科学探究科学探究：摩擦力教学片断与反思

　　科学探究科学探究：摩擦力教学片断与反思

　　教学片断一：“摩擦力”概念的引入

　　教师用大屏幕投影“让我们一起探究一种新的力”（采用回旋法播放）。

　　教师：让我们来做个游戏：教师拿出一喝水用的带盖（盖分两层，内部是塑料的，外部套有不锈钢光亮层）的杯子（教师在盖的夹层间及盖外事先已涂上润滑油），请一位大个子男同学上讲台将杯盖打开。

　　学生：男同学上讲台（教师让他戴上塑料手套），男同学用手努力旋转杯盖，就是打不开杯盖。其它同学看起来莫名其妙，似乎要跳上讲台一试为快。

　　教师：让男同学谈谈自己的感受（感到很滑），教师让男同学下位，请一位女同学来打开。

　　学生：女同学上讲台，直接用手来打开杯盖，结果手将外盖的不锈钢套提了起来，但内盖没有打开，同时学生发现手上沾有油，见讲台上事先准备好的毛巾，边拿来擦手，便用毛巾缠在内盖上，很顺利地打开了杯盖。

　　教师：男同学力气大，没有用毛巾就打不开杯盖；女同学力气小，但用了毛巾，就能打开杯盖，这是为什么呢？

　　教师演示：用力压毛刷，点拨学生观察毛刷的形状变化；推动毛刷在桌面上运动，点拨学生再观察毛刷形状的变化。

　　教师：请同学生们分组进行实验，并按下列要求：

　　l、用力压毛刷，分别在桌面、玻璃面、毛巾上运动，观察毛刷的形状变化。

　　2、用手分别在桌面、玻璃面、毛巾上运动，感受手受到接触面的阻力。

　　学生：进行实验。

　　教师：为什么毛刷会形变?毛刷在不同的表面上运动，毛尖的指向与运动方向间有什么关系？手在不同的表面上滑动，有什么共同感觉？这种感觉的程度是否一样？你认为阻力是怎样产生的？产生在什么部位？

　　学生：（第一小组发言人）毛刷在压力作用下形变，在滑动中形状又改变，说明滑动过程中又受到新的力，改变了它的形状。毛刷在不同的表面上滑动，毛尖的指向总与运动的方向相反，说明新的力的方向与运动方向相反。手在不同的表面滑动，都有一种阻碍手运动的力。在不同的表面上，阻碍的程度不一样。这种阻力产生的原因可能是压力与运动共同引起的。这种阻力产生在接触面之间。（第二小组发言人补充）这种力产生的原因可能与压力、运动状态和接触面都有关。

　　教师：同学们答得好，其实物理学上把物体在压力作用下，沿另一个物体表面滑动时，在接触面间产生阻碍物体相对运动的力叫滑动摩擦力。我们这节课来共同探究滑动摩擦力。（用大屏幕打出课题：“滑动摩擦力”）

　　教学片断二：摩擦力的大小与哪些因素有关

　　同学们已经发现了滑动摩擦力的方向——与物体相对运动的方向相反；滑动摩擦力的作用点——在两物体的接触面间。那么你们能否从力的三要素出发，提出一个问题呢？

　　学生：滑动摩擦的大小与什么因素有关？

　　教师：提出了问题，我们下一步就得进行猜想和假设。但我们不能无根据地猜，我们可以从滑动摩擦力产生的原因（压力和相对运动）、产生的部位（接触面）和方向（阻碍相对运动）等几个方面来猜想。

　　学生猜想与汇报：

　　学生A：滑动摩擦力的大小与运动方向有关吗？

　　学生B：滑动摩擦力的大小与压力大小有关吗？

　　学生C：滑动摩擦力的大小与接触面的材料有关吗？（教师点明“粗糙程度”）

　　学生D：滑动摩擦力的大小与运动速度有关吗？

　　学生E：滑动摩擦力的大小与接触面面积的大小有关吗？

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　　教师：同学们的猜想不一致，那么滑动摩擦力的大小到底与哪些因素有关？猜想是否正确要用实验来检验，所以我们要制定出实验方案，然后用实验来验证。

　　学生：小组讨论，制定实验方案。

　　教师：现在我们介绍几种方法：（用大屏幕打出 “加油站”，边讲解）

　　一、“变量控制”法：研究一个物理量与几个因素有关，每次只能取一个因素变化，而保持其它因素不变。再取一个因素变化，保持剩下的因素不变。…直到将所有的因素研究完。

　　二、摩擦力的测量方法：利用弹簧测力计在水平面上匀速拉动物体，测力计的示数就等于物体受到摩擦力的大小。

　　三、减小误差的方法：多次测量，取平均值。

　　教师：请同学们用课桌上已有的器材（钩码盒、钩码、弹簧秤、毛巾、报纸、玻璃板）来进行实验。

　　学生：开始实验。

　　教师：巡视指导，要求学生分工协作，有人实验，有人记录，再分析实验数据，每人独立思考写出自己的结论，在小组内发言讨论，取得一致的意见。

　　学生：（第三小组举手发言）：滑动摩擦力的大小与压力有关，压力越大，滑动摩擦力越大。

　　教师：有不同见解的再补充。

　　（第二小组发言人发言）滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

　　（第四小组发言人发言）滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关，接触面积越大，滑动摩擦力越大。

　　（第六小组发言人发言）滑动摩擦力大小与运动速度大小有关，运动越快，滑动摩擦力越大。

　　（第一、五、八、九小组与前两组结论相同）

　　教师：请第四小组演示实验过程，并讲解实验方法。其它小组注意观察，然后评价。

　　学生：第四小组两代表上台演示，并讲解实验过程。

　　学生评价：其它小组的学生纷纷举手发言，钩码盒平放在桌面没有用棉线在盒的四周扎，也没有加盖而直接用弹簧测力计钩住盒子拉动；钩码盒竖放时，加了盖，用棉线扎紧让棉线与桌面接触再拉动，两次实验没有控制变量，也就是没有控制压力与粗糙程度一定。因而结论不可靠。

　　学生：第六小组两代表上台演示，并讲解实验过程。

　　教师：请第六小组演示实验过程并讲解方法。其它小组注意观察并评价。

　　学生评价：两次实验中拉动弹簧秤都没有匀速，而是估测出来的，建议匀速拉动，在弹簧秤的弹簧长短不再变化时读数，最好两组一做，多做几组，取误差小的一组。

　　教师：请各小组重做以上四组结论的实验，并汇报最终结论。

　　学生：第七小组发言：实验发现滑动摩擦力大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关；压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。其它小组都支持该结论。

　　教师：要求学生完成课本上P93的空格。

　　教师：物理来源于生活，物理又为生活和社会服务。在生活中要利用摩擦的地方我们要设法增大它，但摩擦有时又给我们带来坏处，我们就得设法减小它。那么如何增大摩擦，又如何减小摩擦呢？

　　学生：增大有益摩擦：增大压力，增加接触面的粗糙程度。减小有害摩擦：减小压力，减小接触面的粗糙程度。

　　教师：请同学们列举生活中增大或减小摩擦的实例。

　　学生A ：足球场上“接球”，是用增大压力的方法来增大摩擦。

　　学生B：旅游鞋的鞋底凹凸不平，是用增加接触面的粗糙程度增大摩擦。

　　学生C： “演凑二胡”时用力演凑并加松香粉，用到了增大压力和增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的。

　　学生D：皮带传动时要张紧皮带并加皮带蜡，它们是用增大压力和增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的。

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　　教师：用多媒体展示生活、生产中增大摩擦的例子。

　　教师：请同学们在钩码盒内装好钩码 ，在桌面上匀速拉动它，用弹簧秤测出拉力F1，再在钩码盒下垫几根铅笔，用弹簧秤匀速拉动钩码盒，读出拉力F2，比较两次拉力的大小是否相同。

　　学生：实验，发现两次拉力不等，第二次小得多。

　　教师：介绍滚动摩擦。变滑动为滚动可减小摩擦。

　　教师：投影“自行车”、“旱冰鞋”

　　教师：请同学们做个游戏，取一段胶管，在一端涂些油，请一位男戴上塑料手套，将它握在手中，请一位女生也戴上塑料手套，将没有涂油的一端握在手中，两人开始拔河。（男生败给女生）

　　教师：以上说明了什么？

　　学生：油打滑。

　　教师：给接触面加润滑油可以减小摩擦。

　　教师：投影“气垫船”和“磁悬浮列车”。讲解，它们减小压力，它们与加润滑油的目的一样，都是使接触面分离从而减小摩擦力。

　　教师：请同学们小结减小摩擦的方法。

　　学生：变滑动为滚动，减小压力或给接触面加润滑油。

　　教师：同学们能否解释上课一开始男生不能打开杯盖，而女生轻易地打开杯盖的原因了吗？