《摩擦力及增减方法》导学案

作者:佚名 教案来源:网络 点击数:    有奖投稿

《摩擦力及增减方法》导学案

文 章
来源莲山
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《摩擦力及增减方法》导学案

 课标的基本要求
  1.通过实验,探究滑动摩擦力和接触面粗糙程度、接触面之间的压力大小的关系。
  2.经历探究过程,体验如何就探究的问题进行猜想和假设。
  3.知道增大和减小摩擦力的方法并能在日常生活中应用这些知识。
  内容分析
  本节内容包括滑动摩擦、滚动摩擦以及增大和减小的方法等,课程标准对本节的要求不高,基本上属于"知道"层次。
  对摩擦现象,学生有丰富的感性认识。让学生认识到摩擦力的存在,了解压力和接触面粗糙程度对摩擦力大小的影响及增大和减小摩擦的方法等,都不困难。但本节教材将摩擦力安排为一次比较完整的探究活动,就赋予了它新的教育意义。
  在"科学探究"的各个环节中,本节主要突出"猜想与假设"这个环节,同时在"制定计划"环节中认识变量控制的意义和方法。
  教学建议:
  1.教学时,从学生熟悉的各种摩擦现象引入新课,使学生认识到摩擦力的存在后,很自然的提出问题:"摩擦力的大小和哪些因素有关呢?"然后,就发动学生思考和讨论,提出自己关于该问题的"猜想和假使"。课本上给出了几个主要的猜想,但不要用这几个猜想去限制学生的猜想,即使学生提出的某些猜想显得很幼稚甚至荒诞(比如"摩擦力的大小是否和推力拉力有关"、"是否和运动方式有关"等),也要发掘其合理因素并予以鼓励。同时要引导学生对其猜想的结果进行假使和预测,比如说猜想与"压力有关",在预测一下有什么样的关系,正比?反比?平方正比或其他关系。在各种猜想均列出之后,然后确定两个猜想让大家在课堂内进行实验探讨。对此,可以向同学们指出,摩擦力并非看起来那样简单,其产生的机理和制约因素都很复杂,对摩擦的研究已形成一门系统的学科"摩擦学",其中一些问题至今仍在探索之中。在初中阶段,我们只对课本上安排的两个问题进行实验探索。
  接着,进入"科学探究"的"制定计划"阶段。在制定探究计划时,可引导学生注意到摩擦力发生在相对运动的两个接触面上,并结合学生提出的猜想指出影响摩擦力的因素可能和接触面的粗糙程度、接触面的材料、接触面的大小、接触面之间的压力、接触面之间的运动快慢、运动的方向等一系列因素。对这些因素与摩擦力大小的关系,只能一个一个的单独研究,而且在研究某一因素的变化怎样影响摩擦时,必须保持其他因素不变,否则,你如何才能知道摩擦力的变化是由哪个因素的变化引起的?这就是在研究多因素问题时必须注意的"变量控制"方法。
  应当指出,课本上的实验[图5-30(a)、(b)、(c)]在改变粗糙程度时,实际也改变了相互摩擦的材料,会不会摩擦力的改变是因为相互摩擦的材料改变引起的呢?学生能够发现这一点是很了不起的,教师应当给予大力鼓励。老师也可向学生指出,这里影响摩擦力大小的主要因素是接触面粗糙程度的改变(因为粗糙程度的改变更为显著)。而我们探讨的问题仅仅是看成摩擦力大小与接触面粗糙程度有没有关系,所以这个实验还是可以达到这个目的的。
  此外,必须指出的是弹簧测力计的示数显示的是测力计对木块的拉力。由二力平衡条件可知,在拉木块匀速直线运动时,这个拉力的大小与木块所受的滑动摩擦大小相等。有关此知识点要第六章才学,因此课本在这里设置了一个"加油站",说明这个事实。记录实验数据时,就把弹簧测力计的示数计作摩擦力的大小。如果学生能自己发现这个问题,一是要对学生进行鼓励,二是可以告诉他第六章就可以回答他的问题,先把它作为一个问题储存起来吧。
  实验记录的数据对不同的实验条件是不同的,在实验之前教师也是不知道的,要求学生实事求是的记下弹簧测力计示数,看的出示数的变化即可(只要求探究出"有关",不要求建立定量的函数关系)。对于课本图5-30(c)、(d)两次实验,不要去追求压力加倍,摩擦力也加倍这样的定量关系,只要看出压力增大后摩擦力也随之增大就行。因此,所加重物可以是一个墨水瓶,一个文具盒,不必去增大一个相同的木块。
  实验后,可多让一些实验小组公布自己的数据,这些不同的实验数据共同说明了摩擦力和压力与接触面粗糙程度的关系。
  关于"增大和减小摩擦",是"从物理走向社会"的重要素材。可以组织学生讨论,让学生提供更多有趣的利用摩擦、减小摩擦的事例,并总结出增大和减小摩擦的常有方法。其中,可以补充一个"用滚动替代滑动减小摩擦"的小实验:先让学生用手掌压紧桌面拖动,感受桌面作用在手上的摩擦力;然后在手和桌面之间垫上二三支圆珠笔,再压紧拖动,体会这时作用在手掌上的摩擦力是不是滑动时小得多。这种人人可做的小实验很有效,老师们可以开动脑筋多补充一些。
  2.在做课本上拉木块的实验前,可以引导学生用他自己的手作一些小实验作为"实验探究"的铺垫。比如,用手压在桌面上拖动,感受一下手拖动时桌面作用在手上的阻力(摩擦力)。手对桌面压得越紧(接触面之间的压力越大),手拖动就越困难(受到的摩擦力越大)。如果在桌面上铺上毛巾(毛巾先要固定在桌面上)手再压在毛巾上拖动,就比手在平滑的桌面上拖动更难一些(说明手所受的摩擦力较大)。
  先让学生人人动手做做这些小试验,对摩擦力有一个真切的感受,在进行课本上安排的实验探究,学生的印象就会深刻的多。
  在作课本图5-30(a)时,一是要将玻璃板和小木块抹干,使其接触面保持干燥。如果接触面潮湿,实验效果不还而且还可能适得其反。
  本节的实践活动是写调查报告,由于本章才开始学习力学,仅仅介绍了一些有关里的最简单的知识,要学生写出内容十分丰富的报告是不现实的,因为实际生活中的物理现象都是许多知识的综合应用,即使说力的效果,往往也不是一个力单独作用的效果。因此,对学生不要苛求,特别是在涉及受力分析是更不要在科学性上苛求,只要学生能将本章所学过的知识(如力的三要素,弹簧的应用,重垂线的应用,重心的应用,增大和减小摩擦力的方法等)和生活、生产实际作一些联系,有用这些知识去观察我们身边的自然、社会的意识就很不错了。对好的报告要在全班交流,并对其进行积极的过程评价。

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