一、导入
教师准备两双筷子(一双竹筷、一双铁筷)和一些黄豆,让两个学生做游戏比赛:事先说好比赛规则,在规定的时间内看谁夹的黄豆多。根据比赛结果提问:他们两个人为什么夹的黄豆多少不一样?为什么拿竹筷子的 同学夹的多?
学生回答问题,由此引出摩擦力。
二、新课
(一)滑动摩擦力
学生仔细观察并思考,猜测到这些物体在运动过程中受到一个起阻碍作用的力。
教师引导学生进行讨论,使学生认识相互接触的两个物体,当它们做相对运动时,
教师:你们是否感受到过滑动摩擦力的存在?
各小组讨论后回答:
①推动桌子需要很大的力气,感觉到有阻碍,因为桌子和地面间有滑动摩擦力;
②用手搓桌面,感觉到用了力气,手和桌面间有滑动摩擦力;
③磨刀时,手需要使劲,是因为滑动摩擦力的存在。
教师:同学们提出了许多生活中常见的与滑动摩擦力有关的现象。现在,请同学们参与以下的活动,在活动中,细心体会手或脚的感觉:
①用手按在桌面上滑动;
②改变手按在桌面的力的大小,再在桌面上滑动,体会与①有什么不同;
③用手在衣服或者头发上滑动,体会看看与在桌面上滑动的感觉有什么不同;
④用脚在地上蹭一蹭,改变脚蹭地的力的大小,体会有什么不同的感 觉。
学生进行活动,用手按着桌面滑动或用脚蹭地,学生们都感觉到手或脚吃力,改变手按桌面的力或改变脚压地面的力时,会感觉到受到阻碍的力的大小不一样;手在衣服或头发上滑动和在桌面上滑动时相比,感觉受到的摩擦力不一样。经过这些小活动,使每位学生都感受到了身边存在的滑动摩擦力的现象。
(二)实验探究:滑动摩擦 力的大小与什么因素有关?
1、提出问题,进行猜想
教师:同学们在刚刚做过的小活动中,体会到了摩擦力的大小是不一样的。请同学们根据自己的生活经验和所了解的有关知识,猜想一下滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关?学生猜想假设:
①与接触面的粗糙程度有关; ②与物体所受重力的大小有关;
③与接触面的大小有关; ④与物体的形状有关;
⑤与接触面受到的压力有关。
教师在教室里巡视,督促每个学生都积极认真思考,写下自己的猜想。教师要注意引导学生进行猜想,避免学生盲目猜想。在必要时,可以启发学生根据以 下现象来感知滑动摩擦力大小可能与哪些因素有关:
①手在衣服上、桌面上、头发上滑动的感觉;
②手按桌面的力不一样,手的感觉不同;
③分别拉动重力不同的两个物体,感觉会不一样 。
教师将学生主要提出的猜想列在黑板上,帮助学生排除掉一些不必要的因素,确定出需要探究的猜想。
学生在教师的指导下,确定出三个可能影响滑动摩擦力大小的因素:
①与接触面的粗糙程度有关;
②与接触面积的大小有关; ③与接触面受到的压力有关。
2、设计实验方案,进行实验
教师:以小组为单位进行讨论,设计一个验证我们提出的猜想的实验方案。教师指导学生进行交流,根据交流情况,适时提出可以在研究过程中采用控制变量法。
学生活动:学生代表汇报各组讨论结果,全班交流实验设计,师生共同讨论,制定出最佳方案。
实验方案:
①保证接触面的大小 、压力的大小不变,改变接触面粗糙程度,比较摩擦力大小;
②保证接触面粗糙程度、压力大小不变,改变接触面的大小,比较摩擦力大小;
③保证接触面粗糙程度、接触面的大小不变,改变压力的大小,比较摩擦力大小。
教师: 根据实验方案,选择实验仪器,分小组进行实验。
1、2组研究猜想①,3、4组同学探究猜想②,5组同学探究猜想③。
学生思考讨论,设计实验方案,进行实验。
教师进行巡视,指导学生解决实验中出现的临时问题。
学生根据需要,挑选实验仪器进行实验,根据实验要求控制操作条件:
①可以利用毛巾、棉布等改变接触面的粗糙程度;
②为改变接触面的大小,可选用长方体形状的木块;
③要改变压力的大小,可以通过在木块上加钩码。
3、收集数据、分析数据
教师:设计表格,记录实验数据,并且进行分析。
教师对学生进行适时指导。
学生设计表格,收集数据,进行分析,得出小组结论。
4、交流讨论
教师组织、指导学生交流讨论实验结果。
教师进行小结。
小组选出代表汇报实验结果,全班进行交流讨论,得到结论:
①滑动摩擦力与接触面的大小无关;
②滑动摩擦力与压力有关。接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
③滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关。压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(三)静摩擦与滚动摩擦
教师:生活中除了滑动摩擦力,还有另外两种摩擦现象,我们先来看两个小实验。
演示:①“筷子提米”的实验; ②用力推讲台,讲台没有动。
学生观察,惊奇之情流露于脸上。学生能认识到这也是一种摩擦现象。
教师解释,这种摩擦叫做静摩擦。
教师指导学生动手活动,利用圆铅笔代替滚木,把圆铅笔垫在木块下,拉动木块,
比较直接在桌面上拉动木块。
教师给出滚动摩擦的概念,进行解释,并告诉学生,在一般情 况下滚动摩擦比滑动摩擦阻碍作用小得多。所以在古代,人们常用树木当作滚轮搬运巨石。给学生介绍滚动轴承。
学生活动:学生动手做一做,发现木块下垫铅笔比直接拉动木块要省力,但是木块还是受到了摩擦力的作用。
(四)摩擦的利和弊
教师:生活中摩擦现象普遍存在,这些摩擦都是有害的吗?
学生进行讨论,举出例子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,如:鞋底摩擦大可防滑等。
教师:可见,生活中存在有益摩擦和有害摩擦。我们要增大有益的摩 擦,减小有害摩擦,谁能提出增大摩擦或减小摩擦都有什么方法。
学生讨论交流,提出各种各样的方法和实例,每组举出一例。
如:①轮胎印上花纹,增大摩擦;
②用手握紧瓶子,可以增大手与瓶子间的摩擦;
③用滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦;
④在自行车轮的轴承中加润滑剂可以减小摩擦等等。
教师总结:
增大摩 擦的方法:①增加压力;②使接触面更粗糙。
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使摩擦面分离。
教师向学生简单介绍“气垫船”和“磁悬浮列车”等。
三、课堂小结
1、生活中存在三种摩擦现象:滑动摩擦、静摩擦和滚动摩擦;
2、滑动摩擦力的概念;
3、影响滑动摩擦力大小的因素;
4、增大摩擦和减小摩擦的方法。
四、课堂练习
课本21页 “自行车运动过程中的摩擦”。
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