内容正文:
第2节 运动与相互作用(第5课时)(教学设计)
年级
八年级
授课时间
课题
2.2 运动与相互作用(第5课时)
学情
分析
本节内容选自浙教版八上第二章第2节第5课时。学生在学习本节摩擦力相关知识前,已具备力的基本概念和二力平衡的初步认识,这为理解滑动摩擦力大小的测量原理奠定了基础。学生在生活中对摩擦现象有丰富感性体验,如推箱子、鞋底防滑等,能较快建立学习连接。
探究影响滑动摩擦力大小的因素是难点,学生虽能结合生活经验提出猜想,但设计对照实验时,可能对控制变量法的严谨性把握不足,需教师引导明确变量控制。对摩擦力测量中“匀速直线运动”的要求,学生易忽略二力平衡条件的应用,理解存在模糊。
在摩擦的利用与防止部分,学生能识别常见实例,但对原理的深层理解,如润滑油减小摩擦的本质,可能停留在表面。此外,学生对事物两面性的认识有待深化,需通过实例分析培养辩证思维。整体而言,学生具备一定基础,但抽象思维和实验设计能力需加强,教学中需结合实验与生活实例,降低理解难度。
教学
目标
科学观念:了解影响滑动摩擦力大小的因素;了解有益摩擦和有害摩擦;知道增大有益摩擦和减小有害摩擦的常用方法。
科学思维:通过实验探究影响滑动摩擦力大小的因素;理解弹簧测力计测量摩擦力的方法;了解不同性质的摩擦在生产和生活中的应用。
态度责任:体会科学是有趣、有用的,提高学习兴趣;树立事物的两面性观念。
教学
重难点
重点:摩擦力的利用与防止
难点:摩擦力的大小
教学
准备
课件、课本、视频、活动器材等
教学过程
教师活动
学生活动
新
课
导
入
当我们推地面上的箱子时,箱子越重,推起来越费力;地面越粗糙,推起来越费力。
那么,影响滑动摩擦力大小的因素有哪些呢?
结合推箱子体验思考影响摩擦力的因素,目的是联系生活经验,激发探究兴趣。
新 知 讲 授
一、摩擦力的大小
探究实践:探究影响滑动摩擦力大小的因素
一、目标:用实验探究滑动摩擦力大小的影响因素。
二、器材:棉布、长木板、弹簧测力计、木块、砝码
三、过程
【思考与讨论】请结合实验器材,思考以下问题。
①如何改变对接触面压力的大小?
在木块上放不同数量的钩码。
②如何改变接触面的粗糙程度?
在长木板上铺上棉布,增大接触面的粗糙程度。
1. 建立猜想。
(1)接触面受到的压力越大,滑动摩擦力也越大。
(2)接触面越粗糙,滑动摩擦力也越大。
2. 实验验证。
(1)如图甲所示,在水平放置的长木板上放一块木块,用弹簧测力计水平拉木块,使它在长木板上做匀速直线运动,测出木块运动时受到的滑动摩擦力,并将结果记录在表中。
【特别提醒】木块做匀速直线运动时,受到的拉力和摩擦力互相平衡。
(2)如图乙所示,在木块上放砝码,增大木块与长木板之间的压力,测出木块运动时受到的滑动摩擦力,并将结果记录在表中。
(3)在长木板上铺上棉布,增大接触面的粗糙程度,按图丙的方式测出木块运动时受到的滑动摩擦力,并将结果记录在表中。
3. 得出结论。
滑动摩擦力的大小跟作用在接触面上的压力大小和接触面的粗糙程度有关。压力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大。
4. 交流讨论。
如图丁所示,水平向右拉动长木板,读出弹簧测力计示数也能测出木块受到的摩擦力。你认为哪种方法更好并说明理由。
图丁方法更好,不需要控制长木板做匀速直线运动,操作更简便。
1、影响滑动摩擦力大小的因素
当一个物体在另一个物体的表面上滑动时,摩擦力的大小跟作用在接触面上的压力大小有关,还跟接触面的粗糙程度有关。
(1)当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(2)当压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
2、多过程问题中摩擦力的大小分析
时间
运动状态
受力分析
摩擦力的类型和大小
0-3s
静止
静摩擦力,f1=F1=2N
3-6s
加速直线
滑动摩擦力,f2=f3=4N
6-9s
匀速直线
滑动摩擦力,f3=F3=4N
2、摩擦的利用与防止
摩擦力虽然会阻碍物体之间的相对运动,但在某些情况下,这种阻碍作用对我们来说是有益的,因此,人们常常需要设法增大这种摩擦力。
那么,采用什么措施可以增大物体之间的摩擦?
思考与讨论:下图中的情景是通过什么方法增大摩擦的?
弓压弦越重,琴声越响:增大接触面之间的压力
鞋底上的花纹:增大物体间接触面的粗糙程度
浴缸的防滑垫:增大物体间接触面的粗糙程度
有时,摩擦也会给我们带来麻烦。例如,机器运转时,摩擦会使机器零件发热和磨损;沿地面拖动桌子,桌脚与地面的摩擦既容易使桌脚和地面受损,又会使人感到很费劲。
因此,人们需要设法减小有害的摩擦。采用什么措施可以减小物体之间的摩擦呢?
思考与讨论:下图中的情景是通过什么方法减小摩擦的?
用光滑的材质做滑梯:减小接触面的粗糙程度
在机器的转轴处加润滑油:使接触面分离
用滚动代替滑动:将滑动变为滚动
探索活动
(1)如图甲,轻击一下有机玻璃底座,让底座沿桌面滑动。底座容易滑动吗?
底座不容易滑动。
(2)如图乙,通过粘在底座中心的橡皮塞中的小孔,将气球打足气。再将底座放在桌面上,当气球内的气体从小孔中泄出时,轻击底座,底座容易滑动吗?
底座容易滑动。
实验表明,利用气垫可以大大减小摩擦力。气垫船就是利用船与水面之间的气垫而减小船行驶时的摩擦阻力的。
思考与讨论:在生活和生产实际中,还有哪些增大或减小摩擦的事例?
①增大摩擦的事例:运动员手上涂镁粉、给轮胎套上铁链、守门员戴着防滑手套、包粽子将绳子扎紧……
①减小摩擦的事例:利用滚木移动巨木、用玻璃做滑道、用冰壶刷擦冰、圆珠笔里有滚珠……
用给定器材设计并操作实验,记录数据,目的是通过实践理解影响滑动摩擦力的因素,掌握控制变量法。
分析两种测量摩擦力方法的优劣,目的是培养优化实验方案的思维。
析生活中增大或减小摩擦的事例,目的是理解摩擦的利用与防止的具体方法。
观察气垫对摩擦的影响,目的是认识分离接触面减小摩擦的原理。
课
堂
小
结
一、摩擦力的大小
1、影响因素
(1)压力大小:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(2)接触面粗糙程度:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
2、摩擦力分析
(1)静摩擦力:与外力平衡(如静止时,f=F 拉)
(2)滑动摩擦力:仅与压力和接触面粗糙程度有关
二、摩擦的利用与防止
1、增大有益摩擦
(2)增大压力:弓压弦越重,琴声越响
(2)增大接触面粗糙程度:鞋底花纹、浴缸防滑垫、运动员涂镁粉
2、减小有害摩擦
(1)减小接触面粗糙程度:光滑滑梯、冰壶刷擦冰
(2)变滑动为滚动:滚木移巨木、圆珠笔滚珠
(3)分离接触面:加润滑油(转轴)、气垫船(气垫)
板
书
设
计
作
业
设
计
(请老师按实际教学需求撰写)
教学反思
本节课围绕摩擦力展开探究,整体达成了知识与素养目标。实验环节学生参与度高,通过控制变量法探究影响因素,加深了对知识点的理解。但存在不足:部分学生对二力平衡与摩擦力测量的关联理解模糊,需加强受力分析引导;对“润滑油减小摩擦是分离接触面”的原理,学生易与“减小粗糙程度”混淆,应结合微观示意图细化讲解。
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