科學探究：摩擦 教學目標 1.通過實驗，探究滑動摩擦力、接觸面粗糙度、接觸面間壓力之間的關系。 2. 經(jīng)歷探究的過程，體驗如何對探究的問題做出推測和假設。 3.知道減少和減少摩擦的方法，并能夠?qū)⑦@些知識應用到日常生活中。 教學重、難點 一、重點 （1）實驗探究滑動摩擦力、接觸粗糙度、接觸面間壓力之間的關系。 （2）學會推測和假設，理解變量控制的意義和技巧。 2、難點（1）實驗探究滑動摩擦力、接觸面粗糙度、接觸面間壓力之間的關系。 (2)認識變量控制的意義和技巧。 教學方法科學探究、討論、交流、實驗探究。 為中學生分組實驗準備的教具有：彈簧測力計、木塊、細線、毛巾、玻璃、長木板上的掛鉤、三支錐形圓珠筆、肥皂水。 教學過程 1、滑動摩擦力概念小實驗：讓中學生將手按在桌面上拖動，感受拖動時桌面作用在手上的阻力（摩擦力）。 手壓在桌面上越緊（接觸面之間的壓力越大），就越難拖動手（遇到的摩擦力越大）。 然后將浴巾鋪在桌面上（浴巾要固定在桌面上）然后將手按在浴巾上拖動，這比在光滑的桌面上拖動手要困難（說明手受到更大的力）摩擦）。 師：把手按在桌子上拖拽是怎樣的體驗？ 盛甲：當你的手在桌子上滑動時，受到桌子摩擦力的影響。 師：這個摩擦力起什么作用？ 盛佳：妨礙手的活動。
師：手按在桌子上越緊，你有什么經(jīng)驗？ 它解釋了什么？ 學生B：手按在桌子上越緊，就越難拖動，也就是說摩擦阻力越大。 老師：在桌面上鋪一條浴巾，然后用手按在浴巾上拖動。 你有什么經(jīng)驗？ 解釋什么？ 學生C：在浴巾上拖動手比在光滑的桌子上拖動更困難。 遇到的摩擦阻力更大。 師：什么叫滑動摩擦力？ 生：一個物體在另一個物體表面滑動時限制其（相對）運動的力稱為滑動摩擦力。 師：注意運動是相對的，所以要加上“相對”這個詞。 在本課中，我們將探討：摩擦力。 板書： 2、滑動摩擦產(chǎn)生的原因是什么？ 1. 問一個問題。 師：關于滑動摩擦力你想問什么問題？ 學生A：滑動摩擦力產(chǎn)生的原因是什么？ 學生B：滑動摩擦力的產(chǎn)生原因。 …… 老師：你提的問題很好。 摩擦并不像看上去那么簡單。 其形成機制和障礙十分復雜。 對摩擦的研究產(chǎn)生了一門系統(tǒng)的學科“摩擦學”。 有些問題還在探討中。 由于時間限制，本課我們將探討滑動摩擦力的大小及其產(chǎn)生原因。 2.推測或假設。 師：你的猜測是什么？ 盛佳：滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙度有關。 盛B：滑動摩擦力的大小可能與接觸面之間的壓力大小有關。 C：滑動摩擦力的大小可能與接觸面的大小有關。
厘摩：滑動摩擦力的大小可能與運動速率有關。 盛叔：滑動摩擦力的大小可能與推力和拉力有關。 生吉：滑動摩擦力的大小可能與材質(zhì)有關。 師：我的朋友們都很善于思考。 你的推測是有道理的。 你應該怎么做才能證明你的猜想是正確的？ 學生：實驗驗證。 師：很好，你們已經(jīng)了解了科學探究的根本方法——實驗。 由于時間限制，本課只能對以上兩個猜想進行實驗研究。 3.設計實驗。 師：滑動摩擦是在兩個發(fā)生相對運動的接觸面上形成的。 可能與接觸面的粗糙度、接觸面之間的壓力、接觸面的材質(zhì)、接觸面的尺寸有關。 我們只能一一研究滑動力大小之間的關系，而在研究某一原因的變化如何影響摩擦力時，必須保持其他原因不變。 這就是研究多激勵問題時必須注意的“變量控制”方法。 例如，在研究壓力對滑動摩擦的影響時，應保持接觸面粗糙度等因素不變，而在探討接觸面粗糙度對摩擦的影響時，應考慮接觸面粗糙度等因素的變化。因為應該控制壓力。 板書： 2、滑動摩擦力的大小決定激勵研究方法1——“變量控制”方法 老師：請閱讀教材P92《加油站》的內(nèi)容。 學生：讀。 師：通過閱讀，你知道了什么？ 學生：當用彈簧測力計水平拉動鐵塊并勻速滑動時，彈簧測力計上的讀數(shù)反映了滑動摩擦力的大小。
師：下面分組討論，制定實驗方案，并與全班同學交流。 學生：經(jīng)過討論，我們根據(jù)桌子上的實驗設備，制定了如下實驗方案：（1）將玻璃固定在桌子上，用彈簧測力計水平拉動鐵塊在玻璃上滑動。勻速玻璃，讀取彈簧測試測力計的讀數(shù)，填寫教材的P93表格。 （2）桌面上鋪一條浴巾，用彈簧測力計拉動鐵塊在毛巾上勻速滑動，讀出彈簧測力計的讀數(shù)，填寫課本中的表P93。 （3）拿走浴巾和玻璃，用彈簧測力計將鐵塊水平拉動并在桌子上勻速滑動，讀取彈簧測力計的讀數(shù)，并填寫課本P93中的表格。 （4）在鐵塊上加重物，用彈簧測力計水平拉動并在桌上滑動，讀取彈簧測力計的示值，填寫課本中的表P93。 師：其他小組認為上述實驗方案合理嗎？ 您有什么異議嗎？ 學生：根據(jù)課本上的圖5-30（a）、（b）、（c）、（d）。 當粗糙度改變時，相互摩擦的材料實際上發(fā)生了變化。 摩擦力的變化是由相互摩擦的材料變化引起的嗎？ 師：你會發(fā)現(xiàn)這個問題非常了不起，你以后一定會做出很多成績。 希望你繼續(xù)做好工作。 這里影響摩擦力大小的主要因素是接觸面粗糙度的變化（因為粗糙度的變化更明顯），而我們闡述的問題只是看大小之間是否有關系摩擦力和接觸面的粗糙度，所以本次實驗還是可以達到這個目的的。 學生：用彈簧測力計水平拉動鐵塊并勻速滑動時，為什么彈簧測力計的讀數(shù)反映了滑動摩擦力的大小。
師：您很善于思考問題，也很注重理解。 你將來一定會有一個光明的未來。 根據(jù)二力平衡條件，拉動鐵塊做勻速直線運動時，拉力的大小等于鐵塊受到的摩擦力的大小。 這個知識點會在第六章學習，暫時存為題吧。 記錄實驗數(shù)據(jù)時，將彈簧測力計的示值記錄為摩擦力的大小。 實驗操作時請注意：如何使鐵塊在水平面上勻速直線運動？ ①是將鐵塊沿直線水平驅(qū)動； ②是觀察彈簧測力計的讀數(shù)保持不變。 好吧，如果沒問題的話，我們就分組實驗一下吧。 中學生分組實驗，班主任巡查指導。 4. 剖析論證。 師：請各小組互相交流實驗數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。 健康：溝通。 師：請3組將實驗數(shù)據(jù)公布在黑板上，比較一下哪組的數(shù)據(jù)是準確的。 師：在實驗步驟(a)、(b)、(c)中（如課本P92圖5-30），接觸面之間的壓力保持不變，你是否發(fā)現(xiàn)摩擦力發(fā)生了變化？ 你的推論是什么？ 健康：在實驗步驟(a)、(b)和(c)中，接觸表面之間的壓力保持恒定，并且當接觸表面的粗糙度變化時摩擦力發(fā)生變化。 我的推論是：當接觸面之間的壓力保持不變時，接觸面越粗糙，摩擦力就越大。 師：其他同事有不同的推論嗎？ 不，嗯，你的實驗很認真，你的推論是正確的，恭喜你。 師：在實驗步驟（c）和（d）中（如課本P92圖5-30），接觸面的粗糙度保持不變，但壓力發(fā)生變化，摩擦力發(fā)生變化？ 你的推論是什么？ 學生：在實驗步驟(c)和(d)中，接觸表面的粗糙度保持不變，接觸表面之間的壓力發(fā)生變化，摩擦力也發(fā)生變化。
我的推論是：當接觸面的粗糙度保持不變時，接觸面之間的壓力越大，摩擦力就越大。 師：其他同事有不同的推論嗎？ 不，嗯，你們也都得出了正確的推論，鼓掌。 以上是對壓力、接觸面粗糙度與摩擦力大小之間關系的定性探索。 有興趣的朋友課后繼續(xù)探討摩擦力是否也與其他激勵有關。 3、增加摩擦和減少摩擦 師：日常生活中哪些地方還存在摩擦呢？ 這種摩擦有好處嗎？ 或者有害？ 請大家分組討論、交流。 健康A：在籃球場上，摩擦力可以幫助守門員牢牢地握住籃球。 這種摩擦是有益的。 學生B：人走路時，鞋面與地面之間存在摩擦力，這種摩擦力是有益的。 B：鐵塊在桌子上滑動時，桌子會對鐵塊產(chǎn)生摩擦力，這是有害的。 盛丁：機器轉(zhuǎn)動的時候，零件之間是有摩擦的有害摩擦力的定義有害摩擦力的定義，這種摩擦也是有害的。 師：朋友們講得很熱情，說明你們在日常生活中很注重觀察。 這是一個好習慣，我希望以后能保持下去。 如何減少有益的摩擦。 例如，請分組討論、交流。 健康的鎧甲：減少有益摩擦的方法是：1、降低接觸面的粗糙度。 2、減少壓力，如南方冬季多雨路面，摩擦力較小，經(jīng)常在橋面撒一些尾礦以減少摩擦力。 學生B：自行車制動也是靠摩擦力。 制動時，通過減小壓力來減小摩擦力。 盛丙：皮帶傳動也是靠摩擦，也是通過減小壓力來減少摩擦。 演奏獨奏樂器時，弓弦與弦之間的摩擦使琴弦振動發(fā)聲，壓力減小以減少弓弦與弦之間的摩擦。 琴弦之間的摩擦力。
圣鼎：鞋頭和汽車輪胎上都制作有不規(guī)則的凹凸，都是通過降低接觸面的粗糙度來減少摩擦力。 板書： 3、減少有害摩擦的方法：減少接觸面的粗糙度，減少壓力。 它使機器發(fā)熱，白白消耗電力，并導致機器生銹，性能惡化。 在這種情況下，應減少摩擦力。 接下來我們考慮一下：如何減少有害的摩擦？ 生答：減少有害摩擦的方法是：1、降低接觸面的粗糙度。 2. 降低壓力水平。 師：理論上來說，上面的方法是正確的。 然而，使用這種方法通常無法將有害摩擦減少到令人滿意的水平。 你知道更好的方法嗎？ 小實驗：讓中學生用手指按壓桌面并拖動，感受桌面對手的摩擦力； 然后將兩支或三支錐形圓珠筆放在雙手和桌面之間，然后按住并拖動，感覺手指作用的摩擦力是否比滑動時小很多。 師：做以上小實驗，你有什么經(jīng)驗？ 學生：用滾動代替滑動可以大大減少摩擦。 師：日常生活中，你知道有哪些用滾動代替滑動來減少有害摩擦的例子嗎？ 盛答：各種車軸的輪子都是圓形的，就是滾動而不是滑動，以減少摩擦。 學生B：溜冰鞋下面的小輪子也是用滾動來代替褲子的滑動，這樣就大大減少了與地面的摩擦力。 老師：你還知道其他減少有害摩擦的方法嗎？ 生A：機器零件之間涂上潤滑油，使摩擦面不接觸，大大減少摩擦。
生B：氣墊船向上噴出強勁氣流，在船底和水之間形成一層氣墊，可以大大減少摩擦。 B：磁懸浮列車通過強磁場將列車輕微地從軌道上抬起，列車與軌道之間出現(xiàn)一層薄薄的空氣，大大減少了摩擦力，速度可以達到500km/h。 …… 師：上面各位都說得很好，這說明你們平時很關注科技的發(fā)展，關心國內(nèi)外的重大問題。 黑板上寫：減少有害摩擦的方法 1. 使用滾動而不是滑動 2 . 去掉接觸面的直接接觸：涂潤滑油、充氣墊等。 師：假設你的生活中沒有摩擦，你的生活中會出現(xiàn)什么問題？ 將會發(fā)生哪些變化？ 請大家分組討論、交流。 盛A：如果生活中沒有摩擦，我就很難前進。 學生B：假設生活中沒有摩擦，我的手很難握住任何東西。 B：假設生活中沒有摩擦，行駛中的車輛永遠不會停下來。 歸納總結(jié)及學習過程評價 師：學習這節(jié)課你有什么收獲。 學生：經(jīng)過討論和交流，我們得出的結(jié)論是：我們知道了滑動摩擦力； 滑動摩擦力的大小決定原因：接觸面的粗糙度和壓力； 減少有害摩擦的方法和減少有害摩擦的方法。 師：請每位朋友評價一下自己在本課中的學習情況。 課后練習和學習實踐活動 1. 課本P95作業(yè)1、2、3。 2. 實踐活動：課本P96、活動1、活動2。 3. 選擇課堂作業(yè)。 板書設計 2．長度和時間的檢測 第一課時 【教學目標】1． 知道測試的含義、單位和功能 2. 知道國際單位制以及國際單位制中的厚度單位“米” 3. 能夠在公里、分米、厘米、毫米、納米等單位之間進行轉(zhuǎn)換【重點難點】長度單位、測量長度的工具【學時】1學時【教具】學生準備透明標尺和教學標尺、游標千分尺、螺旋千分尺、卷尺【教學方式】啟發(fā)、講解、實驗一、討論【課堂類型】新講座【教學流程】一。 有哪些參考資料？ 如何用數(shù)學來描述物體的運動？ 二。 新課程介紹 我們一出生就開始了解周圍的世界。 當你不懂事的時候，我們的父親教你認識事物、數(shù)數(shù)等等。
事實上，你已經(jīng)在比較周圍的事物了。 而檢測就是一種比較。 人類最早的發(fā)現(xiàn)就是計數(shù)。 隨著人類社會的進步，我們的檢測不能僅僅停留在計數(shù)。 看下面： 1. 觀察兩支筆。 問：你觀察到了什么？ 中學生回答：長度不一樣。 2. 取兩杯水供您觀察。 問：你觀察到了什么？ 一位中學生回答：一杯水太多了，但是一杯水又少了。 多少次比較 3.問：清晨和晚上的比較有什么區(qū)別？ 一個中學生回答：早上涼，晚上熱。 這是冷熱對比。 4、運動會上，我們說誰跑得快，這也是一種比較。 在上面的比較中，有一個基本的比較，就是寬度的比較。 三。 新課講座 1、測試的意義：通過我們的感覺器官得出的推論可靠嗎？ 中學生：不可靠 為了增強判斷的可靠性和確定性，需要借助儀器進行檢測。 （板書） 1． 檢測意義（）：增強判斷的可靠性和確定性 2、檢測單位：在生產(chǎn)、生活和科學研究中，經(jīng)常進行寬度和時間的檢測。 探索物體的運動規(guī)律還需要檢測寬度和時間。 要進行科學的檢測，需要有一個公認的檢測標準——單位。 3、長度單位及測試工具： 寬度單位：在眾多的測試中，最基本的測試就是寬度的測試。 要測試寬度，必須首先設置寬度的標準量。 厚度的單位有不同，如英尺（大的有英尺）、英尺（小的有英寸，現(xiàn)在我們習慣用英寸來表示電視機的尺寸）、米等。
為了便于國際文化和技術交流，國際上規(guī)定了一套統(tǒng)一的單位，稱為國際單位制（），簡稱SI，于1960年由國際計量會議通過。我國采用1984年。國際單位制中厚度的基本單位是米（meter），符號是m。 展示米尺，讓中學生知道1米有多長。 并介紹一下1米是如何規(guī)定的。 寬度單位除了米這一基本單位外，還有其他比米更大和更小的單位：公里（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、納米（nm） ）及其他換算關系： 1km=1000m (==1cm=(=10-2m) 1mm=(=10-3m) 1μm=(=10-6m) 1nm=(=10-9m) （頭發(fā)的半徑為中學生熟悉2、3分鐘左右。一道題中，寫單元時注意要么全漢字，要么全符號，不允許出現(xiàn)漢字和符號混用的現(xiàn)象。例如： 1公里=1000m或1km=1000米練習1：在書上思考，問中學生，填空練習2：（投影）7.8dm==μm====練習3：（投影）填空在下面空白處相應的單位中： 同事的凈高 1 化學課本上一張紙的長度約為 2。 車頂玻璃的長度約為 2。 1 號干電池的寬度約為。
寬度測試工具：測試厚度需要工具。 寬度測試的基本工具是秤。 提供各種教學標尺、游標千分尺、螺旋千分尺、卷尺等供中學生了解。 收到秤后，首先要做的就是仔細觀察秤，找出它的零刻度線，然后看看它的分度值有多大？ 檢測范圍是多少？ 一名中學生觀察手中的秤，請三個朋友分別解釋他的秤的零線、分度值和測量范圍。 不僅僅是一個刻度，在收到任何一種檢測工具后，首先要做的就是觀察零刻度線、分度值和檢測范圍。 知道厚度測試的基本工具是秤，那么如何正確使用秤進行測試呢？ 請大家自行往下讀。 4、時間單位及測試工具： 時間單位：國際單位制中時間的基本單位是秒，符號是s。 時間單位除了秒這個基本單位外，還有其他比秒更大和更小的單位：小時（h）、分鐘（min）、毫秒（ms）、微秒（μs）等換算關系：1h=60min ; 1分鐘=60秒； 1秒=103毫秒； 1ms=103μs 時間檢測工具：檢測時間需要工具，時間檢測的基本工具是機械秒表。 指導中學生閱讀P18《信息窗》——時鐘的演變IV。 總結(jié)五. 布置作業(yè)： 1.閱讀課文 2.課后作業(yè)【板書設計】 2.檢測長度和時間 1.檢測意義（）：增強判斷的可靠性和確定性 2.檢測所需單元 3.寬度單位及檢測工具： 4.時間單位及檢測工具【反應】