·橡皮筋替代·数据发现(7~8分钟,教材第80页)
教师活动 学生活动 知识点与设计意图
【关键问题】 1生活中哪些地方用到弹力 怎样产生 2弹簧测力计的弹簧换成橡皮筋还能精确测量吗 3分析实验数据,还有什么发现 【教师活动】 组织研讨:1沙发/床垫(弹簧或海绵受压弹变产生弹力)、圆珠笔(弹簧压缩回弹弹出笔头)、弓箭/弹弓(弦/皮筋拉伸回弹发射);2不合适,橡皮筋弹性形变不如弹簧稳定、刻度不均匀,测量不准确;3发现"先估测再实测"很有意思,手感估测常与实测有差距,使我们对"力有多大"认识更准确。 【学生活动】 生1:弹簧床有弹力。 生2:橡皮筋会越拉越长不准。 操作:三问讨论并举例。 预设:第2问易答"能",教师用"刻度均匀"解释弹簧优势。 【知识点】 研讨:1生活中哪些地方还用到弹力 这些弹力是怎么产生的 --沙发/床垫受压内部弹簧或海绵发生弹性形变产生弹力;圆珠笔按下弹簧被压缩、松开恢复原状将笔头弹出;弓箭/弹弓弦或皮筋被拉伸恢复原状产生巨大弹力发射。2如果将弹簧测力计中的弹簧换成橡皮筋,还可以用来测量力的大小吗 ——不适合用来精确测量，橡皮筋弹性形变不如弹簧稳定、刻度会不均匀，测量结果不准确。3分析实验数据,我们还有什么发现 --先估测再实测很有意思,手感估测常与实测有差距,使我们对"力有多大"认识更准确。 【设计意图】 把测量经验上升为规律与方法论认识。
环节六【拓展】玉兔号月球车的重量(4~5分钟,教材第81页)
教师活动 学生活动 知识点与设计意图
【关键问题】 物体在地球和月球上"重量"一样吗 科学上"重量"指什么 【教师活动】 教师引导:日常生活中"重量"常用千克(指质量),科学上重量指重力、用牛(N)表示。玉兔号月球车设计质量137千克,地球上重量约1343牛;登月后质量不变、重量大减为约222牛。鼓励学生查阅月球上重量减小的原因。 观察:玉兔号月球车(质量137kg;地球1343牛/月球222牛) 【学生活动】 生1:月球重力小。 生2:质量不变重量变。 操作:对比地球/月球重量数据。 预设:把"重量"等同"质量",教师明确科学上重量是重力(牛)。 【知识点】 拓展：“玉兔”号月球车的重量。设计质量为137千克，地球上重量约1343牛；登月后质量未变而重量却大大减小，只有约222牛。日常生活中对物体"重量"的描述实际指"质量"(千克),科学上重量指"重力"(牛,N)。 【设计意图】 用真实航天数据深化"力(重力)可测量"与单位(N)的认识。
五、板书设计
3.4 测量力的大小(运动和力·第4课)
聚焦:怎样测量力的大小 (力有大小,可测量)
弹簧测力计:提环(手提)/弹簧(受力伸长)/指针(指示)/刻度板(显示)/挂钩(挂物);单位=牛顿(N)
用法:调零→手提提环挂物→静止读数→视线平齐→记录;先估测再实测
测重力(竖直挂) / 测拉力(水平匀速拉,读稳定值)
研讨:1弹力应用(沙发/圆珠笔/弓箭弹弓) 2橡皮筋不能精确替代弹簧(形变不稳/刻度不均) 3估测常与实测有差距,科学需精确
拓展:玉兔号质量137kg;地球1343牛、月球222牛;日常重量指质量(kg),科学重量指重力(N)

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