3.10 摩擦力（教学设计）-四年级科学上册同步精品课堂（苏教版）

10.摩擦力（教学教案） 四年级科学上册同步精品课堂（苏教版） 核心素养 科学观念：※知道一个物体在另一个物体表面运动时会产生摩擦力。 ※知道摩擦力的好处与坏处，并能够分析现实中的某些行为是增大还是减小摩擦力。 科学思维：※能够用弹簧测力计测量物体在水平面做匀速直线运动时受到的摩擦力。 ※能够探究影响摩擦力大小的因素，知道摩擦力的大小受接触面粗糙程度的影响。 探究实践：※能够在教师的指导下研究如何减小液体的阻力，知道把物体做成流线型是减小液体或空气阻力的一种有效方法。 态度责任：※认识摩擦力及其在生活中的应用，测量摩擦力的大小并探究影响摩擦力大小的因素。重点 ※研究如何减小液体的阻力。难点 教学内容 本课按照认识概念—实际测量—探究因素—综合应用的思路进行编写，教学内容分四个部分。 第一部分，从生活经验出发，认识什么是摩擦力。 第二部分是一个实际测量活动，利用弹簧测力计测量在水平面做匀速直线运动的物体受到的摩擦力。既可以感知摩擦力的大小与方向，又为下面探究影响摩擦力大小的因素做技术铺垫。 第三部分，探究影响摩擦力大小与阻力大小的因素。包括两个活动：活动一，探究影响摩擦力大小的因素，从摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关这个假设给出了一个研究范例，这是定量研究；活动二，研究如何减小液体的阻力，从物体在液体中下沉的速度间接地看阻力的大小，这是定性研究。通过这两个活动认识到接触面的粗糙程度、压力的大小、流体中物体的 形状等会影响摩擦力（或阻力）的大小。 第四部分是综合应用，分析摩擦力的好处与坏处，观察生活实践，分析人们在生活中对于增大或减小摩擦力的实际应用。 教学准备 教师材料：塑料瓶、洗洁精、橡皮泥、棉线。 学生分组材料：弹簧测力计、木块、砂纸。 教学过程 活动一：下面这些运动中，哪些存在摩擦现象？ 分 析 小女孩儿玩滑梯，她的身体和滑梯的接触部分存在摩擦；人推箱子时，箱子底部与地面之间产生摩擦，人的鞋底与地面之间也存在摩擦；运动员游泳时，他的身体与水接触，也会产生摩擦；降落伞在空中飞行，它与空气之间也产生了摩擦。 结 论 一个物体在另一个物体表面运动时，在两个物体的接触面会产生一种阻碍物体运动的力，这种力叫作摩擦力。物体在液体或空气中运动时，也会产生摩擦力，这种摩擦力是一种阻力。生活中处处都有摩擦现象。 设计意图： 认识摩擦现象及摩擦力，知道除了固体与固体之间，固体在液体、空气中运动时也会产生摩擦力。 活动二 研究摩擦力 1.测量摩擦力。 （1）将弹簧测力计的指针调到“0”刻度处。 （2）用弹簧测力计水平拖动物体，使物体在桌面上做匀速直线运动。 （3）此时弹簧测力计的读数为对物体的拉力大小，它与物体受到的摩擦力的大小相等。 （4）测量各种物体在桌面上移动时的摩擦力。 物体 力的大小 文具袋 1N 剪刀 0.5N 鞋 5N 衣服 10N 设计意图： 学会使用弹簧测力计测量摩擦力，认识到摩擦力与拉力的关系，在测量过程中引出摩擦力与什么因素有关的问题，同时扫清探究的技术问题。 活动三 探究影响摩擦力大小的因素 实验问题：摩擦力的大小与什么因素有关？ 实验材料：弹簧测力计、桌面、砂纸（粗和细）、木块、记录单等。 实验猜想：与接触面的粗糙程度有关。接触面越光滑，摩擦力越小；接触面越粗糙，摩擦力越大。 保持不变的是：物体本身和接触面的大小。 需要改变的是：接触面的粗糙程度。 实验步骤：（1）将弹簧测力计的指针调到“0”刻度处，连接弹簧测力计与木块。 （2）在桌面上水平拉动木块，使得木块呈匀速直线运动，然后读弹簧测力计的读数，也就是摩擦力的大小。用这样的方法测三次，并计算出平均摩擦力。 （3）在细砂纸表面水平拉动木块，使得木块呈匀速直线运动，然后读弹簧测力计的读数。用这样的方法测三次，并计算出平均摩擦力。 （4）在粗砂纸上做同样的实验，记录摩擦力并计算出平均值。 实验记录： 接触面 摩擦力/N 平均摩擦力/N 第一次 第二次 第三次 桌面 0.8 0.7 09 0.8 细砂纸上拖动 2.4 2.2 2.3 2.3 粗砂纸上拖动 3.2 3.1 3.3 3.2 实验现象：在桌面上拉动木块所产生的摩擦力比在砂纸表面拉动木块所产生的摩擦力小，在细砂纸表面拉动木块所产生的摩擦力比在粗砂纸表面拉动木块所产生的摩擦力小。 实验分析：桌面比细砂纸表面要光滑一些，粗砂纸表面比细砂纸表面要粗糙，在桌面上测得的摩擦力比较小，在细砂纸表面测得的摩擦力比较大，在粗砂纸表面测得的摩擦力最大。说明在其他条件不变时，接触面越光滑，摩擦力越小；接触面越粗糙，摩擦力越大。 实验结论：在物体本身和接触面的大小不变的条件下，摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越光滑，摩擦力越小；接触面越粗糙，摩擦力越大。 设计意图： 研究影响固体间摩擦力大小的因素，经历提出问题、作出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价的典型科学探究过程。 活动四 研究如何减小液体的阻力 1.研究减小液体阻力的方法。 实验猜想：与物体形状有关，水滴状模型在液体中下沉得最快。 实验材料：四块质量相等的橡皮泥、一个大塑料瓶，洗洁精、四根橡皮筋、直尺。 实验现象：模型触底的顺序依次是水滴状（流线型）模型、球状模型、四棱锥模型、正方体模型。 实验分析：水滴状（流线型）模型在液体中下沉得最快，这说明水滴状（流线型）物体穿过液体时受到的阻力较小。 实验结论：将物体制作成水滴状（流线型）可以减小其在水中所受的阻力。 2.鲸和海豚的身体形状与海水阻力的关系。 鲸和海豚以及大多数鱼类的身体形状都是两头尖，中间宽，这种流线型的体形有利于克服水的阻力，使它们在水中能游得更快，以便更好地适应水中的环境。 3.如何减小飞机、火箭在空气中运动时所受的阻力？ 飞机和火箭模仿鱼类身体的形状做成流线型，头部尖，中间宽，以减小空气阻力。还有高速列车、各种跑车等，都设计成流线型，以减少在空气中运动时所受到的阻力。 设计意图： 通过可视化的实验操作，将小学现阶段不可测量的液体阻力大小通过相同质量、不同形状物体在液体中的下沉速度显示出来，认识到流线型物体在液体或气体中运动时阻力较小。 活动五 摩擦力在生活中的应用 1.摩擦力的好处和坏处。 摩擦力在生活中无处不在，人类的生活离不开摩擦力，有的摩擦力能给人们的生活带来好处，有的摩擦力会给人们的生活带来一些坏处。 （1）摩擦力的好处：可以产生人们需要的反作用力，如地面对鞋子的摩擦力使人前进，地面对轮胎的摩擦力使汽车开动；固定物体，防止物体在受其他力影响时发生运动，如筷子夹起食物，游戏机的机械臂夹起娃娃。 （2）摩擦力的坏处：增大运动时的阻力，如游泳时受到的阻力；造成 物体的磨损，如鞋底、车胎的磨损。 2.判断下面的方法是增大摩擦力还是减小摩擦力。 分 析 给车轴上油具有润滑作用，是在减小摩擦力；加深轮胎上的花纹，增大了接触面的粗糙程度，加大了摩擦力；体操运动员上场前经常抹镁粉，是因为镁粉能增大选手与器材之间的摩擦力，使运动员不容易从器材上滑落下来，能更好地利用摩擦力完成各种技术动作；冰壶比赛中刷冰，使得冰的表面融化，形成一层水膜，减小了摩擦力；给轮胎套防滑链，使轮胎表面变粗糙，增大了摩擦力。 结 论 加深轮胎上的花纹、抹铁粉、给轮胎套防滑链是增大摩擦力；给车轴上油、冰壶比赛中刷冰是减小摩擦力。 设计意图： 初步认识摩擦力的正负效应，了解生活中增大或减小摩擦力的具体事例，能够应用所学知识去分析和解决问题。 活动手册 课堂总结 本课我们通过观察生活实践，分析人们在生活中对于增大或减少摩擦力的实际作用，分析摩擦力的好处与坏处。能通过实验验证摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、物体的质量等因素有关。当其他因素不变时，接触面越光滑，摩擦力越小；接触面越粗糙，摩擦力越大。通过不同形状的橡皮泥小球在液体中的下落速度，研究如何减小液体的阻力，从物体在液体中下沉的速度间接地看阻力的大小。认识到接触面的粗糙程度、压力的大小、流体中物体的形状等会影响摩擦力（或阻力）的大小。 板书设计 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$