聚焦
出示古人搬运巨石的情境问题,古人先以抱的方式搬运,而后绑上绳子拖行,但依然很费力,引发学生思考为什么,给出摩擦力的概念。
探索一
Q1:如何确定摩擦力大小呢?
(由于配套材料中的垫圈数量不够,所以让学生尝试使用弹簧测力计进行测量,也是对第四课弹簧测力计的检验)
Q2:快速拉动重物读数和缓慢拉动读数,哪一个数值是摩擦力呢?
(这个问题比较难,但学生在思考中通过生生互动基本能得出答案)
让学生自主设计实验来测量在粗糙地面上拖运重物时的摩擦力大小。实验三次取平均值,4分钟时间,小组数据记录在黑板上。
探索二
比较不同运动方式搬运重物时摩擦力的大小。
Q1:古人发现雨天路面湿滑时,拖运重物轻松得多,请你设计实验来验真。
总结出实验方法后,3分钟完成实验并记录,汇报结论,光滑路面上的摩擦力更小。
Q2:这个平滑的路面受天气影响,你还能想到别的办法吗?(出示滚木图片)
学生设计实验验证滚木是否真的能减小摩擦力。小棒模拟滚木,4分钟完成实验并汇报
Q3:滚木搬运就是最优搬运法则吗?
学生的回答特别好,有人说重物搬上滚木很麻烦,得造个斜面推上去,有人说一直搬运滚木很麻烦,有人说滚木搬运很难转弯……
那么如何解决这个问题呢?车轮
Q4:使用车轮能否减小摩擦力呢?或是仅仅更加方便了?继续设计实验
使用车轮搬运时,弹簧测力计示数为0,学生感到疑惑,但他们任务不可能没有摩擦力了,所以很多小组记录0.01N。同时,要求学生重复实验三次并及时记录数据,有助于提高实验数据的准确性和可靠性,让学生明白科学实验需要严谨和细致。
这一过程培养了学生的科学探究能力,包括提出问题、设计实验、收集证据和分析数据的能力。
研讨
组织学生对实验结果进行分析和讨论。学生能够自主分析数据,总结出滚动摩擦力比滑动摩擦力更小的规律,并能从使用滚木和轮子运输重物的活动体验中,深刻理解人类技术的进步意义。
通过对实验结果差异的分析,引导学生思考摩擦力大小还可能与哪些因素有关,如接触面的粗糙程度和物体的重量等。这一过程让学生对摩擦力的影响因素有了更全面的认识,深化了学生对知识的理解。
拓展
举例说明生活中减少摩擦力的例子,如给自行车链滴润滑油等。那生活中有需要增大摩擦力的例子吗?鞋底花纹防滑、自行车把手、雪地车胎栓铁链……这一环节将科学知识与生活实际紧密联系起来,让学生感受到科学就在身边,提高了学生对科学知识的应用能力。