摩擦力的秘密

教学内容：苏教版四年级（下册）第四单元第4课摩擦力的秘密

本课是苏教版小学科学四年级下册第四单元《无处不在的力》中的第四课。本课在单元中起到了承上启下的作用，既需要前面力学知识的铺垫，尤其是《力在哪里》中力对物体形状的影响和测量力的大小知识和技能，又为下一课《降落伞》的学习，提供了知识支撑。

学情分析：

四年级学生喜欢科学，爱动脑、爱动手，对实验感兴趣。经过一年的科学学习，学生已具备一定的观察能力，探究能力有了很大的提高。他们对周围世界有着强烈的好奇心和探究欲望，并且乐于动手操作具体形象的物体。在学习本课之前，学生已经认识和了解到有关力的形式、力的表示、力的种类的知识并 已认识到几种常见的力，如重力和弹力，这些将成为本节课学习的基础和铺垫。

教学目标：

知识与技能

1、知道摩擦现象产生的条件，了解什么是摩擦现象、什么是摩擦力。摩擦力的大小既与重量的大小有关，也与物体接触面的粗糙程度有关。

2、知道摩擦力在日常生产和生活中的应用。

3、培养学生的设计实验的能力、动手实验的能力、归纳概括的能力。

过程与方法

1、能够从日常生活中发现有关摩擦、摩擦力的现象。

2、能够做研究摩擦力大小与哪些因素有关的实验。

3、能选择适合自己的方式表达对摩擦的研究结果。

情感、态度与价值观

1、对探究日常生活中的摩擦现象感兴趣。

2、能够辨证地看待摩擦力。

3、培养学生团结协作的意识。

教学重点：

　什么是摩擦力以及摩擦力的大小与什么有关系。

教学难点：1、研究摩擦力大小与什么因素有关。

　　 2、了解摩擦力的“功”与“过”。

教学准备：

圆木棍、弹簧测力计、木块、砂纸、钩码、小盒、多媒体课件、实验记录单等。

教学过程：

一、 激趣导入

课前交流

师：同学们，我们先来看一段视频放松一下。

（播放奥运会上运动员溜冰的视频）

师：孩子们，你们知道这是一项什么运动吗？（花样溜冰）

师：看了这个视频你有什么感受？运动员跳得美吗？如果换上这双鞋子，他们还能跳出这么美的舞姿吗？

生：不会。

师：你知道这和什么有关系吗？（摩擦力。）

你们真了不起。今天，我们就来研究摩擦力的秘密。板书：摩擦力的秘密

（设计理念：学生对滑冰运动很熟悉，对“滑”有切身体验，通过观看溜冰视频，激起他们对已有经验的回忆，引出摩擦力，激发学生学习的兴趣。同时通过观看视频进一步增强了学生的爱国意识。）

二、认识摩擦力

活动一：体验摩擦力

1、体验摩擦力。

教师引导：什么是摩擦力呢？下面我们先来体验一下摩擦力。跟着老师一起把手平伸，紧贴桌面向前平移，你有什么感觉？(师边说边示范，生跟着做动作)

学生交流：在反复体验后，与同学一起交流感受。

生：不好滑。

师：也就是有一种阻碍手运动的力，这种力就是摩擦力。

师：那刚刚是在什么地方产生了摩擦力？

生：在手与桌面之间产生了摩擦力。

教师演示：师生共同感知、体验。

师：现在我们举起双手悬空在课桌上方，向前推，这时桌面与手掌之间有摩擦力产生吗？

生：没有。

师：为什么？

生：因为手与桌面没有接触到。

师：那么要产生摩擦力必须要有接触面。

2、生活中的摩擦力

师：在我们周围，你知道哪些地方有摩擦或产生摩擦力的现象吗？

让学生找找生活中还有哪些摩擦力或者摩擦力现象。具体说说什么和什么之间产生了摩擦力，摩擦力的方向是怎样的。学生自由回答。

(生1: 汽车刹车的时候有摩擦力。

生1:汽车刹车时，轮子与路面之间有摩擦力。

生2: 擦黑板的时候, 黑板擦与黑板之间有摩擦力。

生3: 用橡皮擦错字时, 橡皮与纸之间有摩擦力。)

结合学生的谈话，教师相机选择一两个与学生实际结合的例子让学生加强体验。

师：现在你能用自己的话说说什么是摩擦力吗？摩擦力是怎么产生的？

生自由回答，教师相机出示摩擦力的概念。师：当一个物体在另一个物体表面运动时(师用两个手掌同步作出动作)，在两个物体之间会产生一种阻碍物体运动的力，这种力就叫摩擦力。

（设计理念：让学生举例、活动，既了解了学生原有的知识基础，又让学生加强了体验，便于教师对概念的阐述和学生对概念的理解。）

3、认识阻力

提问：出示图片 ，当我们坐在摩托车上前进的时候，空气与人体会不会产生摩擦力呢？（讲述，这种摩擦力叫阻力。提问：除了在空气中，我们在哪里运动也会产生阻力？水里。

活动二：判断功与过。

1.谈话：摩擦力的功劳可大了，你知道摩擦力对我们的生活有哪些帮助吗？

出示图片，让学生辨析。

功：汽车在路面上运动需要一定的摩擦力；手拿物体时靠指纹增大摩擦力；用毛巾拧瓶盖时摩擦力加大；用砂纸磨东西时靠增大摩擦力。

过：玩滑滑梯时希望摩擦力小一些；推箱子时希望摩擦力小一些。

活动三：研究减小固体间摩擦力的办法。

出示推箱子图片，摩擦力这个时候是一种阻力，我们怎么来减小摩擦力呢？

学生自由发表意见。

三、研究摩擦力的影响因素

1、猜一猜：摩擦力的大小可能与哪些因素有关?

学生提出看法：（如：物体接触面的大小、接触面的光滑、物体的轻重、运动速度、用力的大小、物体的材料等）（设计理念：教师本意是让学生学会提出问题。课前教师为调查学生的知识基础，曾让学生思考过“摩擦力的大小可能跟哪些因素有关”，教师引导学生对提出的问题加以整合，让学生提出的问题有较强的指向性。）

师：谁能证明你的看法是正确的呢？（学生提出建议：实验）

师：今天我们重点研究摩擦力大小与接触面光滑度、与物体的重量这两个因素的关系。下面请同学们围绕这几个问题进行讨论。

出示讨论问题

在两组对比实验中：

（1）你们组打算选择哪一个因素进行研究？

（2）根据你们的猜想，要选用哪些器材？

（3）怎样进行实验？

（4）实验中，要改变的条件是什么？不改变的条件是什么？

（设计理念：学生对实验材料的介绍和对实验方案的预设，同样有对对比实验方法的暗示作用。）

根据选择的假设，设计一组实验来验证，并把实验的方法和步骤写下或画下，完成这张实验记录的上半部分大约3钟后，教师示意学生停止。）

2、小组交流实验方案

师：下面哪个小组愿把你们的设计方案展示给大家看？

假如要研究：摩擦力的大小和物体摩擦表面的关系，你们认为实验该怎么做？

学生发言提出意见（比如提出假设：物体摩擦面越光滑，摩擦力越小

物体摩擦面越粗糙，摩擦力越大。再做对比实验，加以验证）生1：（带着方案放在视频台上）我们选择的假设是摩擦力的大小与物体的光滑程度有关。具体的方法是：用测力计拉小木块，先在纤维板光滑的一面拉，拉三次；再在纤维板粗糙的一面拉三次；最后比较它们拉力的大小。

师：对他们小组的方案，有没有什么看法或建议？

师：（学生毫无反应）是不是大家觉得他们的方案已很好了？我倒是有两个问题，照他们的方案，只有什么条件不同？哪些条件必须相同？

生1：不同的条件是：一个要在光滑的一面拉，一个要在粗糙的一面拉。

生2：相同的条件是：拉的都是同一个木块。

师：也就是什么相同？

生2：也就是重量相同。

生3：要用同一个测力计来测。

生4：要用一样的力气来拉。

师：也就是说，拉的时候，尽量让小木块不快不慢按一样的速度前进。

师：再请研究摩擦力大小与物体重量有关的小组上来汇报。

生：我们组研究的师摩擦力大小与物体重量的关系。我们选择的器材是木块、钩码、弹簧测力计。在桌面上拉，第一次木块上不加钩码，第二次木块上加两个钩码。要改变的条件是物体的重量，其他条件都不改变。

（设计理念：针对某一方案进行集中评议，突出了变量控制的细节，强调什么时候读数以及让小木块匀速前进，突出了实验操作的细节，这些都是实验能有效进行的保障。若能让研究其他因素的小组也能这样汇报交流就更好了。这也反映了科学探究活动的深入与有限的课堂教学时间的矛盾。）

师：要想把实验做成功，老师还有几点友情提示。

出示课件：（1）检查测力计指针是否对准零刻度；

（2）测力计要沿水平方向匀速拉物体，不要碰到桌面。

（3）要在物体运动的时候读数，不能停下来再读。

（4）读数时，视线与指针相平。

（5）实验结束后，填好实验记录单，整理好器材。

（学生修改方案后，小组展开实验，活动约进行了7分钟。）

3、组织交流，汇报研究发现

师：（示意学生停下）下面哪个小组愿把自己的研究成果与大家分享？

生1：（走上讲台，将研究实验记录放在视频台上，以下汇报都是这样）我们小组选择的假设是：摩擦力的大小可能与物体的光滑程度有关。我们先用一块小木块竖着在纤维板光滑的一面拉了三次，分别是：0.1牛，0.15牛，0.1牛；又竖着在粗糙的一面拉了三次，分别是：0.2牛，0.25牛，0.2牛；我们发现，在光滑的一面拉用的拉力小，也就是摩擦力小；在粗糙的一面拉用的拉力大，也就是摩擦力大。

师：对他们小组的实验情况，同学们还有什么问题？

生2：我觉得他们拉的不准，每一种情况拉出来的拉力应一样大，他们都不一样，我觉得她们拉的有问题。

师：你觉得他们没用一样的力来拉？（似觉有妥，又做补充）没有使小木块匀速前进？

生2：是。

生1：我们的数据是不一样，但差距很小。

师：数字之间差距很小，（对生2）这种解释能接受吗？

生2：我还是觉得她们测得不准。

师：你们测的结果前后都一致吗？

生2：是。

师：那么像第一小组那样，测量的结果有细微的差别，也是正常的。由你们的实验，我们能得出怎样的结论（师手指黑板上的假设记录）

生1：我们认为摩擦力的大小与物体的光滑程度有关，光滑的物体摩擦力小，粗糙的物体摩擦力大。

师：也就是说，你认为这个假设是对的？其他研究相同假设的小组同意吗？大家同意吗？（生点头后，师划钩。）

师：还有哪个小组愿意汇报？（生举手踊跃）

生3：我们研究的假设是：摩擦力的大小可能跟物体的轻重有关。我们的方法是，先用一个小木块在桌上拉，第一次是0.25牛，第二次是0.25牛，第三次是0.3牛；第二回加个小木块拉，第一次是0.6牛，第二次是0.6牛，第三次是0.55牛。我们发现：不加小木块产生的摩擦力小，加木块产生的摩擦力大。

（生2再次举手，师示意他发言）

生2：他们拉的前后数字也不一样，有问题。

师：你对这个问题似乎很有意见，看来，你拉的比他们好。

师：（对生3）由你们的实验，可以得出什么结论？

生3：摩擦力的大小与物体的轻重有关系。

师：同意吗？（生同意后，师在这一假设后划钩）

师：还有哪个小组研究了不同假设？

生4：我们研究的是：摩擦力的大小可能跟接触面有关。验证的方法或步骤是：先把小木块躺着摆，再竖着摆，各拉三次。躺着摆，第一次是0.15牛，第二次是0.15牛，第三次还是0.15牛；竖着摆，结果三次也是0.15牛。我们的发现：虽然它们的面积不一样大，但它们产生的摩擦力一样。

师：他们有了这样的发现，下面还有研究这种假设的吗？

师：那你们能得出什么样的初步印象？

生4：摩擦力的大小与接触面的大小没有关系。（师在该项假设后打叉）

师：还有验证其它假设的吗？（学生没有反应）

师：那我们看第一种假设（指与物体光滑程度有关），验证的举手，都同意这种假设吗？（绝大多数学生都举手并表示同意）。那研究第二种的呢（指与物体的轻重有关）？你们也都赞同这种假设吗？（三个小组举手并表示同意）。

生：摩擦力的大小与物体的光滑程度有关，与物体的轻重有关，与物体的接触面无关。

小结：（1） 提问： 请同学们完整地说说摩擦力的大小与什么因素有关？

（2） 学生总结： 摩擦力大小不仅与物体表面的光滑程度有关，而且还与物体本身的重量有关。物体表面越粗糙，重量越重，摩擦力越大。

（设计理念：学生不单单是对实验结果进行汇报，还有对实验过程的汇报，这一过程进一步增强学生语言表达能力，也使操作更规范，观察更仔细。）

四、探究如何减小固体之间的摩擦力

师：这就是刚刚我们通过实验亲自求证的结果。这是什么？（展示埃及金字塔图片）这么多重的巨型石块竟然都是人亲自搬运的。你们相信吗？猜一猜，他们是怎么搬运巨石的

生1：把巨石砍成一小块一小块的。

生2：把地面打扫得光滑一点。

生3：可以在物体与接触面之间放圆形木棍，减少摩擦。

师：你真聪明，古埃及的人也是这么做的。为什么在地上铺上圆木就可以比较容易地搬运巨石了呢？

生：因为这样可以减少摩擦力。

师：你的猜测是否正确呢？你们能利用老师提供的小木块、圆杆铅笔盒测力计这些材料小组设计实验验证一下好吗？

（老师巡视，参与讨论，及时引导。）

师：咱们这次请坐得最端正的这一组来汇报。

生：当放上圆杆铅笔拉的时候，摩擦力几乎都没有了。

师：其他小组呢？大家都能自己设计动手实验了，个个都是小科学家呀！

师：好了，已经有很多同学迫不及待了，老师想请坐得最端正的。

（小组汇报，同时老师询问其他小组是否也一样？）

五、总结提升，应用生活

师小结：看来啊在重物下加圆木棍的确能减少摩擦力。人们根据这个原理得到了启示，于是就设计出了带有轮子的东西。

师：生活中还有没有这样的应用？

生：防滑链；窗户齿轮；自行车刹车······

师：看来啊，生活中我们有的时候需要增大摩擦力，有的时候需要减小摩擦力。老师这边有几幅图片，你能判断哪些地方是为了增大摩擦力，哪些地方是为了减小摩擦力？

师：回忆一下，通过今天的学习，摩擦力告诉了我们哪些秘密呢？（当物体接触面越光滑，摩擦力就越小；接触面越粗糙，摩擦力就越大。）师：你是怎么知道这个秘密的？老师直接告诉你的吗？（引导学生自己说出猜想—实验—交流—总结。）

师：科学探究永无止境，摩擦力的秘密还有很多。只要你们带着老师送你们的这“四件法宝”，你们一定能化身为小小科学家，探索出摩擦力更多的秘密。对自己有信心吗？好了，今天的课就到这里。下课！

作业设计

1、自行车上哪些地方要增大摩擦？哪些地方要减小摩擦？都用了什么方法？

（出示自行车图片）

2、学校要举行拔河比赛，如果你是队长，你会选择什么样的运动员？比赛之前，你还想提醒队员们什么？

板书设计：

摩擦力的秘密

接触面光滑程度 光滑 摩擦力小

粗糙 大

物体的重量 轻 小

重 大

教学反思：

本课根据课程标准与课堂教学的实际，淡化了教材中研究摩擦力发生的条件和针对不同情况设计增大或减小摩擦力的方法部分，着重引导学生深入研究摩擦力的大小与哪些因素有关。教学活动中，除强调动手做外，更强调动脑。真正的学习并非发生在学生的手上，而是发生在他们的头脑内部。因此，整个探究活动，教师引导学生对影响摩擦力大小因素进行猜测，为验证猜测制定研究计划，考虑变量的选择与控制，对获得的数据进行整理分析等处理，在与同伴的对话与交流台相互质疑和评价等等。增加了学生探究活动的思维含量，提高了探究活动的有效性。

四年级下册科学教案-4.4 摩擦力的秘密 - 苏教版