沪科版《5.5科学探究： 摩擦力》说课及教学设计

沪科版《5.5科学探究：摩擦力》说课及教学设计
【学习目标】
1、知道什么是滑动摩擦力，能够从日常生活中发现有关摩擦、摩擦力的现象．
2、知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关．能够对问题提出有根据的猜想与假设，能设计研究摩擦力大小与哪些因素有关的实验．对自己设计的实验能搜集数据和证据，并验证自己的猜想．
3、会用弹簧测力计测量滑动摩擦力．
4、知道增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法，知道摩擦在实际中的意义．能应用所学知识解决增大摩擦和减少摩擦的方法．能选择适合自己的方式表达对摩擦的研究结果．
5、研究自行车上的摩擦过程，能用学过的基础知识解决实际问题，初步形成用物理知识解决实际问题的能力．
【重点、难点】
重点：影响滑动摩擦力的大小的因素，解释生活中的摩擦现象．
难点：如何引导学生进行科学的自主的实验探究．
【教具】
多媒体计算机、弹簧测力计、木块、木板、砝码、沙纸、轴承、铅笔、泥鳅等．
【教学过程】
一、新课导入
1、这节课我给大家带来了一种小动物，长得虽然不好看但却很有趣——泥鳅。

下面那个同学能帮
我抓出几条泥鳅？
（学生十分好奇，交头接耳的议论，气氛非常活跃）
2、出示课件：钉鞋、跑鞋、平底鞋、棉鞋、溜冰鞋各一双．
问：如果老师要参加一百米的赛跑，你会选哪一双鞋呢？如果我要去溜冰你又会帮我如何选择呢？为什么要作这种选择？
想一想：在日常生活中你们还见到了哪些和摩擦力有关的现象？从中你发现了什么？
看一看：你观察到了什么？ (配合课件做一个小演示实验:让毛刷在平面上刷过)
做一做：从这个现象中你得到什么启发？
学生回答：毛刷向右刷过刷毛则向左倾斜，从而说明摩擦力的方向与相对运动方向相反。

[课件板书]：一个物体在另一个物体表面上滑动时会受到的阻碍物体相对运动的力——这个力叫做滑动摩擦力。

二、新课学习
1、研究摩擦力的大小与什么因素有关
猜一猜：
摩擦力的大小可能跟那些因素有关系？生活中你有这方面的经验支持吗？
压力的大小
压力的作用点
接触面的面积
接触面的粗糙程度
运动方向
运动速度……
（教师首先肯定学生的不同猜想，并加以鼓励、赞许、引导）
做一做：测量摩擦力的大小（加油站）
教师示范并用媒体播放：拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，当木块做匀速直线运动时，拉力和摩擦力是平衡力，摩擦力和拉力大小相等、方向相反．所以，只要用弹簧秤测出拉力的大小，就知道了摩擦力的大小．
小组讨论：
研究一个物理量可能同时与几个因素有关时，应该采用怎样的方法来研究？如何通过实验来研究摩擦力的大小跟这些因素的关系？
（学生提出在实验中应使用控制变量法）
小组交流：
（1）各组学生分别汇报准备进行的实验方法．
（2）学生以组为单位，安排好每个人的实验分工．
比一比：看谁的实验做的好
学生按照所设计的方法进行实验,教师巡视指导．
议一议：学生反馈实验现象，并说明原因．各组实验数据表格实物投影.想想如何分析实验数据表？分析实验数据看摩擦力的大小跟压力大小、跟接触面的粗糙程度、接触面的面积的大小、物体的速度的大小是什么关系.
（教师对照各组实验的结论，问最初提出这一猜想的结论和他的猜想是否一致，是否接受现在得出的实验结论，为什么？）
★争论：一位学生在讨论至于提出，他感觉物体运动的方向是影响摩擦力大小的。

举例：用手在摸狗尾巴草时，如果向上摸时感觉比较滑顺，而当向下摸时就会感到摩擦很大。

问题一提出，引起广泛同学的争论，有的同意有的反对，学习小组讨论后，经过6位学生代表发言辩论，最终大家意见达成一致——用手摸狗尾巴草这个例子除了运动方向不同外，向上和向下摸时的粗糙程度也不同，那摩擦力的大小感觉不一样也就不能说明是否是运动方向不同所引起的了。

实验结论：摩擦力的大小跟压力大小、接触面的粗糙程度有关；与接触面的面积的大小、速度的大小无关．在接触面不变的情况下，压力越大，摩擦力越大．在压力不变的情况下，接触面越粗糙，摩擦力越大．
想一想：在探究的过程中，你有什么收获？你还有什么问题无法解决？
2.讨论生活中的摩擦。

辩一辩：摩擦对我们的生活是有益的还是有害的？（学生自由辨论，两分钟时间，最后教师作总结性发言：摩擦力，让人欢喜让人忧！对于有益摩擦，要想方设法增大它，对于有害摩擦，要想方设法减少它．）
谈一谈：增大和减小摩擦的方法
一、增大有益摩擦
教师：摩擦力是普遍存在的．在很多场合，摩擦力是有益的．请大家说说摩擦力的有益之处．（学生回答）
人走路时不打滑多亏了摩擦力．我们拿起一个茶杯，靠的就是手和杯子之间的摩擦力．缝纫机的大轮带动小轮转动，那是皮带和轮子之间有摩擦力的缘故．
凡是摩擦有益的场合，我们应该设法增大摩擦，根据摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关的道理，请大家举例说明在什么场合用什么方法增大有益摩擦．（学生举例并分析）（多媒体演示.）
大家想象，生活中一旦失去了摩擦力会变成什么样子？（可以发挥学生的想象，学生的思维在这里被有效激活）
二、减小有害摩擦
教师：摩擦力并不是都有好处，在有些场合是有害的，必须设法减小它．大家想想，减小有害摩擦的方法有哪些？（学生讨论并回答）
机器的各个部件之间的摩擦不仅浪费动力，而且造成机件的摩损，影响机器的寿命．
据统计全世界的动力系统中有一半以上的能量是在克服摩擦中损耗的，例如汽车内燃机百分之十的能量消耗在摩擦上．
由于摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关，要减小有害摩擦，应该使物体表面更光滑．但是，利用这种方法还不能使摩擦力减小到令人满意的程度．
试一试：利用滚动代替滑动来减小摩擦
现在，我们再做一个实验．在木块和木板之间放一排圆铅笔，使木块做匀速直线运动，测出拉力的大小．（学生操作）
结果如何？为什么？
由实验可知：利用滚动代替滑动可以减小摩擦，这就是所有的车辆都安上轮子的道理．机器的转动部分安装滚动轴承，轴承内圈和外圈之间装有很多光滑的钢球或钢柱（展示轴承），这样，转动时的滚动摩擦非常小．（多媒体演示.）
找一找：你在生活中见到那些增大或减小摩擦的实例？就以自行车为例．请举例说明.
多媒体课件展示自行车各部分的分解图：学生一一分析个部件的有益摩擦和有害摩擦。

还有一种减小摩擦的方法是使两个互相接触的摩擦面彼此离开．加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜，运动部件只在油膜上滑动，减小了摩擦．利用压缩气体在摩擦面之间形成一层气垫，使摩擦面脱离接触，可以使摩擦变得更小．气垫轴承、气垫船就是利用气垫来减小摩擦的．（多媒体演示.）
开眼界：生活中的摩擦（播放媒体）
计算机显示工业、科研、国防等各种情况下增大和减小摩擦的方法（上海已经投入运行的磁悬浮列车、气垫导轨、气垫轴承、气垫船、滚动轴承等）
通过“开眼界”激发学生的求知欲和对科学的热情．
点评:
本节课是一节典型的探究式教学，学生经历了完整的教学过程，纵观整节课教师的组织和学生的反应，可以概括以下的几个特点：
一、情境创设以巧取胜，问题提出循循善诱。

培养学生提出问题的能力，是新课标对教学提出的一个新的要求，学生善于思考，主动发现，提出问题需要充分的创设问题情境，从课堂的一开始，教师给学生拿出了与物理课似乎毫不相关的小动物——泥鳅，这完全出乎学生意料，气氛一下活跃起来，他们似乎都在想老师拿泥鳅干什么用？这也正是教师抛给学生的一个问题，当学生们极其费力的去抓泥鳅的时候，“摩擦力”这个词已经开始闪耀在他们的大脑中了。

随后按老师的要求叙述生活中所见的其他的摩擦现象，在他们的说、听、比较中，逐渐发现摩擦力的大小跟某些因素存在着关系，这一问题以及研究这些问题的猜想自然而然的就出现了，学生能够顺利的提出问题与老师巧妙的创设情境、循循善诱的引导很有关系。

二、开放的课堂为学生思想自由的驰骋提供了舞台。

学生的猜想非常丰富，有六个之多，教师的点评更多的是鼓励、赞许、引导，即使那些明显不合理的猜想也没有武断的否定，这就很好的保护了学生探究的积极性，所以学生们在探究过程中也能充分的发挥不拘一格，尤其是探究的最后出现了关于“狗尾巴草”的争论，这一问题的争论促使学生发现了暗含的变量，深入了对控制变量的理解，课堂效果的好坏，学生的反应和表现是最重要甚至是唯一的体现，学生思想的活跃，讨论的深入，需要一个前提，那就是需要一个开放的课堂，自由的空间。

三、民主的教学教会学生懂得倾听和坚持。

学生的猜想是丰富的，有的猜想得到了验证，而有的猜想证明是错误的，最初提出这个错误猜想的学生他是否能接受这个结论？此时教师没有忽视这一现实，而是主动的去了解询问，这是教师民主意识的体现，也是对学生的尊重。

只有这样的课堂，才是真正的探究，才能让学生真正的用心思考，既懂得倾听别人的意见，又懂得坚持自己的意见。

李继冶。