八年級(jí)物理下冊《摩擦力》教案
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.能根據(jù)生活體驗(yàn)認(rèn)識(shí)摩擦力;
2.能根據(jù)二力平衡的條件,用彈簧測力計(jì)粗略測量水平運(yùn)動(dòng)物體所受的滑動(dòng)摩擦力;
3.通過實(shí)驗(yàn)探究,了解改變滑動(dòng)摩擦力大小的方法;
4.認(rèn)識(shí)摩擦在生產(chǎn)和生活中的利用與防止,并能正確說出增大或減小摩擦的方法。
。ǘ┻^程與方法
1.經(jīng)歷研究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過程,能表述滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力和接觸面的粗糙程度的關(guān)系;
2.通過科學(xué)探究活動(dòng),使學(xué)生體驗(yàn)控制變量法在物理研究過程中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生樂于參與、勇于創(chuàng)新的意識(shí)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析概括的能力。
。ㄈ┣楦小B(tài)度與價(jià)值觀
1.通過觀察與實(shí)踐使學(xué)生了解摩擦在實(shí)際中普遍存在,既有利也有弊。培養(yǎng)學(xué)生思考問題的辯證觀點(diǎn);
2.通過生活中實(shí)例的研究,激發(fā)學(xué)生用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的熱情。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
本專題是在彈力、重力之后,研究第三種常見的力──摩擦力。彈力、重力等知識(shí)的學(xué)習(xí)可以對摩擦力的學(xué)習(xí)起到正向遷移的作用,另一方面,本節(jié)的知識(shí)又為力的概念的形成起到鞏固和深化的作用。
本節(jié)內(nèi)容由“摩擦力”和“摩擦的利用與防止”兩部分內(nèi)容組成。教學(xué)的重點(diǎn)是測量水平運(yùn)動(dòng)的物體受到的滑動(dòng)摩擦力。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是《課程標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的必做的測定性實(shí)驗(yàn)。為突出重點(diǎn),選取研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的.因素作為探究性實(shí)驗(yàn),這需要學(xué)生具有測量滑動(dòng)摩擦力的實(shí)驗(yàn)技能。另一方面,它又是一個(gè)難得的訓(xùn)練學(xué)生開展科學(xué)猜想、實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)、分析論證的好選題。因?yàn)閷W(xué)生雖然對摩擦現(xiàn)象不陌生,但對滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)卻不清楚。
摩擦現(xiàn)象在生活中很常見,有些摩擦是有益的,有些是有害的。有益的摩擦應(yīng)該增大,有害的摩擦應(yīng)該減小。針對這些問題的討論,有助于學(xué)生領(lǐng)悟客觀事物之間的辯證關(guān)系。
三、教學(xué)策略
對摩擦現(xiàn)象,學(xué)生們有豐富的感性認(rèn)識(shí)?蓮娜粘I钪谐R姷哪Σ连F(xiàn)象引入新課。例如可先向?qū)W生提問:自行車在水平道路上滑行時(shí),無論路面多么光滑,總會(huì)慢慢停下來,為什么?(回答:受到地面的摩擦力。)通過討論使學(xué)生認(rèn)識(shí):相互接觸的兩個(gè)物體,當(dāng)它們做相對運(yùn)動(dòng)時(shí),接觸面間就產(chǎn)生摩擦力阻礙相對運(yùn)動(dòng)。這里不要解釋動(dòng)摩擦和靜摩擦的問題。
要探究摩擦力大小與壓力及接觸面粗糙程度的關(guān)系,需要解決三個(gè)問題:摩擦力的測量問題,實(shí)驗(yàn)的研究方法問題以及實(shí)驗(yàn)器材的選擇問題。摩擦現(xiàn)象學(xué)生比較熟悉,要先引導(dǎo)學(xué)生對摩擦與哪些因素有關(guān)做出猜想,然后讓學(xué)生按照課本提示,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),包括自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),自己設(shè)計(jì)表格記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),自己得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論等等。教師只需提供必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備即可。
摩擦與我們息息相關(guān)。指出有時(shí)摩擦是有益的,有時(shí)是有害的。應(yīng)該研究增大摩擦和減小摩擦的方法。然后讓學(xué)生閱讀這段課文。讀完課文后,通過討論先得出增大摩擦的方法并舉出實(shí)例;再得出減小摩擦的方法并舉出實(shí)例。對利用滾動(dòng)減小摩擦,可以讓學(xué)生自己動(dòng)手做一做實(shí)驗(yàn),親自感受一下利用滾動(dòng)可以減小摩擦。對加潤滑油減小摩擦,學(xué)生比較熟悉。但對利用氣墊減小摩擦,學(xué)生不熟悉,教師可適當(dāng)做些說明。
四、教學(xué)資源準(zhǔn)備
多媒體、彈簧測力計(jì)、帶掛鉤的木塊(側(cè)面積不同)、砝碼(或鉤碼)、長木板、棉布、毛巾等。
五、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課
。5分鐘)
播放視頻:足球在草地上滾動(dòng)越來越慢,最后停下來;礦泉水的瓶蓋上有許多豎紋;運(yùn)動(dòng)員賽跑時(shí)穿著帶有鐵釘?shù)呐苄;汽車在雪地上行走艱難,而當(dāng)輪胎上裹有鐵鏈后就能前進(jìn)自如了;生銹的鐵鎖打不開,當(dāng)加了幾滴油后就可以打開了等等)。
思考:這些現(xiàn)象都與什么有關(guān)?摩擦總是阻力嗎?摩擦總是有害嗎?
學(xué)生觀賞并思考,初步了解摩擦力,它可能是阻力,也可能是有用的動(dòng)力。
體會(huì)物理與生活的密切關(guān)系,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
新課教學(xué)
。30分鐘)
。ㄒ唬┠Σ亮
先請同學(xué)們把手平放在桌面上,手心朝下,一起來做幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)。
。1)手平放在桌面上,用力推或拉,使手在桌面上運(yùn)動(dòng),感受有沒有一個(gè)阻礙手運(yùn)動(dòng)的力;
。2)手平放在桌面上,用力推或拉,但保持手不動(dòng),感受有沒有一個(gè)阻礙手運(yùn)動(dòng)的力;
。3)手平放在桌面上,保持手不動(dòng),也不用力推或拉,感受有沒有一個(gè)阻礙手運(yùn)動(dòng)的力。
教師演示實(shí)驗(yàn):用二個(gè)長毛刷,毛對毛合在一起,并產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)。讓學(xué)生看到二個(gè)毛刷的毛分別產(chǎn)生向不同方向的彎曲。
思考:
。1)摩擦力是在什么情況下產(chǎn)生的?
。2)摩擦力的作用點(diǎn)在哪里?
(3)摩擦力向什么方向?
。4)摩擦力的作用是什么?
在此基礎(chǔ)上得出摩擦力的定義,了解摩擦力的作用點(diǎn)在兩個(gè)物體的接觸面上。摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動(dòng)的方向相反。
摩擦力作用:總是阻礙物體間的相對運(yùn)動(dòng)。
學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),說出自己的體驗(yàn),初步了解摩擦力及其產(chǎn)生。
學(xué)生觀察、思考、討論后總結(jié)得出結(jié)論:兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們做相對運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙物體相對運(yùn)動(dòng)力,這個(gè)力就叫摩擦力。
充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的促進(jìn)作用,幫助學(xué)生理解物理概念和規(guī)律。這里采用的方法是從特殊到一般,從具體形象到抽象概括,由淺入深,符合初中學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
。ǘy量滑動(dòng)摩擦力
演示:把木塊放到水平桌面上,彈簧測力計(jì)通過繩子拉著木塊前進(jìn)。思考:木塊在水平方向受哪些力?畫出力的示意圖。怎樣知道木塊所受摩擦力的大?
進(jìn)一步提問讓學(xué)生思考:
用什么工具來測量滑動(dòng)摩擦力?
彈簧測力計(jì)能直接測量滑動(dòng)摩擦力嗎?
用彈簧測力計(jì)測量滑動(dòng)摩擦力的原理是什么?
測量時(shí)要讓拉力與滑動(dòng)摩擦力相等,木塊必須做怎樣的運(yùn)動(dòng)?拉力的方向必須滿足什么條件?桌面不水平行不行?
總結(jié):只有把物體放在水平支持面上,讓彈簧測力計(jì)沿水平方向拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),滑動(dòng)摩擦力的大小才等于彈簧測力計(jì)示數(shù)。
通過思考討論讓學(xué)生明確:測滑動(dòng)摩擦力的工具是彈簧測力計(jì);彈簧測力計(jì)測量的是拉力,不能直接測量摩擦力;測量時(shí)應(yīng)用了二力平衡的知識(shí)。
培養(yǎng)科學(xué)探究能力
(三)研究影響滑動(dòng)摩擦力的因素
。1)提出問題:根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn),請你猜想一下滑動(dòng)摩擦力的大小可能跟哪些因素有關(guān)?
。2)猜想或假設(shè):滑動(dòng)摩擦力可能與接觸面的粗糙程度有關(guān),可能與壓力有關(guān),可能與物體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān),可能與接觸面積的大小有關(guān)。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素可能不止一個(gè),那我們在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該注意運(yùn)用怎樣的科學(xué)研究方法?如果我們先探究滑動(dòng)摩擦力與壓力和接觸面粗糙程度的關(guān)系,應(yīng)怎樣改變壓力大?怎樣改變接觸面的粗糙程度?請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)記錄的表格。
(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù):按設(shè)計(jì)好的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中。
(5)得出結(jié)論:在壓力相同時(shí),接觸面越粗糙滑動(dòng)摩擦力越大;在接觸面的粗糙程度相同時(shí),壓力越大滑動(dòng)摩擦力越大。
摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)速度和接觸面積是否有關(guān),請同學(xué)們繼續(xù)探究。
學(xué)生匯報(bào):摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)速度和接觸面面積無關(guān)。
引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)影響滑動(dòng)摩擦力的大小的因素:接觸面的粗糙程度和壓力的大小。滑動(dòng)摩擦力大小與速度大小、接觸面積大小無關(guān)。
學(xué)生思考,回答。
每次只改變可能影響滑動(dòng)摩擦力大小因素中的一個(gè),其他因素保持不變,測出滑動(dòng)摩擦力大小并記錄。
培養(yǎng)科學(xué)探究能力
(四)摩擦的利用與防止
讓學(xué)生回憶或回放剛開始上課時(shí)的視頻,思考并回答:摩擦總是阻力嗎?摩擦總是有害嗎?怎樣增大和減小摩擦?
實(shí)驗(yàn):用滾動(dòng)代替滑動(dòng)能減小摩擦。
(1)將一個(gè)實(shí)驗(yàn)小車放在水平桌面上,用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉動(dòng),使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),記錄示數(shù)大小。
。2)將小車倒過來,輪子朝上放在水平桌面上,再用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉動(dòng),使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),記錄示數(shù)大小。
。3)比較兩次彈簧測力計(jì)示數(shù),能得出什么結(jié)論?
通過聯(lián)系生產(chǎn)和生活中的摩擦實(shí)例,認(rèn)識(shí)生活中摩擦無處不在,有些摩擦對我們有益,有些有害,并能正確說出增大或減小摩擦的方法。
思考、回答,動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。
培養(yǎng)分析思考能力。
課堂小結(jié)
。5分鐘)
通過今天的學(xué)習(xí),同學(xué)們有哪些收獲?在實(shí)驗(yàn)探究中又存在哪些問題?還有什么想探究的問題?
學(xué)生可以個(gè)別回答,或相互交流,在交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)小結(jié)。
促進(jìn)知識(shí)的鞏固掌握。提升學(xué)生的交流表達(dá)能力。
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