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《摩擦力》教學設(shè)計 一等獎
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人教版九年級物理第十三章第三節(jié)《摩擦力》教學設(shè)計
湖北省黃岡市團風縣實驗中學 郭海燕
【教材分析】
本節(jié)課包括以下三部分的內(nèi)容:(1)摩擦力的定義。(2)影響摩擦力大小的因素。(3)增減摩擦的方法。在講述摩擦力時,為了不使問題復雜化,教材中沒有提出靜摩擦的問題,而是統(tǒng)稱為摩擦。教材對滾動摩擦也沒有單獨講述,而是作為減小摩擦的方法來介紹的。教材中沒有具體講述摩擦力產(chǎn)生的原因,教學中使學生有所了解即可,不必引申。
教材首先通過分析一些事例使學生
2、認識摩擦力的存在,并在此基礎(chǔ)上說明摩擦力是阻礙物體相對運動的;隨后研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)。摩擦在生活和生產(chǎn)中都有重要的意義,教材最后在“科學世界”里講述了增大摩擦和減小摩擦的方法。
雖然教學的重點在于應用摩擦知識解釋實際現(xiàn)象,學會根據(jù)不同條件選擇增大或減小摩擦的方法,但這些應用都基于對影響摩擦力大小因素的理解,因此,應充分重視研究影響摩擦力大小因素的實驗。
【教學目標】
1、知識與技能 (1)通過常見實例和實驗,認識摩擦力
(2)知道摩擦力的大小與什么因素有關(guān)
(3)知道增減摩擦力的方法
2、過程與方法?。?)能通過實驗,科學探究影響摩擦力大小
3、的因素
(2)能靈活運用物理學研究方法(如控制變量法)
3、情感態(tài)度與價值觀?。?)培養(yǎng)學生勤觀察、多動手的學習習慣
(2)培養(yǎng)學生“一分為二”看問題的科學態(tài)度
(3)鼓勵學生知難而進,勇于接受挑戰(zhàn)
【教學重點】1、結(jié)合生活實際提出合理猜想
2、應用控制變量法設(shè)計實驗對猜想進行驗證
3、對實驗表格進行分析評估,發(fā)現(xiàn)問題并解決問題
【教學難點】1、對摩擦力產(chǎn)生的條件之一“相對運動”的理解
2、形成假說“摩擦力大小可能與什么因素有關(guān)”的過程
3、區(qū)分“重力”與“壓力”
4、設(shè)計實驗表格,體現(xiàn)控制變量法
4、
【設(shè)計思路】
本課以“捉泥鰍”游戲引入,創(chuàng)設(shè)了輕松愉悅的教學氛圍,使學生在玩中學,學中玩。以現(xiàn)場抓水中的泥鰍和沾滿木屑的泥鰍作對比,強烈的反差激發(fā)出學生極大的學習興趣。并且當學生對影響摩擦力大小的因素作出猜想的時候,自然而然地就會想起剛才親眼所見的情景,得出合理的猜想,“捉泥鰍”的前后呼應也體現(xiàn)出課堂教學的完整性。
本節(jié)課的主題是探究影響摩擦力大小的因素,為了突顯主題,摩擦力定義就不能占用較大篇幅。于是我以兩次感受實驗,突破 “相對運動”這個難點,從而很快得出摩擦力的定義。
教材中選擇用毛巾和木板來呈現(xiàn)不同粗糙程度的接觸面,在實際操作中由于木板較窄,易發(fā)生“脫軌”事件導致實驗失敗,而毛
5、巾較軟,易發(fā)生堆積,使拖動木塊時受到阻礙,我將它們換成砂紙就解決了這個問題,因為砂紙很平整,不易起皺,正反兩面的粗糙程度不一樣,能形成強烈對比的實驗效果。另,教材中選用鉤碼作為重物改變壓力大小,我將它改成了密度更大更易放穩(wěn)的銅質(zhì)圓柱體,使實驗效果更加明顯且更易操作。
測摩擦力大小的方法可以利用二力平衡的原理,用彈簧測力計拉動物體做勻速直線運動直接讀出摩擦力大小。但是由于實際操作中極難控制勻速運動,故給讀數(shù)造成了很大的困難。為此,我在評估完第一個猜想的驗證實驗后,教給學生一種新方法,將拉動木塊改為拉動砂紙。使學生在實際操作過程中無需控制勻速,這一實驗方法的改進無疑大大降低了實驗的難度。
由于
6、學生剛剛學完重力,還沒有學習壓力,故學生在猜想影響摩擦力大小的因素時極易猜想到重力,并且易將重力混同于壓力進行理解。為了突破這一教學難點,我利用氫氣球和電子秤精心設(shè)計了三組實驗,使學生從實驗數(shù)據(jù)上一目了然地分析出摩擦力與壓力有關(guān)而與重力無關(guān)。
實驗實驗表格也是本課的一大難點。實際教學中,學生很難自己設(shè)計出涉及二到五個變量的綜合性表格。我用分組實驗,每個因素設(shè)計一個表格的方法,將難點化解。
【教學資源】
泥鰍數(shù)條、水桶2個、水槽2個、毛巾兩條、木屑一盤、撈網(wǎng)一個、大木板一塊、電子秤一臺、氫氣球30個、帶掛鉤和拉環(huán)的鐵盒一個 重物若干、細沙一杯、白紙一張、彈簧測力計若干、木塊若干、金屬柱若干
7、、砂紙若干、空白實驗表格若干、自行車一輛、電子白板、多功能實物展示臺、手持攝像機及數(shù)據(jù)線、筆記本電腦、多媒體課件。
【教學過程】
教學過程
教師活動
學生活動
設(shè)計意圖
引
入
新
課
1、請兩位學生上臺進行捉泥鰍比賽,以一段輕松可愛的《捉泥鰍》音樂為游戲背景。
2、向?qū)W生展示一盤加工木材剩下的木屑,讓剛才抓得少的學生重抓一次沾滿木屑的泥鰍。
3、板書課題:摩擦力。介紹并板書摩擦力的符號和單位。
踴躍參與、積極思考。
1、音樂開始游戲開始,音樂停止游戲結(jié)束,用音樂限制比賽時間。
2、強烈的反差激發(fā)學生學習興趣。
摩
擦
力
定
義
1、多媒
8、體展示生活中的摩擦力圖片:掃地、磨刀、滑雪、寫字,引導學生觀察摩擦力發(fā)生在哪兩者之間。
2、提問:同學們還見過哪些摩擦力嗎?
3、讓學生用手掌在桌面上拖動感受摩擦力的存在。
4、提問:兩個互相接觸的物體要滿足什么條件就能夠產(chǎn)生摩擦力呢?
5、再一次感受摩擦力的存在:手掌放在紙面上,保持不動。用另一只手拖動紙運動。
6、兩次感受相結(jié)合,說明兩個互相接觸的物體要產(chǎn)生摩擦力并不是需要“運動”這個條件。(提示物體間的運動和靜止是相對的)
7、提問:通過感受實驗,同學們覺得摩擦力對發(fā)生相對運動的物體是起到促進作用還是起到阻礙作用呢?
8、總結(jié)歸納出摩擦力定義。
1、觀
9、察、思考并回答問題。
2、回憶、回答。
3、感受。
4、回答:運動。
5、感受。
6、回答:相對運動。
7、回答:阻礙作用。
1、潛移默化地強調(diào)摩擦力定義中的“兩個互相接觸的物體”這個條件。
6、啟發(fā)學生得出“相對運動”這個答案。
7、引導學生理解摩擦力對物體的相對運動起到的阻礙作用。
影
響
摩
擦
力
大
小
的
因
素
1、提問:泥鰍本身是很滑的,可是沾滿木屑的泥鰍卻很容易捉。是什么發(fā)生了改變呢?
2、提問:摩擦力的大小可能與哪
10、些因素有關(guān)呢?
3、板書猜想。
4、讓全班學生選擇器材、設(shè)計實驗,均驗證第一個猜想。
5、提問:用彈簧測力計如何測摩擦力大???
6、課件展示為何要勻速直線運動。
7、宣布實驗開始。
8、手持攝像機拍下學生無法控制勻速直線運動的視頻片段。
9、教某組學生用拖動砂紙的方法來進行實驗,拍下視頻片段。
10、用數(shù)據(jù)線將所拍視頻片段下載到筆記本電腦中;收取實驗表格。
11、用多功能實物展臺展示學生表格。分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論。
12、播放拍下的兩段視頻。
13、提問:保持木塊和彈簧測力計不動時,為何無論以何種速度拉動砂紙,彈簧測力計的示數(shù)也等于摩擦力大小呢?
14、課件展示拉動砂紙的
11、方法能夠不用保持勻速而得到摩擦力大小。
1、回答:摩擦力。
2、回答:接觸面的粗糙程度、壓力、重力、速度、面積等因素。
5、回答:應拉動木塊做勻速直線運動。
7——10、學生實驗,填寫實驗表格并得出實驗結(jié)論。
4、每次驗證一個猜想,降低設(shè)計表格的難度。
5——6、強化實驗重點:勻速直線運動。
7——12、將實驗中的問題拍下來回放,有利于提高評估效率。
13、14、使學生深刻體會 “相對運動”;學會并理解測摩擦力的一種新方法。
影
響
摩
擦
力
大
小
的
因
12、
素
15、將余下猜想分到各組。
16、在各組巡視指導,收取已完成的表格。
17、用展臺將探究相同因素的表格進行展示比較,帶領(lǐng)全班一起分析數(shù)據(jù)。
18、提問:重力與
壓力是一回事兒嗎?
19、用黑板擦和大
木板演示物體放在
水平面、斜面和豎直面的三種情況,
分析三種情況下的重力和壓力的關(guān)系。
20、展示電子秤,讓學生明白,電子秤的單位雖然是千克,但是若不看單位,示數(shù)可看作秤盤受到的壓力值。
21、在秤盤上墊上
白紙,放上裝重物
的鐵盒。
22、拉動白紙。
23、將一束氫氣
球系在鐵盒上。
24、再次拉動白紙。
25、往鐵盒中增加重物和沙,直到壓力值恢復到
13、和第一次相同。
26、再次拉動白紙。
27、將實驗數(shù)據(jù)填入課件表格。
15——16、學生用拖動砂紙的方法進行實驗,填好數(shù)據(jù),得出結(jié)論。
18、回答:剛才的實驗只是物體在水平面的情景,重力改變時壓力也改變了。
21、讀出壓力值。
22、讀出測力計示數(shù)。
23、讀出壓力值。
24、讀出測力計示數(shù)。
25、壓力值相同時喊停,使教師停止加沙。
26、讀出測力計示數(shù)。
17、將學生對重力和壓力混為一談的矛盾激化、呈現(xiàn)出來。
19、使學生明白剛才重力組和壓力組的實驗設(shè)計都是不符合控制變量法的,結(jié)論不可信。
影
響
摩
擦
14、
力
大
小
的
因
素
28、請同學們觀察
第一次和第二次實
驗的數(shù)據(jù),比較壓
力、重力、摩擦力
三項指數(shù)。
29、引導學生比較第一次和第三次實驗數(shù)據(jù)。
30、總結(jié)影響摩擦力大小的因素。
28、得出結(jié)論:摩擦力的大小與壓力大小有關(guān)。在其它因素相同的情況下,壓力越大,摩擦力越大。
29、得出結(jié)論:摩擦力大小與重力大小無關(guān)。
20——29、利用三組對比實驗,使學生一目了然地分析出摩擦力與壓力有關(guān)而與重力無關(guān)。
增
減
摩
擦
的
方
法
1、提問:生活中的摩擦力很多,是不是所有的摩擦力都對我們有害呢?
2、提問:哪些摩擦對我
15、們是有害的?
3、提問:能不能用剛剛探究出來的實驗結(jié)論想出增減摩擦的方法?
4、播放視頻片段:在泥坑中打滑的汽車,請學生想辦法。
5、播放視頻片段:給打滑的汽車墊草袋。
6、提問:生活中還有哪些增減摩擦的實例呢?
7、課件展示汽車等圖片,介紹減小摩擦的第三種方法:變滑動為滾動。
8、播放氣墊車視頻片段。
9、介紹減小摩擦的第四種方法:使接觸面分離。課件展示氣墊船等圖片,并簡要介紹工作原理。
1、列舉有益摩擦的實例。
2、列舉有害摩擦的實例。
3、回答兩種增大摩擦的方法和兩種減小摩擦的方法。
4、回答。
6、根據(jù)總結(jié)出的增減摩擦的方法逐條回答。
1——2、對摩擦進行分類,為增減摩擦的學習作好鋪墊。
3——6、現(xiàn)學現(xiàn)用。
小
結(jié)
和
作
業(yè)
1、學到了哪些知識
2、課堂鞏固練習:觀察自行車,找出哪些部位存在摩擦,分出有益摩擦和有害摩擦,并回答是如何增大和減小摩擦的。
3、課后回家觀察衛(wèi)生間,找出摩擦力,分類并說出增減方法。
1、學生對照板書進行總結(jié)。
2、觀察、討論并回答。
1——3、對節(jié)課的學習進行檢驗。
【板書設(shè)計】
【教學流程圖】