3.5摩擦力的比较 （教学设计）-2026-2027学年科学教科版五年级上册

该小学科学教学设计聚焦摩擦力的概念、影响因素（接触面粗糙程度、压力）及滚动与滑动摩擦的比较，通过月球车六轮结构导入，结合资料框定义摩擦力，搭建从生活现象到科学概念的学习支架，衔接运动和力的前序知识。 特色在于以探究实践为主线，通过感知游戏（手掌推桌面）、测量实验（弹簧测力计匀速拉小车）、对比实验（制动与滚动等）培养科学思维，用控制变量法分析影响因素，联系月球车设计和生活实例（防滑链、磁悬浮）落实态度责任。助力学生提升实验能力和科学观念，为教师提供可操作的实验方案和丰富教学资源。

3.5 摩擦力的比较 教科版五年级上册 · 第三单元 运动和力 · 第5课 一、教学基本信息 课题 3.5 摩擦力的比较 课型 实验探究型 课时 1课时 教材 教科版五年级上册 年级 五年级 学科 科学 教具 小车、弹簧测力计、钩码、光滑/粗糙车轮、制动装置、摩擦力记录单、月球车轮/冰刀鞋/山地车/防滑链/磁悬浮/气垫船图 教法 游戏感知、测量体验、对比实验、数据分析、研讨提升、拓展迁移 二、核心素养目标 素养维度 目标描述 科学观念 知道摩擦力是阻碍物体相对运动(或有相对运动趋势)的力；小车匀速时拉力等于所受摩擦力，可间接测出；接触面越粗糙、物体越重(压力越大)摩擦力越大；滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。 科学思维 用"先预测、再实验、后分析"的方法比较不同条件下摩擦力；通过控制变量得出影响摩擦力的因素；用证据解释"增大/减小摩擦"的生活现象。 探究实践 做感知摩擦游戏(推手/按压/涂护手霜)；用弹簧测力计匀速水平拉小车读稳定拉力测摩擦力；比较制动vs滚动、光滑vs粗糙车轮、轻vs重小车三种情况，完成记录单。 态度责任 体会"摩擦力无处不在"，既能帮助也能阻碍运动；乐于用测量数据说话；关注交通工具与生活中增大/减小摩擦的设计智慧。 三、教学重难点 教学重点 认识摩擦力概念；用匀速拉小车的拉力间接测摩擦力；比较6种情况得出"接触面越粗糙、物体越重摩擦力越大；滚动摩擦远小于滑动摩擦"。 教学难点 理解"匀速时拉力=摩擦力"的间接测量原理；解释制动=滑动摩擦(更大)、滚动=滚动摩擦(更小)；用影响因素说明增大/减小摩擦的生活实例与月球车设计。 四、教学过程 （页码基准：教材第82–85页，含聚焦/资料、探索1–3、研讨、拓展） 环节一【聚焦】什么是摩擦力（3~4分钟，教材第82页） 教师活动 学生活动 知识点与设计意图 【关键问题】↵借助摩擦力可以让小车停止运动。摩擦力是怎样产生的？什么因素会影响摩擦力的大小？↵【教师活动】↵教师出示教材第82页月球车六轮结构图（科研人员为月球车设计了独特的六轮结构和驱动系统，以便更好地利用或克服摩擦力），引出聚焦问题；结合资料框讲清摩擦力定义。 观察：月球车六轮结构（利用或克服摩擦力） 【学生活动】↵生1：刹车靠摩擦。↵生2：鞋底有纹路。↵预设：把"摩擦声"当摩擦力，教师纠正为"阻碍相对运动的力"。 【知识点】↵聚焦：摩擦力是怎样产生的？什么因素会影响摩擦力的大小？↵资料：一个物体在另一个物体的表面运动时，两个物体的接触面会发生摩擦。运动的物体往往会受到一种阻碍运动的力，这种力叫摩擦力。↵【设计意图】↵从月球车利用/克服摩擦力切入，给出摩擦力科学定义。 环节二【探索1】做感知摩擦力的游戏（6~7分钟，教材第82页） 教师活动 学生活动 知识点与设计意图 【关键问题】↵①手掌平放桌面向前推有什么感受？②用力按压再推，感受有变化吗？③涂点护手霜再推呢？↵【教师活动】↵教师组织学生做游戏：手掌平推桌面感到阻碍；用力按压再推阻碍更大；涂护手霜再推阻碍变小。引导学生归纳"摩擦力与接触面、压力有关"。 观察：手平放桌面向前推，感受摩擦力 【学生活动】↵生1：按着重推更费劲。↵生2：抹了油更滑。↵操作：三次推桌面比感受。↵预设：难说清"相对运动趋势"，教师用"有阻碍的力"概括。 【知识点】↵探索1：做感知摩擦力的游戏。①手掌平放桌面，向前推。有什么感受？②手用力按压桌面，再推，感受有变化吗？③涂点护手霜，再推，感受有变化吗？摩擦力为什么会不同？①平推感到一种力阻碍前进；②用力按压再推，阻碍更大了；③涂护手霜再推，阻碍变小了。得出结论：接触越紧(压力越大)、表面越粗糙，摩擦力越大。↵【设计意图】↵用身体游戏建立摩擦力可感知、可比较。 环节三【探索2】测量小车运动时所受的摩擦力（8~9分钟，教材第83页） 教师活动 学生活动 知识点与设计意图 【关键问题】↵怎样测量小车所受的摩擦力？↵【教师活动】↵教师呈现资料：小车匀速运动时摩擦力=前进动力，故可测匀速拉动小车的拉力间接得到摩擦力。演示：用弹簧测力计水平匀速拉小车，速度不变、读数稳定时读拉力。提示缓慢拉动使速度均匀不变。 观察：学生用弹簧测力计匀速水平拉小车测摩擦力 【学生活动】↵生1：要拉得稳。↵生2：看稳定时读数。↵操作：两人配合匀速拉小车读测力计。↵预设：忽快忽慢读数跳变，教师强调"匀速、读数稳定"。 【知识点】↵探索2：测量小车运动时所受的摩擦力。在小车速度不变、弹簧测力计上读数稳定时，读出拉力大小。资料：小车在保持匀速运动时，它受到的摩擦力和它前进的动力相等。因此我们可以通过测量匀速拉动小车的拉力来间接测出它所受的摩擦力。提示：缓慢拉动小车运动一段距离，使小车速度均匀不变。↵【设计意图】↵掌握"拉力=摩擦力"的间接测量方法，为比较实验奠基。 环节四【探索3】比较不同情况下小车所受的摩擦力（10~11分钟，教材第83–84页） 教师活动 学生活动 知识点与设计意图 【关键问题】↵制动/滚动、光滑/粗糙车轮、轻/重小车，哪种摩擦力大？↵【教师活动】↵教师引导：先预测下面几种情况摩擦力大小，再实验记录分析。三组：①车轮制动和滚动(制动后，车轮就无法转动了)；②车轮光滑程度(花纹浅光滑/深粗糙)；③小车重量(加钩码增重)。组织完成记录单"小车所受的摩擦力比较"。 观察：光滑车轮（花纹浅） 观察：粗糙车轮（花纹深） 观察：弹簧测力计拉小车测摩擦力 记录单：小车所受的摩擦力比较（制动/滚动·光滑/粗糙·重量小/大） 【学生活动】↵生1：制动更费劲。↵生2：重的车拉得重。↵操作：分组测三种情况填记录单。↵预设：混淆"光滑车轮"与"滚动"，教师点明二者是不同维度。 【知识点】↵探索3：比较不同情况下小车所受的摩擦力。先预测下面几种情况下小车受到的摩擦力大小，再进行实验。记录实验结果，并进行分析。记录单：小车所受的摩擦力比较（车轮制动和滚动：制动/滚动；车轮的光滑程度：光滑/粗糙；小车重量大小：重量小/重量大）。↵【设计意图】↵用对比实验(先预测后验证)得出影响因素，培养数据分析。 环节五【研讨】影响因素·月球车·增减摩擦（7~8分钟，教材第85页） 教师活动 学生活动 知识点与设计意图 【关键问题】↵①影响小车摩擦力大小的因素有哪些？②玉兔号月球车设计怎样利用或克服摩擦力？③生活中哪些地方需增大/减小摩擦力？↵【教师活动】↵组织研讨：①接触面越粗糙摩擦力越大；物体越重(压力越大)摩擦力越大。②利用：采用六轮独立驱动和轮齿式车轮，增大与月壤的接触面积和抓地力，便于爬坡和越障。克服：车轮使用弹性筛网轮设计，减小与月壤的摩擦阻力；同时采用摇臂-转向架悬架系统，使各轮独立适应地形，避免卡滞，降低行驶摩擦损耗。③增大：鞋底/轮胎/刹车片/登山杖/防滑链；减小：冰壶/气垫船/磁悬浮列车。 观察：冰刀鞋（减小摩擦） 观察：山地自行车（轮胎花纹增大摩擦） 观察：轮胎防滑链（雪地增大摩擦） 【学生活动】↵生1：轮胎花纹防滑。↵生2：磁悬浮没摩擦。↵操作：三问讨论并举例。↵预设：把"减小摩擦"只想到润滑，教师补充气垫/磁悬浮等。 【知识点】↵研讨：①影响小车所受摩擦力大小的因素有哪些？——接触面越粗糙，摩擦力越大；物体越重(压力越大)，摩擦力越大。②"玉兔"号月球车的设计是怎样帮助它利用或克服摩擦力的？——利用：六轮独立驱动和轮齿式车轮增大接触面积与抓地力，便于爬坡越障；克服：弹性筛网轮减小与月壤摩擦阻力，摇臂-转向架悬架使各轮独立适应地形，避免卡滞降低行驶摩擦损耗。③生活中哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩擦力？——增大：鞋底、轮胎、刹车片、登山杖、防滑链(防打滑/抓握)；减小：冰壶、气垫船、磁悬浮列车(减磨损/省能/更顺畅)。↵【设计意图】↵把实验规律用于解释工程与生活中的摩擦现象。 环节六【拓展】交通工具怎样减小或利用摩擦力（4~5分钟，教材第85页） 教师活动 学生活动 知识点与设计意图 【关键问题】↵各种交通工具是怎样减小或利用摩擦力的？↵【教师活动】↵教师引导查阅资料：磁悬浮列车靠磁力悬浮使车轮与轨道无接触、极大减小摩擦；气垫船在船底形成气垫使船体与水面分离、减小水摩擦。鼓励学生再举交通工具例子。 观察：磁悬浮列车（减小摩擦） 观察：气垫船（气垫减小水摩擦） 【学生活动】↵生1：高铁很顺滑。↵生2：气垫船离开水面。↵操作：对比磁悬浮/气垫船原理。↵预设：误以为磁悬浮完全无摩擦，教师说明"极大减小而非为零"。 【知识点】↵拓展：查阅资料，了解各种交通工具是怎样减小或利用摩擦力的。例：磁悬浮列车（悬浮使接触分离，极大减小摩擦）；气垫船（气垫使船体离开水面，减小水摩擦）。↵【设计意图】↵用真实交通工具深化"减小/利用摩擦"的认识。 五、板书设计 3.5 摩擦力的比较（运动和力·第5课） 聚焦：摩擦力怎样产生？影响因素有哪些？（月球车利用/克服摩擦力） 摩擦力：阻碍相对运动(或有相对运动趋势)的力；资料：接触面发生摩擦，运动物体受阻碍力叫摩擦力 测摩擦力：匀速拉小车，读数稳定时的拉力=摩擦力（间接测量） 比较6种：制动vs滚动、光滑vs粗糙车轮、轻vs重小车 规律：接触面越粗糙摩擦力越大；物体越重(压力越大)摩擦力越大；滚动摩擦远小于滑动摩擦 研讨：①因素=粗糙程度+重量(压力) ②玉兔号六轮驱动+轮齿抓地(利用)/筛网轮+悬架(克服) ③增大(鞋底/轮胎/刹车/防滑链)·减小(冰壶/气垫船/磁悬浮) 拓展：交通工具减小/利用摩擦——磁悬浮列车、气垫船 学科网（北京）股份有限公司 $