2021新教科版四年级上册科学3.5运动与摩擦力 ppt课件（含教案）.rar

运动与摩擦力教学设计【教材简析】通过前面 4 节课的学习，学生已经建构起“力可以改变物体运动的快慢，也可以让物体启动或停止”这一概念，认识了反冲力和弹力，还通过弹簧测力计认识到力是有大小和方向的。本节课要研究摩擦力在什么情况下产生，摩擦力大小的测量以及减小摩擦力的方法。聚焦板块通过呈现古人用滚木搬运重物的场景，引出研究物体在运动中产生并受到摩擦力，以及如何减小摩擦力的问题。探索板块，主要是模拟生活中的真实情境，引导学生通过模拟搬运重物来体验，并用垫圈的个数来表示摩擦力的大小，比较不同运动方式下摩擦力大小的不同。通过研讨活动，学生通过实验数据判断哪种运动方式最省力，并利用所学科学科学原理来解释现实中的问题。拓展板块，通过介绍气垫船和磁悬浮列车减小摩擦力的原理，以及气垫船模型和磁悬浮陀螺的制作，进一步引导学生认识摩擦力，将视野拓宽到现代各种交通工具上。【学情分析】在学生的生活经验中，他们对摩擦这个词已经比较熟悉了，对物体运动会受到摩擦力的现象也是熟悉的，但是，对“摩擦力是在什么情况下产生的？摩擦力的大小怎样知道？如何能减小摩擦力？”等问题并没有进行过太多的思考，这也成为本课学习的起点。【教学目标】科学概念目标1.一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，产生摩擦力。2.摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。3.摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。科学探究目标1.会用垫圈数表示摩擦力的大小，并对比不同运动方式下的测量结果。2.摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。3.摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。科学态度目标尝试用不同的思路、方法完成科学探究。科学、技术、社会与环境目标1.意识到轮子的发明将物体的运动改变成用滚动的方式前进，这是技术上的巨大进步。2.意识到人类可以通过不断改进技术来满足增大或减小摩擦力的需求。【教学重难点】重点：了解摩擦力，以及知道摩擦力是有大小的。难点：通过实验探究摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。【教学准备】教师：多媒体课件、皮球、学生实验材料一套、班级记录表。小组：实验用纸盒、粗线一根、托盘、铁垫圈若干、圆铅笔、四个小车轮、两根车轴、学生活动手册。【教学过程】1 1、聚焦：揭示课题聚焦：揭示课题1.动一动，想一想：将手掌按在桌面上，往前推。你有什么感觉？预设：感到一个阻止我们手掌运动的力。提问：这是什么力？预设：摩擦力。2.提出概念：一个物体在另一个物体的表面运动时，两个物体的接触面会发生摩擦，运动物体要受到一种阻碍运动的力，这种力叫摩擦力。3.揭示课题：今天我们一起来探究运动与摩擦力 。4.谈话：摩擦力对人们的生活有许多影响，尤其在搬运重物的时候，古人在没有大型机械的情况下如何搬运巨石等重物的？预设：人力搬运5.提问：人们在搬运重物的过程中会产生巨大的摩擦力，怎样才能减小这种摩擦力呢？预设：用轮子、再下面加“滚木”2 2、探索探索活动一：直接搬运物体活动一：直接搬运物体材料准备：1.交流：如何确定加了“滚木”之后摩擦力减小了？预设：实验对比。2.谈话：我们来模拟搬运重物。3.观察实验材料，思考：用这些材料怎么移动重物？预设：学生描述搬运重物的实验操作。4.观看小视频，思考：垫圈很少时，重物动起来了吗？为什么？预设：没有。因为垫圈数量太少。5.交流：要使重物运动起来，需要克服什么力？预设：摩擦力。6.谈话：摩擦力的大小其实就是物体刚好运动起来的力。在我们这个实验中，摩擦力的大小可以用什么表示？预设：垫圈的个数。7.观看实验微视频，明确实验具体操作。8.小组实验，交流讨论。9.汇报实验结果。活动二：使用活动二：使用“滚木滚木”移动物体移动物体材料准备：1.过渡：用同样的方法测量使用“滚木”后物体的摩擦力。2.观看实验操作视频。3.教师提醒：在实验过程中思考，用“滚木”移动重物有什么优点或缺点。4.学生实验，交流讨论。5.汇报实验结果。6.对比发现：使用“滚木”时受到的摩擦力比直接滑动时受到的摩擦力小。7.交流：使用“滚木”有什么优点和缺点？预设：优点是可以省力。受到的摩擦力比较小。缺点是需要移动“滚木” 。活动三：使用轮子移动物体活动三：使用轮子移动物体1.思考：有没有办法优化“滚木”移动物体时的缺点？预设：利用轮子。2.观看实验操作视频。3.学生为重物装上轮子，实验交流。4.汇报实验结果。5.通过对比三组数据，得到结论：使用轮子，产生的摩擦力最小，使用的拉力最小。6.阅读资料：轮子可以看作移动的滚木。人类现在可以用滚动的方式前进，是一个了不起的创举！3、研讨1.怎样搬运重物最省力？哪一种方式搬运重物产生的摩擦力最小？预设：直接搬运摩擦力大，装上轮子后摩擦力最小，最省力。2.生活中哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩擦力？预设：学生列举生活中摩擦力的例子。4、拓展1.阅读课件关于气垫船和磁悬浮列车的资料，了解摩擦力在交通工具上的应用。2.教师展示并介绍气垫船模型。【板书设计】【活动记录单】活动记录单一1.直接滑动物体。摩擦力大小（垫圈个数）搬运重物的方式第一次第二次第三次平均值直接滑动此时重物的运动方式为_。活动记录单二2.用“滚木”移动物体。摩擦力大小（垫圈个数）搬运重物的方式第一次第二次第三次平均值使用“滚木”我们发现：使用“滚木”时受到的摩擦力比直接滑动时受到的摩擦力_。此时重物的运动方式为_。活动记录单三3.用轮子移动物体。摩擦力大小（垫圈个数）搬运重物的方式第一次第二次第三次平均值使用轮子我们发现：使用轮子时受到的摩擦力最_，使用的拉力最_。动一动，说一说：动一动，说一说：将手掌按在桌面上，往前推。将手掌按在桌面上，往前推。你有什么感觉？你有什么感觉？发生摩擦发生摩擦摩擦力摩擦力一个物体在另一个物体的表面运动时，两个一个物体在另一个物体的表面运动时，两个物体的物体的接触面接触面会发生摩擦，运动物体要受到会发生摩擦，运动物体要受到一种一种阻碍运动的力阻碍运动的力，这种力叫，这种力叫摩擦力。摩擦力。运动与摩擦力运动与摩擦力聚焦聚焦约建于约建于40004000多年前的多年前的胡夫金字胡夫金字塔塔是古埃及金字塔中最大的金字是古埃及金字塔中最大的金字塔。现高塔。现高136.5136.5米，相当于米，相当于4040层层大厦高。由重达大厦高。由重达1.51.5吨（吨（3 3千斤）千斤）至至5050吨（吨（1010万斤）万斤）大小不等的石大小不等的石料砌成，塔的总重量约为料砌成，塔的总重量约为684684万吨万吨，它的规模是埃及至今发现的，它的规模是埃及至今发现的110110座金字塔中最大的。座金字塔中最大的。 古人在没有大型机械的情况下怎么搬运巨石等重物的古人在没有大型机械的情况下怎么搬运巨石等重物的？人们在搬运重物的过程中会产生巨大的摩擦力，怎样才人们在搬运重物的过程中会产生巨大的摩擦力，怎样才能减小这种摩擦力呢？能减小这种摩擦力呢？怎么证明加了怎么证明加了“滚木滚木”之后摩擦力减小了？之后摩擦力减小了？模拟搬运重物模拟搬运重物探索一：直接移动物体纸盒纸盒+ +沙子沙子回形针回形针绳子绳子垫圈垫圈是什么让物体动起来的？是什么让物体动起来的？刚好能使物体运动起来的力。刚好能使物体运动起来的力。用刚好能使重物运动起来的用刚好能使重物运动起来的垫圈的个数垫圈的个数表示。表示。 = =摩擦摩擦力大力大小小 垫圈很少时，重物能动起垫圈很少时，重物能动起来吗？为什么？来吗？为什么？重物需要克服什么力？重物需要克服什么力？1.1.将硬纸盒放在木板上，里面放将硬纸盒放在木板上，里面放入入橡皮胶棒等橡皮胶棒等“重物重物”,”,然后按下图装上滑轮和托盘。然后按下图装上滑轮和托盘。2.2.从一个垫圈开始，往托盘里一个一个地增加从一个垫圈开始，往托盘里一个一个地增加垫圈个数，当硬纸盒开始运动时，记录下垫圈垫圈个数，当硬纸盒开始运动时，记录下垫圈的数量。的数量。探索一：模拟直接在物体表面搬运重物搬运重物搬运重物的方式的方式摩擦力大小（垫圈个数）摩擦力大小（垫圈个数）第一次第一次第二次第二次第三次第三次平均值平均值直接滑动直接滑动在这个过程中，物体的运动方式是什么？在这个过程中，物体的运动方式是什么？运动方式：滑动探索二：使用 “滚木 ”移动物体1.1.继续使用上一个实验的装置，继续使用上一个实验的装置，这次用铅笔作这次用铅笔作“滚木滚木”放在硬纸放在硬纸盒下。盒下。2.2.从一个垫圈开始，往托盘里一从一个垫圈开始，往托盘里一个一个地增加垫圈个数，当硬纸个一个地增加垫圈个数，当硬纸盒开始运动时，记录下垫圈的数盒开始运动时，记录下垫圈的数量。量。搬运重物的方式搬运重物的方式摩擦力大小（垫圈个数）摩擦力大小（垫圈个数）第一次第一次第二次第二次第三次第三次平均值平均值直接滑动直接滑动使用使用“滚木滚木”使用使用“滚木滚木”有什么优点和缺点？有什么优点和缺点？优点：可以省力。受到的摩擦力比较小。优点：可以省力。受到的摩擦力比较小。缺点：需要移动缺点：需要移动“滚木滚木”。有没有办法优化？有没有办法优化？通过对比，有什么发现？通过对比，有什么发现？使用使用“滚木滚木”时受到的摩擦力比直接滑动时受到的摩擦力小。时受到的摩擦力比直接滑动时受到的摩擦力小。运动方式：滚动探索三：使用轮子移动物体1.1.标明硬纸盒运动的起点和终点，每标明硬纸盒运动的起点和终点，每次实验都要从起点开始，到终点结束。次实验都要从起点开始，到终点结束。2.2.继续使用上一个实验的装置继续使用上一个实验的装置，这次这次给硬纸盒安上轮子。给硬纸盒安上轮子。3.3.从一个垫圈开始从一个垫圈开始，往托盘里一个一往托盘里一个一个地增加垫圈个数，当硬纸盒开始运个地增加垫圈个数，当硬纸盒开始运动时，记录下垫圈的数量。动时，记录下垫圈的数量。搬运重物的方式搬运重物的方式摩擦力大小（垫圈个数）摩擦力大小（垫圈个数）第一次第一次第二次第二次第三次第三次平均值平均值直接滑动直接滑动使用使用“滚木滚木”使用轮子使用轮子使用轮子，产生的摩擦力最小，需要的拉力最小。使用轮子，产生的摩擦力最小，需要的拉力最小。通过对比，有什么发现？通过对比，有什么发现？轮子可以看作移动的滚木。人类现在可以用滚动的方式前进，是一个了不起的创举！研讨一：怎样搬运重物最省力？怎样搬运重物最省力？哪一种方式搬运重物产生的摩擦力最小？哪一种方式搬运重物产生的摩擦力最小？我们发现：装上轮子搬运重物时，摩擦力最小，最省力。我们发现：装上轮子搬运重物时，摩擦力最小，最省力。此时物体的运动方式为：此时物体的运动方式为： 滚动滚动研讨二：生活中哪些地方需要增大摩擦力？哪些地生活中哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩擦力？方需要减小摩擦力？自行车手柄上的花纹、运动员手上擦自行车手柄上的花纹、运动员手上擦“镁粉镁粉”、在大理石地面铺粗糙的、在大理石地面铺粗糙的地毯等都是为了增大摩擦力；给机器上润滑剂、将轴承抛光等都是为了地毯等都是为了增大摩擦力；给机器上润滑剂、将轴承抛光等都是为了减小摩擦力。减小摩擦力。拓展：1.1.气垫会使船体的浮力增加，没入水中的部分减少，从而把船体与水气垫会使船体的浮力增加，没入水中的部分减少，从而把船体与水的摩擦转变成船体与空气的摩擦。我们知道空气的摩擦力是很小的，的摩擦转变成船体与空气的摩擦。我们知道空气的摩擦力是很小的，所以有效地减少了阻力。所以有效地减少了阻力。查阅资料，了解各种交通工具都是怎样减小摩擦力的。查阅资料，了解各种交通工具都是怎样减小摩擦力的。拓展：查阅资料，了解各种交通工具都是怎样减小摩擦力的。查阅资料，了解各种交通工具都是怎样减小摩擦力的。磁悬浮列车是通过在一定条件下，车体与轨道之间由于磁极同极磁悬浮列车是通过在一定条件下，车体与轨道之间由于磁极同极相斥的原理而避免直接接触，减小了摩擦力。相斥的原理而避免直接接触，减小了摩擦力。