3.5 摩擦力的比较（教学设计）科学教科版五年级上册

课题 3.5 摩擦力的比较 教材简析 本课引导学生探究摩擦力的产生及其影响因素。教材从"借助摩擦力可以让小车停止运动"切入，通过感知摩擦力的游戏，建立摩擦力的概念。学生使用弹簧测力计测量小车匀速运动时受到的摩擦力，并通过对比实验研究车轮制动与滚动、接触面光滑与粗糙、车身重量大小三种因素对摩擦力的影响。本课综合运用了前几课学习的测量工具和实验方法，是单元核心概念"力与运动关系"的重要组成部分，也为制作和评价月球小车提供理论依据。 学情分析 学生在生活中对摩擦力有丰富的感性经验（如鞋底防滑、滑冰、刹车等），但对"摩擦力是两个物体接触面之间阻碍运动的力"缺乏科学概念。学生已掌握弹簧测力计的使用方法，具备设计控制变量实验的基础。但在"匀速拉动小车"的操作上有一定难度（需要保持速度均匀不变），在理解"匀速运动时拉力等于摩擦力"的原理上需要教师引导。学生可能对"滚动摩擦小于滑动摩擦"有生活经验，但需要通过实验数据验证。 教学目标 一、科学观念 1.知道摩擦力是一个物体在另一个物体表面运动时，接触面产生的阻碍运动的力。 2.认识到摩擦力大小与运动方式（滚动/滑动）、接触面粗糙程度、物体重量等因素有关。 二、科学思维 1.能基于实验数据分析影响摩擦力大小的因素。 2.能将摩擦力知识应用于解释生活现象和工程设计。 三、探究实践 1.能用弹簧测力计测量小车运动时受到的摩擦力。 2.能设计并实施三组对比实验，研究不同因素对摩擦力的影响。 四、态度责任 1.认识摩擦力在生活中的两面性（有时需要增大，有时需要减小）。 2.关注科技产品中的摩擦力设计（如月球车）。 3.养成严谨实验、尊重数据的态度。 教学重难点 一、教学重点 1.认识摩擦力的概念。 2.通过实验探究影响摩擦力大小的因素。 二、教学难点 1.理解"匀速拉动时拉力大小等于摩擦力大小"的测量原理。 2.规范操作保持小车匀速运动。 3.综合分析三组实验数据得出结论。 教学准备 一、教师材料 小车模型、弹簧测力计、钩码、两种不同粗糙程度的接触面、胶带 二、学生材料 实验记录单 教学过程 二次备课 一、聚焦导入 1. 游戏导入：两位同学蹲在地上手拉手，脚底分别踩在光滑地面和粗糙地面上，感受脚底有什么不同。提问：脚底有什么感受？是什么力在起作用？ 2. 揭示课题：摩擦力的比较。 3. 讲解摩擦力概念：一个物体在另一个物体的表面运动或有产生运动的趋势时，两个物体的接触面会发生摩擦，物体会受到一种阻碍运动的力，这种力叫做摩擦力。 二、测量小车受到的摩擦力 1. 讨论：怎样测量小车运动时受到的摩擦力？ 2. 讲解原理：小车在保持匀速运动时，它受到的摩擦力与它前进的动力相等。因此我们可以通过测量匀速拉动小车的拉力，间接测出它所受的摩擦力。 3. 教师演示：用弹簧测力计缓慢拉动小车运动一段距离，使小车速度均匀不变，在速度不变、读数稳定时读出拉力大小。 4. 学生分组练习测量，记录正常滚动时小车受到的摩擦力。 三、比较不同情况下的摩擦力 1. 提出问题：哪些因素会影响摩擦力的大小？学生猜测（车轮是否转动、路面光滑程度、小车重量等）。 2. 设计三组对比实验： 实验一：车轮制动 vs 车轮滚动（运动方式的影响） 实验二：接触面光滑 vs 接触面粗糙（接触面的影响） 实验三：车身重量小 vs 车身重量大（重量的影响） 3. 明确实验要求：每次实验先预测结果，再实测；每组实验重复2-3次取稳定值；记录在表格中。 4. 学生分组实验，教师巡视指导，重点关注： （1）车轮制动的方法（用胶带固定车轮使其不能转动）； （2）匀速拉动的操作要领； （3）增加重量时钩码的放置位置（保持重心稳定）。 5. 汇报交流：各小组汇报实验结果，教师汇总在黑板上。 6. 分析结论： （1）车轮制动（滑动）时摩擦力大，车轮滚动时摩擦力小——滚动摩擦小于滑动摩擦； （2）接触面粗糙时摩擦力大，接触面光滑时摩擦力小； （3）车身重量大时摩擦力大，重量小时摩擦力小。 四、研讨与应用 1. 影响小车所受摩擦力大小的因素有哪些？ 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？ ——六轮独立驱动增大牵引力；特殊车轮花纹适应月壤；无轮胎设计适应真空环境等。 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：鞋底花纹、汽车轮胎、刹车等 ——减小：滑冰鞋、磁悬浮列车、润滑油、轴承等 五、拓展延伸（课后） 查阅资料，了解各种交通工具（磁悬浮列车、气垫船等）是怎样减小或利用摩擦力的。 六、作业设计 1. 基础作业：完成三组对比实验记录单，写出实验结论。 2. 拓展作业：查阅资料，了解磁悬浮列车或气垫船是如何减小摩擦力的，下节课分享。 3. 实践作业：观察家中5种物品，分别指出哪些设计是为了增大摩擦力，哪些是为了减小摩擦力。 板书设计： 教学反思： 学科网（北京）股份有限公司 $