八年級物理《科學(xué)探究:摩擦力》教案范文
教學(xué)目標
1.通過實驗,探究滑動摩擦力和接觸面粗糙程度,接觸面之間的壓力大小的關(guān)系。
2.經(jīng)歷探究過程,體驗如何就探究的問題進行猜想與假設(shè)。
3.知道增大和減小摩擦力的方法,并能在日常生活中應(yīng)用這些知識。
教學(xué)重、難點
1.重點
(1)實驗探究滑動摩擦力和接觸粗糙程度,接觸面之間的壓力大小的關(guān)系。
(2)學(xué)會猜想與假設(shè),認識變量控制的意義和方法。
2.難點
(1)實驗探究滑動摩擦力和接觸面粗糙程度,接觸面之間壓力大小的關(guān)系。
(2)認識變量控制的意義和方法。
教學(xué)方法
科學(xué)探究、討論、交流、實驗探究。
教具準備
學(xué)生分組實驗:彈簧測力計、木塊、細線、毛巾、玻璃、長木板鉤碼、三只圓柱形鉛筆、肥皂水。
教學(xué)過程
一、滑動摩擦力的概念
小實驗:讓學(xué)生用手壓在桌面上拖動,感受一下拖動時桌面作用在手上的阻力(摩擦力)。手對桌面壓得越緊(接觸面之間的壓力越大),手拖動就越困難(受到的摩擦力越大)。然后在桌面上鋪上毛巾(毛巾要固定在桌面上)手再壓在毛巾上拖動,就比手在平滑的桌面上拖動更難一些(說明手所受的摩擦力較大)。
師:手壓在桌面上拖動你有什么感受?
生甲:手在桌面上滑動時受到桌面的摩擦力的作用。
師:這摩擦力起到什么作用?
生甲:阻礙手運動的作用。
師:手對桌面壓得越緊,有什么感受?說明了什么?
生乙:手對桌面壓得越緊,拖動越困難,說明所受摩擦阻力越大。
師:在桌面上鋪上毛巾,手再壓在毛巾上拖動,有什么感受?說明了什么?
生丙:手壓在毛巾上拖動比手壓在光滑的桌面上拖動更困難,說明受到的摩擦阻力更大。
師:什么叫滑動摩擦力?
生:一個物體在另一個物體表面上滑動時所受到的阻礙物體(相對)運動的力,叫做滑動摩擦力。
師:注意,運動是相對的,所以應(yīng)加以“相對”兩個字,這節(jié)課我們就來探究:摩擦力。
板書:第五節(jié)科學(xué)探究:摩擦力
1.滑動摩擦力的概念。
二、滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)
1.提出問題。
師:對滑動摩擦力你們想提出什么問題?
生甲:滑動摩擦力的大小和哪些因素有關(guān)?
生乙:滑動摩擦力產(chǎn)生的原因。
……
師:你們提的問題提得很好,摩擦并不是看起來那么簡單,其產(chǎn)生機理和制約因素都很復(fù)雜,對摩擦的研究已形成一門系統(tǒng)的學(xué)科“摩擦學(xué)”,其中一些問題至今仍在探索中。由于時間關(guān)系,我們這節(jié)課就來探究滑動摩擦力的大小和哪些因素有關(guān)這個問題。
2.猜想或假論。
師:你們的猜想是什么?
生甲:滑動摩擦力的大小可能與接觸面粗糙程度有關(guān)。
生乙:滑動摩擦力的大小可能與接觸面間壓力的大小有關(guān)。
生丙:滑動摩擦力的大小可能與接觸面的大小有關(guān)。
生。夯瑒幽Σ亮Φ拇笮】赡芘c運動速度有關(guān)。
生戍:滑動摩擦力的大小可能與推力、拉力有關(guān)。
生已:滑動摩擦力的大小可能與材料有關(guān)。
師:同學(xué)們很善于思考,你們作出的猜想有合理的地方,要證明你們的猜想正確,怎么辦?
生:實驗驗證。
師:很好,大家都已懂得科學(xué)探究的基本方法——實驗。
由于時間關(guān)系本節(jié)課只能對前面兩個猜想進行實驗探究。
3.設(shè)計實驗。
師:滑動摩擦力是產(chǎn)生在發(fā)生相對運動的兩個接觸面上,可能與接觸面的粗糙的程度,接觸面之間的壓力大小,接觸面材料,接觸畫大小有關(guān),對這些因素與摩擦力大小的.關(guān)系,我們只能一個一個的單獨研究,而且在研
究某一個因素的變化怎樣影響摩擦力時,必須保持其他因素不變,否則,你就無法知道滑動摩擦力的大小變化是由哪個因素的變化引起的,這就是在研究多因素問題時必須注意的“變量控制”方法。如在研究壓力對滑動摩擦力的影響時,要保持接觸面粗糙程度等因素不變,而在探究接觸面粗糙程度對摩擦力的影響時,則應(yīng)控制壓力等因素的變化。
板書:2.滑動摩擦力大小決定因素
研究方法一—“變量控制”方法
師:請同學(xué)們閱讀課本P92"加油站”內(nèi)容。
生:閱讀。
師:通過閱讀,你知道了什么?
生:當(dāng)用彈簧測力計水平拉著木塊勻速滑動時,彈簧測力計示數(shù)的大小就反映了滑動摩擦力的大小。
師:下面分組討論,制定出實驗計劃,并進行全班交流。
生:討論后得出:根據(jù)桌面上的實驗器材,我們制定以下實驗計劃:
(1)把玻璃固定在桌面上,用彈簧測力計水平拉木塊在玻璃—亡勻速滑動,讀出彈簧測力計的示數(shù),填人課本P93表格中。
(2)在桌面亡鋪一條毛巾,用彈簧測力計拉木塊在毛巾上勻速滑動,讀出彈簧測力計的示數(shù),填入課本P93表格中。
(3)取走毛巾和玻璃,用彈簧測力計水平拉木塊在桌面上勻速滑動,讀出彈簧測力計的示數(shù),填人課本P93表格中。
(4)在木塊上加放一個重物,用彈簧測力計水平拉它們在桌面上滑動,讀出彈簧測力計的示數(shù),填人課本P93表格中。
師:其他小組認為以上的實驗計劃合理嗎?有沒有異議?
生:按課本上圖5—30(a)、(b)、(c)、(d)。在改變粗糙程度時,實際上也改變了相互摩擦的材料,摩擦力的改變是否是因為相互摩擦的材料的改變而引起的?
師:你能發(fā)現(xiàn)這個問題很了不起,你將來肯定會大有作為的,希望你繼續(xù)努力。這里影響摩擦力大小的主要因素是接觸面粗糙程度的改變(因為粗糙程度的改變更為顯著),而我們探討的問題僅僅是看摩擦力大小與接觸面粗糙程度有沒有關(guān)系,所以這個實驗還是可以達到這個目的的。
生:當(dāng)用彈簧測力計水平拉著木塊勻速滑動時,為什么彈簧測力計的示數(shù)就反映了滑動摩擦力的大小。
師:你很善于思考問題,注重理解,將來肯定很有前途的,由二力平衡條件可知,在拉木塊做勻速直線運動時,這個拉力的大小與木塊所受摩擦力的大小相等。有關(guān)此知識點要在第六章才學(xué),現(xiàn)在先把它作為一個問題儲存起來吧。記錄實驗數(shù)據(jù)時,就把彈簧測力計的示數(shù)記作摩擦力的大小。
實驗操作時,還請大家注意:如何做到木塊在水平面上做勻速直線運動呢?
、偈茄刂本水平拉動木塊;
、谑怯^察彈簧測力計的示數(shù)保持不變。
好,如果沒有問題了,下面大家分組進行實驗吧。
學(xué)生分組實驗,教師巡回檢查,指導(dǎo)。
4.分析論證。
師:請各小組互相交流實驗數(shù)據(jù),交流實驗的體會。
生:交流。
師:請3個小組將實驗數(shù)據(jù)公布在黑板上,比比看哪個小組數(shù)據(jù)準確。
師:在(如課本P92圖5—30)實驗步驟(a)、(b)、(c)中,接觸面之間的壓力保持不變,你發(fā)現(xiàn)摩擦力變了嗎?你的結(jié)論是什么?
生:在實驗步驟(a)、(b)、(c),接觸面之間壓力保持不變,接觸面粗糙程度改變時,摩擦力大小發(fā)生改變。我的結(jié)論是:當(dāng)接觸面之間壓力保持不變時,接觸面越粗糙,摩擦力越大。
師:其他同學(xué)有不同的結(jié)論嗎?沒有。好,大家做實驗都很認真,得出的結(jié)論也是正確的,掌聲祝賀。
師:在(如課本P92圖5—30)實驗步驟(c)、(d)中,接觸面粗糙程度保持不變,壓力發(fā)生變化,摩擦力變了嗎?你的結(jié)論是什么?
生:在實驗步驟(c)、(d)中,接觸面粗糙程度保持不變,接觸面間的壓力改變,摩擦力也發(fā)生了改變。我的結(jié)論是:當(dāng)接觸面粗糙程度保持不變時,接觸面間壓力越大,摩擦力越大。
師:其他同學(xué)有不同的結(jié)論嗎?沒有。好,大家都得出了正確結(jié)論,同樣,掌聲祝賀。
以上是關(guān)于壓力,接觸面粗糙程度與摩擦力大小關(guān)系的定性探究,有興趣的同學(xué)町在課外繼續(xù)探究,摩擦力是否還與其他因素有關(guān)。
三、增大摩擦和減小摩擦
師:在日常生活中,哪些地方還存在摩擦?這些摩擦是有益的?還是有害的?請大家分組討論、交流。
生甲:足球場亡,摩擦力可以幫助守門員抓穩(wěn)足球,這個摩擦是有益的。
生乙:人走路時,鞋底與地面間存在摩擦,這個摩擦是有益的。
生丙:木塊在桌面上滑動時,桌面對木塊有摩擦力,這個摩擦力是有害的。
生。簷C器轉(zhuǎn)動時,零件間存在摩擦,這個摩擦也是有害的。
師:同學(xué)們發(fā)言很踴躍,說明大家平時生活
中很注意觀察,這是一個好習(xí)慣,希望今后保持。如何增大有益的摩擦。
舉例說明請大家分組討論、交流。
生甲:增大有益摩擦的方法是:
1.增加接觸面的粗糙程度。
2.增大壓力,如北方冬天下雪路滑摩擦力小,常在路面上撒些灰渣,增大摩擦力。
生乙:自行車剎車也是利用摩擦力,剎車時,是通過增大壓力來增大摩擦力。
生丙:皮帶傳動也是利用摩擦力,它也是通過增大壓力來增大摩擦力的,演奏二胡時,弓弦與琴弦的摩擦使琴弦振動發(fā)聲,用增大壓力的辦法來增大弓弦與琴弦間的摩擦力。
生丁:鞋底、汽車的輪胎做得凹凸不平時,都是通過增加接觸面的粗糙程度,增大摩擦力的。
板書:3.增大有害摩擦方法:增加接觸面粗糙程度
增大壓力
師:以上大家講得都很好,一部機器工作時,有些部件要轉(zhuǎn)動,有些部件要滑動,這時都要產(chǎn)生摩擦,這種摩擦不但使機器發(fā)熱,白白消耗動力,而且使機器磨損,性能變壞,這些情況下的摩擦要設(shè)法減小它。下面再來考慮:如何減小有害摩擦呢?
生甲:減小有害摩擦的方法是:
1.減小接觸面的粗糙程度。
2.減小壓力大小。
師:在理論上,以上方法是對的,不過,用這樣的辦法還往往不能把有害的摩擦減小到令人滿意的程度。你們還知道哪些更好的方法嗎?
小實驗:先讓學(xué)生用手掌壓緊桌面拖動,感受桌面作用在手上的摩擦力;然后在手和桌面之間墊上二三支圓柱形鉛筆,再壓緊拖動,體會這時作用在手掌上的摩擦力是不是比滑動時小得多。
師:做以上小實驗,你有什么感受?
生:用滾動代替滑動,可以大大減小摩擦力。
師:生活中你還知道哪些用滾動代替滑動減小有害摩擦的例子?
生甲:各種車軸的輪子做成圓的,就是用滾動代替滑動,減小摩擦的。
生乙:旱冰鞋下的小輪,也是用滾動代替平底鞋的滑動,從而大大減小了與地面間摩擦。
師:你還知道哪些減小有害摩擦的方法嗎?
生甲:在機器零件間涂上潤滑油,使摩擦面不接觸,大大減小摩擦。
生乙:汽墊船向下噴出強氣流,在船底和水之間形成一層空氣墊,可以大大減小摩擦。
生丙:磁懸浮列車是靠強磁場把列車從軌道上微微托起,在列車和軌道間出現(xiàn)一層薄空氣,使摩擦力大大減小,車速可達500km/h。
……
師:以上大家都說得很好,說明大家平時關(guān)注科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,關(guān)心國內(nèi)外大事。
板書:減小有害摩擦的方法1.用滾動代替滑動
2.使接觸面脫離直接接觸:涂潤滑油、充氣墊等
師:假如生活中沒有摩擦,你的生活會出現(xiàn)什么問題?發(fā)生什么變化?請大家分組討論交流。
生甲:假如生活中沒有摩擦,我就寸步難行。
生乙:假如生活中沒有摩擦,我就無法用手拿任何東西。
生丙:假如生活中沒有摩擦,運動的汽車將永遠停不下來。
四、歸納小結(jié)與學(xué)習(xí)過程評忙
師:通過本節(jié)課學(xué)習(xí)、你有什么收獲。
生:討論、交流后得出:我們知道了滑動摩擦力;滑動摩擦力的大小決定因素:接觸面的粗糙程度和壓力大小;增大有害摩擦的方法和減小有害摩擦的方法。
師:請每位同學(xué)都對自己在本節(jié)課的學(xué)習(xí)情況進行評估。
五、課后練習(xí)與學(xué)習(xí)實踐活動
1.課本P95作業(yè)1、2、3。
2.實踐活動:課本P96,活動1、活動2。
3.選用課時作業(yè)設(shè)計。
六、板書設(shè)計
第五節(jié)科學(xué)探究:摩擦力
1.滑動摩擦力的概念。
2、滑動摩擦力大小決定因素:
3、增大有益摩擦的方法減小有害摩擦力的方法
七、課后反思
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