5運動與摩擦力教學(xué)設(shè)計-2024-2025學(xué)年科學(xué)四年級上冊教科版

5運動與摩擦力教材分析《運動與摩擦力》是第三單元第5課。本節(jié)課主要是研究摩擦力在什么情況下產(chǎn)生，怎樣測量摩擦力的大小，以及減小摩擦力的方法?！熬劢埂敝校ㄟ^古人用滾木搬運重物的場景，引出研究物體在運動中產(chǎn)生并受到摩擦力，以及如何減小摩擦力的問題?！疤剿鳌敝?，安排了三個活動：一是研究物體在多大的力的作用下能夠從靜止開始運動，也就是小車受到的最大靜摩擦力的大小；二是研究將滾木墊在重物下方時，需要多大的力才能讓物體從靜止到運動；三是研究給物體裝上輪子后，需要多大的力才能讓物體從靜止到運動。這三個活動的目的是讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)物體從靜止到運動需要克服摩擦力，以及可以用在物體下方墊滾木、安輪子的方式來減小物體運動時所受到的摩擦力。“研討”中，學(xué)生通過實驗數(shù)據(jù)判斷哪種運動方式最省力，并利用所學(xué)的科學(xué)知識來解釋現(xiàn)實中的問題?！巴卣埂敝?，通過介紹氣墊船和磁懸浮列車應(yīng)用什么原理來減小摩擦力，以及氣墊船模型和磁懸浮陀螺的制作，進一步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識摩擦力，從而拓展了學(xué)生的視野。學(xué)情分析根據(jù)已有的生活經(jīng)驗，學(xué)生對“摩擦”這個詞已經(jīng)比較熟悉，對物體運動時會受到摩擦力的現(xiàn)象也是比較熟悉的，但他們對“摩擦力是在什么情況下產(chǎn)生的”“怎樣知道摩擦力的大小”“如何能減小摩擦力”等問題卻很少思考，因此就需要教師進一步引導(dǎo)他們?nèi)ラ_展探究學(xué)習(xí)。教學(xué)目標(biāo)科學(xué)觀念通過使用不同的方式拉動重物，知道一個物體在另一個物體表面運動時，接觸面會發(fā)生摩擦，認(rèn)識到摩擦力大小與物體的運動方式有關(guān)。知道物體滾動時所受的摩擦力比它滑動時所受的摩擦力小科學(xué)思維能用對比、測量的方法，區(qū)別物體的運動方式；能通過實驗記錄的數(shù)據(jù)，分得出“物體的運動方式不同，產(chǎn)生的摩擦力大小也不同”的結(jié)論。探究實踐在實際實驗操作中，能用墊圈數(shù)表示摩擦力的大小，會對比不同運動方式下的測量結(jié)果。態(tài)度責(zé)任在探究過程中，樂于表達自己的觀點和傾聽他人的意見，能接受別的同學(xué)的合理意見并積極改進自己的實驗設(shè)計，能用實驗數(shù)據(jù)來驗證自己的猜測，養(yǎng)成樂于與人合作和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。重點難點重點了解摩擦力，知道摩擦力是有大小的。難點通過實驗探究摩擦力的大小與物體的運動方式有關(guān)，知道物體滾動時所受的摩擦力一般比它滑動時所受的摩擦力小。教學(xué)準(zhǔn)備教師準(zhǔn)備橡皮、圓鉛筆、膠棒、四個小車輪、兩個車軸、紙盒、墊圈、托盤、繩子、一端裝有滑輪的木板、多媒體課件、班級記錄表等。學(xué)生準(zhǔn)備學(xué)生活動手冊。教學(xué)設(shè)計一、導(dǎo)入新課談話：金字塔是古人建筑的雄偉工程之一。在那個沒有起重機、挖掘機和汽車等機械的時代，人們是怎樣搬運巨大的石頭，砌成這樣宏偉壯觀的高大建筑的呢？出示圖片，引導(dǎo)學(xué)生看一看。思考：人們?yōu)槭裁从眠@種方法搬運巨大的石頭？提示：用這樣的方法搬運石頭更省力。引導(dǎo)：為什么用這種方法搬運石頭更加省力呢？今天我們就一起來探討這個問題。設(shè)計意圖：創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生進行感知，并提出問題，激發(fā)學(xué)生的思考興趣。二、活動過程（一）活動1：認(rèn)識摩擦力1．引導(dǎo)學(xué)生用手掌在桌面上輕輕滑動，再用手掌使勁壓在桌面上滑動，然后說一說自己有什么感覺，比較兩種方式下自己的感覺有什么不同。提示：用手掌在桌面上輕輕滑動，不需要用多大的力；用手掌使勁壓在桌面上滑動，需要很大的力氣。2．為什么會有這種感覺呢？提示：因為手掌在桌面上滑動時，在我們的手掌和桌面之間產(chǎn)生了一種力，這種力會影響我們的手掌在桌面上的滑動。3．認(rèn)識摩擦力出示教材第52頁中的“資料”，讓學(xué)生讀一讀，了解什么是摩擦力。提示：一個物體在另一個物體的表面運動時，兩個物體的接觸面會發(fā)生摩擦，運動物體往往會受到一種阻礙運動的力，這種力叫摩擦力。設(shè)計意圖：利用多種方法，讓學(xué)生感知摩擦力的存在，促進學(xué)生對摩擦力的理解和掌握。（二）活動2：探究用不同的方式搬運重物時拉力大小的不同1．教師引導(dǎo)：既然物體運動時，物體與物體之間會產(chǎn)生摩擦力，那么，用不同的方式搬運重物時，拉力會有怎樣的不同？下面我們就通過實驗來探究一下。（1）實驗材料：紙盒、托盤、墊圈、繩子、一端裝有滑輪的木板、橡皮、圓鉛筆、膠棒等。（2）實驗方法：在紙盒里放入橡皮、膠棒等物體，通過墊圈拉動紙盒在粗糙的平面上運動一段距離。2．全班交流：我們可以通過哪些方式搬運紙盒里的重物？提示：（1）讓紙盒在平面上直接滑動。（2）在紙盒下面墊上圓鉛筆，讓紙盒在圓鉛筆上滑動。（3）給紙盒安裝上輪子，使紙盒向前移動。3．實驗操作：第1步：將裝了重物的紙盒放在木板上，往托盤里逐漸增加墊圈，當(dāng)紙盒開始運動時，記錄下墊圈的數(shù)量。第2步：用圓鉛筆做“滾木”，放在裝著重物的紙盒下面，往托盤里逐漸增加墊圈，當(dāng)紙盒開始運動時，記錄下墊圈的數(shù)量。第3步：給紙盒安上輪子，往托盤里逐漸增加墊圈，當(dāng)紙盒開始運動時，記錄下墊圈的數(shù)量。4．教師引導(dǎo)：通過剛才的三次實驗，我們初步看出了運用不同的方式搬運重物，所需的拉力有大有小。下面請大家完善好本小組的實驗記錄，準(zhǔn)備全班交流。5．教師小結(jié)：通過實驗，我們發(fā)現(xiàn)在運用不同方式搬運重物時，所需的拉力有大有小。重物在木板上直接滑動時，所需的拉力是最大的；給重物安上輪子向前移動時，所需的拉力是最小的。6．思考：為什么重物直接在平面上滑動時，所需的拉力是最大的？而給重物安裝上輪子向前移動時，所需的拉力是最小的？提示：這主要是因為摩擦力的大小不同。當(dāng)我們讓重物直接在平面上滑動時，平面與重物之間的摩擦力是最大的，因此，需要的拉力也是最大的；給重物安裝上輪子，輪子和平面之間的摩擦力就小了很多，因此，需要的拉力也就小了很多。7．交流討論：在第2次實驗中，我們是利用“滾木”來移動重物。請大家想一想，用“滾木”移動重物有什么優(yōu)點和缺點。提示：用“滾木”移動重物的優(yōu)點是可以省力，缺點是重物會顛簸，且用這種方法移動重物比較麻煩。8．教師小結(jié)：其實，在第3次實驗中，給重物安裝上輪子向前移動，輪子就可以看成是隨重物同步移動的“滾木”。人類發(fā)現(xiàn)了可以用滾動的方式使重物前進時更省力，是一個了不起的創(chuàng)舉。設(shè)計意圖：利用實驗探索用不同的方式搬運重物時拉力大小的不同，進一步培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力。（三）研討1．我們發(fā)現(xiàn)物體與物體之間的摩擦力與拉力有著很大的關(guān)系，摩擦力越大，拉力越大，摩擦力越小，拉力越小。那么，怎樣搬運重物最省力呢？用哪一種方式搬運重物時產(chǎn)生的摩擦力最?。刻崾荆菏褂幂喿影徇\重物最省力，使用輪子搬運重物時產(chǎn)生的摩擦力也最小。2．在生活中，到處都存在摩擦力，有的時候我們需要增大摩擦力，有的時候我們需要減小摩擦力。3．出示教材第53頁“鞋底的花紋”的圖片，讓學(xué)生看一看，想一想：鞋底為什么會有花紋？鞋底有花紋是為了增大摩擦力，還是減小摩擦力？提示：鞋底有花紋是為了增大摩擦力。增大鞋子與地面之間的摩擦力，可以防止在走路的時候因為摩擦力過小而滑倒。4．出示教材第53頁“自行車軸承”的圖片，讓學(xué)生看一看，想一想：在自行車的軸承上涂抹潤滑油是為了增大摩擦力，還是減小摩擦力？為什么？提示：在自行車的軸承上涂抹潤滑油是為了減小摩擦力。這樣，我們在騎自行車的時候就可以更省力了。5．在日常生活中，除了以上兩種情況，還有哪些地方需要減小摩擦力，哪些地方需要增大摩擦力呢？請大家舉例。提示：（1）增大摩擦力的例子：汽車方向盤上有花紋；乒乓球拍上粘貼橡膠；冬天結(jié)冰時，在輪胎上纏繞防滑鏈；冬天道路結(jié)冰，在上面撒上沙子等。（2）減小摩擦力的例子：行李箱下裝有輪子；電風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸制作得很光滑；菜刀的刀面很光滑；兒童滑梯的表面很光滑等。設(shè)計意圖：對核心問題進行研究，夯實了學(xué)生的科學(xué)概念，豐富了學(xué)生的科學(xué)知識。（四）拓展延伸出示教材第53頁下方的圖片，引導(dǎo)學(xué)生看一看，想一想：氣墊船和磁懸浮列車分別是怎樣減小摩擦力的？提示：氣墊船是利用高壓空氣，在船面和水面之間形成氣墊，使船體離開水面，而實現(xiàn)高速航行的。氣墊船行駛時，船體與水面之間有很薄的一層空氣，因此氣墊船與水面幾乎沒有接觸，水面和氣墊船之間的摩擦力就很小。磁懸浮列車上裝有電磁體，鐵路軌道上則裝有線圈。通電之后，線圈產(chǎn)生的磁場極性與列車上的電磁鐵極性總保持相同，兩者同性相斥，排斥力使列車懸浮起來，列車與鐵軌沒有接觸，摩擦力就非常小。設(shè)計意圖：豐富學(xué)生的知識，拓展學(xué)生的視野，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。三、課堂小結(jié)今天這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了運動與摩擦力的相關(guān)知識，通過探究實驗知道了摩擦力越小，拉力越小，摩擦力越大，拉力越大。在日常生活中，有很多地方需要增大摩擦力，也有很多地方需要減小摩擦力。希望同學(xué)們在課后繼續(xù)了解生活中增大摩擦力和減小摩擦力的現(xiàn)象。板書設(shè)計5運動與摩擦力一個物體在另一個物體的表面運動時，兩個物體的接觸面會發(fā)生摩擦，運動物體往往會受到一種阻礙運動的力，這種力叫摩擦力摩擦力越大，拉力越大；摩擦力越小，拉力越小用滾動的方式可以減小摩擦力教學(xué)研討在本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計中，注重引導(dǎo)學(xué)生對摩擦力的產(chǎn)生、摩擦力大小的測量以及增大或減小摩擦力的方法等方面的研究。整個教學(xué)過程中，利用實驗和討論的方式，讓學(xué)生明白“摩擦力越小，拉力越小，摩擦力越大，拉力越大”，并在教學(xué)中注重對知識應(yīng)用的拓展，通過解釋生活中的常見現(xiàn)象，提升了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。備課資料教學(xué)活動設(shè)計為了進一步促進學(xué)生對摩擦力的理解，并在生活中加以應(yīng)用，可以給學(xué)生設(shè)計這樣的題目：王大爺家最近買了一套新房，這兩天準(zhǔn)備裝修衛(wèi)生間了，裝修公司的師傅催他趕快把地磚買回來。請你幫他出出主意，買什么樣的地磚好呢？若有學(xué)生建議使用有花紋的瓷磚，教師就可以讓學(xué)生說說這樣選擇的理由?？茖W(xué)知識聚焦摩擦力兩個相互接觸并擠壓的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對運動或具有相對運動趨勢（即兩物體間將動未動）時，就會在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力，這種力叫摩擦力。摩擦力的方向與物體相對運動或相對運動趨勢的方向相反。摩擦力可分為滑動摩擦力、靜摩擦力、滾動摩擦力三種。1．滑動摩擦力一個物體在另一個物體表面發(fā)生滑動時，接觸面間產(chǎn)生的阻礙它們相對運動的摩擦力，稱為滑動摩擦力。滑動摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反?；瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c接觸面的粗糙程度和兩物體間的壓力大小有關(guān)。壓力越大，物體的接觸面越粗糙，產(chǎn)生的滑動摩擦力就越大。需要注意的是，“相對運動”是以相互接觸的物體作為參照物的，而滑動摩擦力是阻礙物體相對運動時的力，故它不一定是阻礙物體的運動，即滑動摩擦力也可能是使物體運動的動力。2．靜摩擦力兩個相互接觸并相互擠壓，而又相對靜止的物體，在外力作用下，如果只具有相對滑動趨勢，而未發(fā)生相對滑動，則它們接觸面之間出現(xiàn)的阻礙它們將要發(fā)生相對滑動的力，叫靜摩擦力。靜摩擦力在我們生活中有很重要的作用。比如，商場中的自動扶梯，人站著不動，卻能被電梯帶著運動的動力就是靜摩擦。滾動摩擦力一個物體在另一個物體表面滾動時，由于兩物體在接觸部分受壓發(fā)生形變而產(chǎn)生的阻礙滾動的力，叫滾動摩擦力。它實質(zhì)上也是靜摩擦力。一般情況下，物體之間的滾動摩擦力要遠(yuǎn)小于相同條件下產(chǎn)生的滑動摩擦力。因此，生活中很多地方采用利用滾動代替滑動的方式來減小摩擦力。例如，在交通運輸以及機械制造工業(yè)上廣泛應(yīng)用滾動軸承，就是為了減少摩擦力。摩擦力的利用與防止日常生活工作中，人們離不開摩擦力，離開摩擦力的生活是難以想象的。人們在利用摩擦力為人類服務(wù)的同時，也應(yīng)盡可能減少其所帶來的損害。生活中，我們有時候需要減小摩擦力。例如，人們在自行車的前軸、中軸、后軸中加上滾珠，還要不定時地加潤滑油來減小摩擦，同時還要及時地進行檢修，及時給自行車的輪胎充氣，以減小在騎行時受到的摩擦阻力；在使用機器時，也應(yīng)提前在轉(zhuǎn)帶和機器滑輪之間、機器的各零部件之間添加潤滑油，這樣在機器的運轉(zhuǎn)過程中，既減少了機器中各零部件磨損，又將機器的發(fā)熱程度降到了最低，大大地延長了機器的使用壽命。同時，我們有時候則需要增大摩擦力。例如，搭建房屋時，需要在磚與磚、磚與板材、板材與板材之間合理地涂抹水泥，這樣才能讓建筑好的房屋更加牢固。這樣的事例還有很多，但人們怎樣才能合理地增大和減小摩擦力，讓其可以更好地為人類服務(wù)呢？這就需要了解摩擦力的相關(guān)知識。想要增大摩擦力，就要增大物體之間的正壓力并增大接觸面的粗糙程度；想要減小摩擦力，就需要減小物體之間的正壓力并讓接觸面更加平滑，還可以用滾動代替滑動、使接觸面分開等方法來減小摩擦力。課后實踐活動［活動主題］“調(diào)查人們是怎樣增大和減小摩擦的”實踐活動［活動目標(biāo)］進一步夯實摩擦力的概念，并明白摩擦力在生活中的作用。［活動方法］撰寫調(diào)查計劃，進行調(diào)查行動，并做好調(diào)查記錄，完成調(diào)查報告。［活動總結(jié)］摩擦力與人們的生活息息相關(guān)，要努力完善其利用，防止其損害。教材知識延伸知識點1摩擦力的用途在我們的印象中，摩擦力就是阻礙物體運動的力，事實卻并非如此。在有些情況下，摩擦力是物體運動所需的動力。【知識拓展】1．我們走路時，鞋底對地面向后施力，因摩擦而產(chǎn)生向前的作用力，我們才得以行走。而我們在光滑的冰面和地面上步行時，會因為摩擦力太小而難以移動。2．我們能用手拿起東西，也是因為有摩擦力的存在。例如，我們用筷子夾食物時，筷子的表面必須稍微粗糙且不宜太光滑，才能靠摩擦力幫忙把食物送入口中。3．汽車也是利用輪胎與地面之間的摩擦力而得以快速行駛的。當(dāng)汽車的引擎帶動輪子轉(zhuǎn)動時，輪子和地面的接觸點對地面向后施力，因此輪子獲得一向前的摩擦力，正