滑动摩擦力教学设计(共13篇)
1.滑动摩擦力教学设计 篇一
滑动摩擦力教案
物理学07级05班马铃松
一、教学目标
1、知识目标:(1)、知道滑动摩擦的概念、产生条件;
(2)、知道决定滑动摩擦力的因素及数学表达式。
2、能力目标:让学生认识控制变量的研究方法,培养学生的观察、操作和归纳表达能力。
3、情感目标:(1)、通过对牛顿的分析,培养学生淡定、宽容的生活态度;
(2)、通过实验,培养学生严谨、执着、创新、理性、求真、协作的科学精神。
二、学习重点和难点
重点:研究影响滑动摩擦力的因素
难点:控制变量法的运用
三、正文
1、引入:用小实验验证牛一,并得到矛盾。
复习牛一,提问:根据牛一,给桌子上的书一个初速度,它将怎样运动?小实验:桌子上有一本书,给它一个初速度,观察它的运动情况。
和预期结果不一样,提出假设:牛一是牛顿吹的一个牛。
引出牛顿的话:让时间去证明一切吧。分析这句话,得出“我们都应该有淡定、宽容的生活态度。”
2、正题:牛顿是正确的,为什么试验结果和理论结果对不上号呢?因为我们还有知识没有学。
滑动摩擦力
定义:一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的,阻碍物体相对运动的力。产生条件:a 两个物体; b 接粗面不光滑;c 物体间存在压力;d 物体间存在相互运动。
三要素:。a作用点 :在物体与物体的接触面上
b方向 :总跟接触面相切,并跟物体的运动方向相反
c大小 :实验感受
小实验:a将手放在桌面上轻轻滑动,用力!再用力!再用力!感觉滑动摩擦力不断增大;b 将手放在纸上重复上述动作。
探究影响滑动摩擦力大小的因素:
(1),实验方法:控制变量法。
(2),实验器材:滑块、砝码、弹簧测力计、棉布、纸等。
(3),实验步骤:a提出问题:探究影响滑动摩擦力大小的因素
b作出假设:① 跟作用在接粗面的正压力有关系
② 跟接触面的粗糙程度有关系
③ 跟接触面积大小有关系
④ 跟运动速度有关系
c证明假设:利用弹簧测力计测滑动摩擦力
d分析,得出结论:F滑=μFN
e、实验精神:严谨、执着、创新、理性、求真、协作。
3,实际应用:
a课内思考:
如何改变滑动摩擦力的大小?
(1)什么时候需要增加滑动摩擦力?怎么办?
(2)什么时候需要减小滑动摩擦力?用什么方法?
方法归纳:
(1)改变动摩擦因素μ
(2)改变正压力
b实际例题:
例:一个重G=500N的物块贴着地
面滑动,已知物块和地面间的动摩擦因数
为μ=0.2,拉力F=100N,如图所示,则此
时物体所受地面的滑动摩擦力F滑的大
小为多少?
解:如图
F滑= FNμ
= μ G =0.2*500N=100N
C发散思维:
(1)、F拉总等于F滑吗?
(2)、生活中正压力都是重力G吗?若不是,滑动摩擦力怎么求?
(3)、不使用测力计,利用另外器材,验证滑动摩擦力大小公式。(创新)(小提示:斜面)
4,作业:(1)实验报告(500字以内)
(2)发散思维题目的大概思路,建议组成团队讨论。(500字以内)5,结束语:物理世界随时欢迎大家前来观光、研究。
四、板书设计:
采用PPT教学,只在黑板上作必要解释说明。
2.滑动摩擦力教学设计 篇二
初中物理中“滑动摩擦力”是一个比较重要的知识点, 而“滑动摩擦力的大小与什么有关”则是一个比较关键的实验, 它的成功与否将直接影响到学生对其知识的理解和掌握, 在现有的教材中都采用了如图一所示的设计方案, 即把一个木块A放在长木板B上, 匀速地拉动木块A, 使弹簧测力计的示数稳定后, 观察记录弹簧测力计的示数.此种方案简单易懂, 但也有不足之处, 就是在拉动弹簧测力计的过程中很难真正做到匀速拉动, 由于弹簧测力计是运动的, 不易读准示数, 实验误差大, 学生对实验的可信度降低, 对“滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数”这一结论就会产生疑问, 学生对这个部分知识的理解和掌握就受到影响, 为了解决这个问题, 我们不防改变一下实验方案, 如图二所示, 即将长木板B放在水平桌面上, 用细线通过弹簧测力计水平地拉住木块A, 沿木板B方向水平拉木板, 使木板B在木块A下面滑动, 这个方案的优点是:⑴木块滑动时可以是变速的, 不受匀速拉动的限制, 操作容易.⑵由于弹簧测力计是静止的, 容易读准示数, 实验的可信度高, 学生易于接受.各位教师不防试一下, 效果非常不错.
3.如何认识滑动摩擦力 篇三
第一张照片是俄罗斯超龄服役的“和平号”空间站碎片坠落太平洋前划过斐济上空的壮观情景,碎片在剧烈燃烧.第二张照片是我国的神舟九号返回舱安全返航后的情景,返回舱表面也有被燃烧的痕迹,为什么太空坠落的空间站碎片和神九返回舱会燃烧呢?这就和我们要谈的滑动摩擦力有关.
同学们听到滑动摩擦力可能都觉得陌生,其实滑动摩擦力和我们的生活密切相关,可以说到处都存在滑动摩擦力.例如:拉小提琴时、滑雪时、刷牙时、用钢笔写字时、擦黑板时,等等.
既然滑动摩擦力随处可见,到底什么是滑动摩擦力呢?
两个有相对滑动的物体间在接触面上产生的阻碍它们相对滑动的力,此力就叫滑动摩擦力.同学们可能都有拖木箱前进的经验,木箱拖行过程中,总觉得后面有个“人”在拉着箱子不让你前进,其实那个阻止箱子前进的“人”就是摩擦力.为什么会产生滑动摩擦力呢?
滑动摩擦力产生在两个接触面之间.我们用肉眼看到的光滑固体表面,当用放大镜观察时,就会发现其表面是凹凸不平的,好像布满了山峰山谷一般.经过车床加工的金属表面,峰高可达5μm,再经过仔细研磨,峰高可减至0.1μm,但这相对于原子尺度仍然是很大的.因此,当两个物体相互接触时,真正接触的只是物体表面的峰丘.在这些真正接触的区域内,两个接触表面的原子之间的距离比较大,从几埃到几十埃(1埃=10-10米).这些原子之间的相互作用力比较弱,与真正接触区域相比可以忽略不计,而接触区域的面积之和要比物体表面积小得多.
当两个接触面发生相对滑动的时候,势必要以剪切的方式破坏原来所有的接触点,使两个接触表面的凸起部分相碰撞而产生断裂、磨损,从而形成了对物体运动的阻碍.平行于接触表面而使接触点破坏所需要的剪切力就是摩擦力.所以滑动摩擦力的产生有三个条件:①接触面粗糙;②两个物体互相接触且相互间有挤压;③物体间有相对运动.
滑动摩擦力的大小和方向又该如何计算和判断呢?
(1)方向:总是跟接触面相切,并且跟物体与相对运动方向相反.所谓相对,仍是以施加摩擦力的施力物体为参照物的.如下图牙刷的运动.
第一幅图牙刷静止;第二幅图牙刷相对运动方向向右,摩擦力向左,所以刷毛向左弯;第三幅图牙刷相对运动方向向左,摩擦力向右,所以刷毛向右弯.
(2)大小:滑动摩擦力f的大小跟压力成正比,与接触面的材料、粗糙程度有关.
(3)滑动摩擦力的大小比最大静摩擦力fmax略小.通常的计算中可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.
如何测量滑动摩擦力呢?
我们当然要自己动手做实验,做实验前首先要知道实验原理:当用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,因木块在水平方向上只受拉力和摩擦力的作用,所以摩擦力和拉力是一对平衡力,即摩擦力的大小与测力计的示数相等.我们在实验过程中要采用控制变量法.下面是这个实验的部分过程和数据,同学们自己也可以试做这个实验.
由实验可知影响滑动摩擦力大小的因素有:
①物体所受压力的大小.在接触面粗糙程度相同时,所受压力越大,滑动摩擦力越大;
②与物体接触面粗糙程度的关系.在物体所受压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
③滑动摩擦力的大小与接触面面积无关;
④滑动摩擦力大小与物体运动速度无关.
练习
1.在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,用弹簧测力计(最大刻度为5N)拉着木块在长木板上匀速沿直线运动(如图).试问:
(1)这时弹簧测力计所示的拉力为
N,木坂受到的滑动摩擦力为 N;
(2)如果在木块上再加一个砝码,则弹簧测力计的示数将 ,滑动摩擦力将 (变大/变小/不变).这一事实说明:滑动摩擦力的大小与 有关.
4.滑动摩擦力的大小与什么 篇四
大小
①接触面粗糙程度相同的情况下,滑动摩擦力的大小f跟正压力成正比:f=μN(μ为动摩擦因数)
②物体所受压力相同情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
③滑动摩擦力的大小比最大静摩擦力fmax略小。通常的.计算中可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
注:一定范围内滑动摩擦力与接触面积无关;滑动摩擦力和物体运动速度无关
方向
5.滑动与滚动教学设计 篇五
本课是在上节《运动与摩擦力》的基础上继续研究影响摩擦力大小的因素,学习本课是为研究如何改变摩擦力的大小打下基础。本课有两个活动。第一,测量滑动和滚动摩擦力的大小。学生对小车“行驶”“刹车”两种情况下摩擦力大小的差别一般估计不到,因此,用对比实验的方法测量并比较两种摩擦力的大小会给学生留下很深的印象。第二,认识和制作滚珠轴承。滚珠轴承的应用非常广泛,是一种将滑动变为滚动的机械装置。根据儿童的特点,要认识滚珠轴承的作用,通过动手做一个“滚珠轴承”是一个很好的办法。认识滚珠轴承将为下一课寻找自行车上的“好设计”打下基础。
【学情分析】
学生在学习本课之前已经对摩擦力有了一定的了解,知道摩擦力的大小跟物体重量和接触面的光滑程度有关;但对物体的运动方式跟摩擦力的关系还不太清楚,因此本节课先从学生熟悉的小车入手,观察、体验和认识车轮不同的运动方式滑动和滚动,从而发现问题,摩擦力的大小是否跟物体运动方式有关?进而产生猜想,再利用实验数据验证,整理得出结论,根据掌握的知识再次进行探究将课程延伸,为下节课学生的学习做好铺垫。
【学习目标】
科学概念:
1、通过观察、实验,能说出摩擦力的大小与物体的运动方式(滚动还是滑动)有关。对于相同的物体,滚动的摩擦力小,滑动的摩擦力大。
2、通过观察、思考,能说出运动的物体失去动力后自己会停止下来,是因为受到了摩擦力的作用。
3、通过制作,初步了解滚珠轴承是一种将滑动转变为滚动的装置。
过程与方法:
1、能通过小组合作学习,设计出小车轮子滚动与滑动摩擦力的对比实验,并通过实验,证实滚动的摩擦力小,滑动的摩擦力大。
2、能用简单物品模拟制做滚珠轴承。
情感、态度、价值观:
1、在实验中,能记录真实数据。
2、了解人类改进搬运重物的方法,感受科学技术与社会的关系。
【评价设计】
1、通过观察学生回答问题的情况和动手实践完成实验的情况,达成对科学概念目标一的评价。
2、通过观察学生回答联系实际生活问题的情况,达成对科学概念目标二的评价。
3、通过观察学生制作模拟滚珠轴承的情况,达成对科学概念目标三的评价。
4、通过观察、检测学生对比实验和模拟滚珠轴承的完成情况,达成对探究能力目标一、二的评价。
5、通过观察学生实验中的测量记录表和实验之后小组汇报的情况,达成对科学态度目标的评价。
【学习重点】
设计对比实验,证实小车轮子的运动方式(滑动还是滚动)与摩擦力大小的关系。
【学习难点】
设计并完成车轮滑动、滚动时摩擦力大小的对比实验。
【学具准备】
教师:课件、小车对比实验工具一套、悠悠球。
学生:小车及配件、测力计、6个钩码、学习单、计算器、橡胶盖、塑料球。
【学习过程】
一、实物导入,观察体验车轮的两种运动方式。
1、观察体验
同学们,在我们每个小组的材料盘中都有一辆载有重物的小车,大家可以把它拿出来,四人小组轮流在桌面上推一推,拉一拉,观察正常行驶的小车的车轮是怎么运动,刹车时小车的车轮又是怎么运动?
2、学生一边观察一边填写学习记录单。
3、交流观察到的现象和体会
4、课件展示——一个物体在另一个物体表面运动,有滑动和滚动两种方式。
设计意图:通过学生的观察、体验,引出课题。
二、提出问题,猜想。
1、引出问题
车轮滑动时感觉怎么样?车轮滚动时感觉怎么样?
2、连续猜想
为什么你感觉滚动比滑动时省力、省劲?
车轮在桌面上滚动的摩擦力大还是滑动的摩擦力大?大多少?估计一下。
设计意图:从学生的亲身体会和已有知识出发,学生上节课已经认识了摩擦力,因此,会说出摩擦力和物体滑动和滚动这两种运动方式有关,程度较好的.同学可能直接就猜想滚动的方式移动物体摩擦力小,省力。便于下一环节探究物体滑动和滚动摩擦力的大小。
三、设计完成实验。
1、分组设计实验
四人小组根据学习单前半部分内容交流、填写完成实验设计。
2、分组测量、整理数据,完成实验。
四人小组分工合作,教师巡视指导。
设计意图:使学生有序高效地进行实验探究学习,体现做中学的理念,教师适当的提出意见。
四、汇报交流,教师反馈。
1、汇报交流
小组集体上台,以科学发布会的形式汇报。
学生汇报交流实验得出的结论,教师汇总展示数据。
2、教师总结实验结论
相同的物体——滚动的摩擦力小,滑动的摩擦力大。
3、分析实际问题
设计意图:数据可能各不相同,但结论是一致的,要让每一个孩子都体会到成功的乐趣;同时完成由小概念建构到大的概念。
五、概念延伸,拓展应用。
1、介绍常见的轴承。
轴承是一种将滑动转变为滚动的机械装置。
2、四人小组做一个“滚珠轴承”,体验作用;展示并提出改进意见。
3、结合生活中的应用,进一步让学生体会滑动摩擦变滚动摩擦的例子还有很多。
设计意图:将学生学习的知识拓展到具体的应用;体现科学不是教出来的,也不是读出来的,是学生在主动思考的基础上自己做出来的。
六、总结全课。
同学们,虽然滑动摩擦力远大于滚动摩擦力,但是现实生活中也有很多地方用到滑动摩擦力,课后请大家继续留意生活中有关滑动与滚动摩擦力的应用。
设计意图:让学生带着问题走出课堂,在生活中延伸科学。
6.《滑动变阻器》的教学反思 篇六
滑动变阻电学实验中的一个重要仪器,所以我把它作为专题复习的一个内容,单独拿出来进行一节课的复习。
在设计这节课时,我是从四个方面来复习滑动变阻器的:一是滑动变阻器的基本知识,既滑动变阻器的构造、原理、铭牌的含义、电阻丝的特点、使用方法、注意事项等。二是滑动变阻器对电路的影响,包括串联和并联时,调节滑片能引起哪些相关物理量的改变。三是实验中的滑动变阻器,分为两种实验,一种是滑动变阻器在其中起分压作用的实验,有探究串联电路中电压的规律实验,探究导体中电流与电压、电阻关系的实验,测量小灯泡的电阻和定值电阻实验,测量小灯泡的电功率实验。第二种是起改变电流作用的实验,焦耳定律实验,研究电磁铁磁性强弱的实验。四是生活中的滑动变阻器,让学生举例说出。在第二和第三部分分别选配了适量的巩固练习,来提高学生的分析解决问题的能力。
自己觉得在课的设计上还是比较成熟,应该能是很好的一节课,但在实际上课时,却和设想的不一样,可以说,不算一节很成功的复习课。有些地方可能是启发引导的不够,很多地方学生对本该知道的东西都说不出来,或说不到位,有的问题解释好几遍还有学生不明白,一直问个不停,在时间上,就显得不是很充分,最后没有练习的时间了。还有,在各部分之间过渡的不够自然,流畅,在以后的教学中还得加强锻炼。通过不断的反思,我想我的教学水平一定还会有不断的提高。
7.浅谈滑动摩擦力解题的方法 篇七
产生滑动摩擦力的三个条件: (1) 两物体直接接触且接触面粗糙 (μ≠0) 。 (2) 两物体间存在相互作用的弹力———正压力。 (3) 两物体接触面之间有相对滑动。滑动摩擦力大小:f=μFN (FN为正压力) 。
下面就几个例题谈谈这一类问题的解题方法。
例1如图所示, 在水平面上向右运动的物体, 质量为30kg。物体与水平面的动摩擦系数为0.1, 在运动过程中, 物体同时受到一个水平向左的大小为20N的拉力作用, 则物体受到的滑动摩擦力为 (g=10N/kg) ()
A.30N, 向右B.30N向左
C.20N, 向右D.20N向左
解析:大小:物体对地面的压力FN=G=mg=30×10=300N
地面对物体的摩擦力f=μFN=0.1×300=30N
方向:滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反, 物体在地面上向右滑动, 相对于水平面的方向向右, 所以物体受到的摩擦力方向向左。滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反, 与其它因素无关。故选B。
例2如图所示, m和M用绕过滑轮的细线相连, m和竖直墙面接触, 且与竖直墙面的的动摩擦因数为μ (μ不为0) , 悬线保持竖直, M>m, M向下运动, m向上运动, m向上运动的过程中所受的摩擦力为 (D)
A.μmg B.μMg C. (M-m) g D.0
解析:题目中虽然m与墙壁接触且接触面粗糙, 但是悬线保持竖直说明m与墙壁之间无挤压 (无弹力) , 故滑动摩擦力为0。
例3如图所示, 当传送带 (μ≠0) 静止时, 小木块从左端以速度v滑上传送带后, 落到地面上的P点, 若传送带逆时针转动, 仍让小木块从左端以速度v滑上传送带, 那么 (A)
A.它仍落在P点
B.它将落在P点右边
C.它将落在P点左边
D.无法判定落点, 因为它可能落不到地面上来
解析:我们在分析物体在传送带上运动时, 滑动摩擦力的大小f=μFN, 只与小木块的正压力有关, 与传送带逆时针运动的速度无关。所以, 此题小木块前后两次到达传送带左端的速度相等, 两次在传送带上的滑动摩擦力也相等, 由牛顿第二定律和运动学公式可知, 小木块两次到达传送带右端的速度应该相同, 再由平抛运动规律可知, 前后落地的水平位移相等。
例4如图所示, 均匀木板长为L, 重为G, 放在水平桌面上, 且左端和桌端对齐, 已知木板和桌面的动摩擦系数为μ, 现对木板施加一水平向左推力, 则该力至少做多少功才能将木板推出桌面?
解析:要使得推力做功最小, 应该匀速推动物体。推的过程中, 只需把物体的重心推离桌面就可以了。那么, 随着木板的推出, 木板与桌面接触的面积越来越小, 物体受到的滑动摩擦力仍然是不变的 (物体没有脱离桌面之前, 对桌面的压力都等于重力) , 所以该推力至少做功W=FS=μGL/2。
学生易犯错误:学生在生活中遇到这种压力不变而接触面积变化的情况很少, 再加上对滑动摩擦力产生的三个条件理解不到位, 遇到这类题目就只有胡编乱造了。
总结:
1.判断滑动摩擦力方向: (1) 选取研究对象, 并选与其接触的物体为参照物。 (2) 确定研究对象相对参照物的速度方向。 (3) 判断滑动摩擦力方向 (与相对运动方向相反) 。2.计算滑动摩擦力的大小: (1) 选取研究对象, 分析其受力情况。 (2) 根据所学知识求出正压力。 (3) 根据f=μFN计算出滑动摩擦力。
摘要:产生滑动摩擦力的三个条件缺一不可, 判断滑动摩擦力方向、计算滑动摩擦力的大小是解决问题的关键。
8.滑动摩擦力教学设计 篇八
现在我们来研究一下滑动摩擦力与弹力的合力.如图,一物块在粗糙水平面上向右滑行,其受力如图,由图作平行四边行求Ff和FN的合力,合力与FN的夹角θ满足:tanθ=■=μ,无论FN怎样变化,增大或减小,tanθ始终等于μ,即合力 F 的方向始终不变.当FN增大, Ff也增大,F也增大,但与FN的夹角不变;当FN减小,Ff也减小,F也减小,其与FN的夹角不变,即合力 F的方向始终不变.根据以上分析可得如下结论:
滑动摩擦力与其接触面间的弹力的合力的方向是确定的,不随FN的改变而改变,始终有tanθ=μ.此结论用于解决力学问题简单方便.
例1:水平地面上有一木箱,其与地面间的动摩擦因数为μ.现对木箱施加一拉力 F ,使其做匀速直线运动,设力 F 的方向与水平面夹角为θ,如图1:在θ从0°逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则:
A、F先减小后增大
B、F一直增大
C、F的功率减小
D、F的功率不变
解析:对物体受力分析如图2:设FN、Ff的合力为FN,其与FN的夹角为α,则tanα=μ,当 F变化,FN、Ff大小变化,但 方向始终不变,故可把物体等效于受三个力 G、F 、FNf,作三力的矢量三角形,如图,由图知F先减小后增大,A正确,B错误.又由图知FNf一直减小,其功率PNf =FNf·v·cosα一直减小,故F的功率也一直减小,C正确D错误.
答案:AC
例2:如图3:放在水平地面上斜面体质量为M,一质量为m的物块恰能沿斜面匀速下滑,若对物块施以水平向右的拉力F,物块m仍能沿斜面运动,则以下判断正确的是:( )
A、物块m将沿斜面匀速下滑
B、物块m将沿斜面加速下滑
C、地面对斜面体M有向左的摩擦力
D、地面对斜面体M的支持力等于(M+m)g
解析:物块沿斜面匀速下滑,则支持力和摩擦力的合力竖直向上,大小等于mg.加上水平向右的拉力后,FN减小, Ff减小,但其合力方向不变,仍竖直向上,大小减小,故其与F、mg的合力沿斜面向下,物块沿斜面向下做加速运动,A错B对.对斜面体分析,物块对斜面体的压力和摩擦力都减小,它们的合力减小,但合力方向仍竖直向下,故地面对其没有摩擦力,支持力小于总重力(m+m)g,C、D错误.
答案:B
例3:如图4:斜面体A静止放置在水平地面上,质量为m的物体B在外力F(水平向右)的作用下匀速运动.此时,斜面体受到的地面的静摩擦力方向向左.则下列说法正确的是:
A.若撤去力F,物体B继续沿斜面向下匀速运动
B.若撤去力F,在物体B继续沿斜面向下运动的过程中,A所受的地面的摩擦力一定变小.
C.若撤去力F,在物体B继续沿斜面向下运动的过程中,A所受的地面的摩擦力可能为零.
D.若撤去力F,在物体B继续沿斜面向下运动的过程中,A所受的地面的摩擦力可能向右.
解析:对于B物体,根据平衡条件可得:
mgsinθ-Fcosθ=μ(mgcosθ+Fsinθ)
解得:μ= 富顺一中 张百伦 【教学目标】 1.知识与技能: (1)知道摩擦力的概念及摩擦现象(2)知道影响滑动摩擦力大小的因素 (3)知道增大摩擦和减小摩擦的方法,知道摩擦在实际生活中的意义 2.过程与方法 (1)通过常见的事例知道摩擦力的应用 (2)体验运用控制变量法探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关 3.情感、态度与价值观 (1)通过了解摩擦在生活中的应用,增强学生学习物理的兴趣(2)培养学生将学到的物理知识与生活实际密切联系的意识 【主要教学法】 实践体验法、自主探究法 【教学准备】 长木板、长方体木块、钩码、毛巾、弹簧测力计、细线、多媒体课件及演示设备 【教学过程及设计思路】 一、复习提问 1.力的三要素是什么? 2.二力平衡的条件是什么? 3.物体在平衡力作用下运动状态如何? 二、引入课题 师:生活中做匀速运动的物体多吗? 三、新课教学 1.摩擦力 师:现在请同学们跟老师一起做个小实验,将一只手按在课桌上向前移动,感觉桌面对于手的前进有什么样的作用。生:桌面阻碍手前进。 师:很好。其实手受到了桌面给它的摩擦力。那什么是摩擦力呢?(课件) 师:摩擦力是指两个互相接触的物体,当它们做相对运动或有相对运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。2.摩擦力产生的条件 师:为什么会产生摩擦呢?摩擦力产生的原因是什么呢?摩擦力产生的原因目前在科学上还没有定论.一般认为,摩擦力的产生,是因为物体的表面不光滑。下面同学们相互讨论,结合摩擦力的定义,思考:摩擦力的产生要满足什么条件? 学生讨论后回答:要相互接触,要有相对运动或相对运动趋势。其他学生补充:要相互挤压,接触面粗糙。师总结:摩擦力产生的条件是:两物体接触面不光滑;两物体相互接触且有挤压作用;两物体有相对运动或有相对运动趋势。3.摩擦力的分类: 师:摩擦力可以分三类:滑动摩擦力、滚动摩擦力、静摩擦力(课件展示)4.滑动摩擦力(1)定义 师:像同学们刚才做的这个小实验,手受到的摩擦力只是摩擦力大家庭中的一种,叫滑动摩擦力,即一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦力叫滑动摩擦力。请同学们举例说明生活中哪些物体受到滑动摩擦力。学生举例:刷牙、洗脸、梳头等。(2)作用点、方向 师:以往我们对某个力进行研究,是从力的哪些方面进行分析的? 生:力的三要素。(力的大小、方向、作用点)。 师:现在我们首先来分析滑动摩擦力的作用点和方向。请同学们结合摩擦力的定义,然后讨论就能找到答案。生:(讨论、回答)滑动摩擦力的作用点在接触面上,方向与物体相对运动的方向相反。 师:不错。为了研究方便我们一般将摩擦力的作用点画在受力物体的重心上。如:小车在桌面上向右运动时,桌面对小车的滑动摩擦力向左。(课件展示)(3)探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。 师:解决了滑动摩擦力的方向和作用点两个问题,我们再来重点探究滑动摩擦力的大小,请同学们大胆猜想:滑动摩擦力的大小可能跟哪些因素有关呢? 生:讨论、猜想。(滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度、重力、速度、接触面的面积„„)师:滑动摩擦力可能跟这些因素有关,要研究跟其中一个因素的关系应该采用什么方法进行研究? 生:保持其他因素不变(即控制变量法)。 师:要研究滑动摩擦力的大小是否跟这些因素有关,首先应该测出滑动摩擦力的大小,那么如何测木块在木板表面上滑动时所受摩擦力的大小呢? 用什么方法。请同学们讨论一下。 师:针对情况引导学生分析(怎样运动?为什么匀速?怎样判断?)并找出研究问题的方法(转换法)。找到了测量滑动摩擦力的方法,请同学们根据自己选择的课题设计实验及实验数据表格,完成实验后,写出探究报告和其他组的同学交流。(学生分组实验、教师巡视指导、参与同学们的活动)课题一:滑动摩擦力与压力大小的关系 我们将一个长方体木块分别平放木板上,用弹簧测力计拉动木块在水平方向做匀速直线运动,记下此时示数为分别为F1。课题二: 将长方体木块平放在水平放置的长木板上,在木块上放两个钩码,用弹簧测力计拉动木块在水平方向做匀速直线运动,记下此时示数为F2,比较F1、F2,证明滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。 课题三:滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系 在长木板上铺上毛巾,将长方体木块平放在毛巾上,用弹簧测力计拉动木块在水平方向做匀速直线运动,记下此时示数为F3,比较F1、F3,证明滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。师:我们将各个课题小组的结论归纳一下,能得到什幺结论?同学们讨论。生:我们得到的结论是:滑动摩擦力的大小跟压力和接触面的粗糙程度有关。在压力一定的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。(课件展示) 师:通过探究实验,同学们不仅验证了自己的猜想,还学会了研究问题的方法。现在我们一起来解决一个实际问题。 师演示实验:用长木板与桌面构成一个倾角较大的斜面,将木块置于木板顶端,木块会沿木板滑至底端。 师:此时木块有没有受到摩擦力?是什么摩擦力?方向如何? 生:受到滑动摩擦力,方向沿斜面向上。5.增大、减小摩擦力的方法 师:刚才我们通过分类研究,对生活中不同类型的摩擦有了粗浅的了解,请同学们思考:摩擦对我们的生活是有益的还是有害的? 生:自由辩论。 师:由于时间关系自由辩论到此结束,请正反双方各派一名代表阐述自己的观点。生:分别说出本方的想法。 师:通过辩论可以看出:摩擦力,让人欢喜让人忧!对于有益摩擦,要设法增大它,对于有害摩擦要设法减小它。那么增大和减小摩擦力的方法有哪些呢?(学生结合科学世界中的“摩擦与我们”讨论回答。) 师:增大、减小摩擦力的方法(课件展示) 四、课堂小结 师:同学们回忆一下,这一节课你们有哪些收获?哪些知识给你留下了深刻的印象?还有哪些不明白的地方? 学生讨论小结:知道了什么是摩擦力以及摩擦力产生的条件。知道了三种不同类型的摩擦力。 知道了影响滑动摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度。 知道了增大、减小摩擦的方法。 师:对学生提出的不明白的问题进行解释。 五、巩固练习 利用多媒体课件展示 六、布置作业 完成课堂内外 板书: 12.5 摩擦力 1.摩擦力的定义 符号:f 单位:牛顿 2.摩擦力产生条件 3.滑动摩擦力 ①定义 ②方向:与相对运动方向相反 作用点:物体的中心 ③滑动摩擦力大小的影响因素: 原理:二力平衡条件 实验方法:控制变量法 结论:①滑动摩擦力的大小跟压力和接触面的粗糙程度有关,与接触面的面积大小无关。②滑动摩擦力的大小跟压力和接触面的粗糙程度有关,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。4.滚动摩擦力 5.静摩擦力 让小朋友在活动小认识摩擦力,初步了解摩擦力对人类的影响: 重点: 培养小朋友对摩擦力的兴趣,发展动手能力。 难点: 操作技能的掌握。 活动准备: 汽车玩具、积木、瓶子、笔、拔河绳等。 活动过程: 1通过活动让小朋友感知摩擦力的存在。 (1)让小朋友用手搓桌面,用脚搓地面,然后说说感觉?(有一种力阻碍磨擦即摩擦力) (2)再让小朋友扫地,擦黑板,擦玻璃,了解扫帚与地面问、板擦与黑板间、布与玻璃之间也存在摩擦力。 2通过实验了解摩擦力大小的因素: 三辆同样的小汽车在相向斜画的积木上往下滑,其中两个斜面上分别铺有一块毛巾,一块手帕,让小朋友看看想想哪辆汽车走得最快,哪辆汽车走得最慢,说说为什么?(铺有毛巾的斜面上的汽车走的最慢,因为毛巾最粗糙摩擦力大。斜面上铺有手帕的汽车走得最快,因为表面光滑,摩擦力小) 3动脑筋想办法,如何减小和增大摩擦力” (1)拧紧的瓶盖打不开怎么办?引导小朋友回忆用肥皂洗手滑溜的感觉,尝试用肥皂水把瓶子打开,因肥皂水可减少摩擦力。 (2)衣服上的拉链拉不开怎么办?自行车链子转动不灵活怎么办?(给幼儿提供石蜡、柴油让小朋友尝试,用减少摩擦力来解决问题?) (3)你手中的钢笔怎样才不易被别人拔出?爬杆时怎样爬的快?(让小朋友亲自体验活动,从中得出答案:用力握紧(或夹紧、可以增大摩擦力): (4)在地板坎教室里走路易打滑怎么办?(穿上带花纹的鞋子,加大摩擦力) (5)下雨或下雪天在光滑的马路上行走,怎样保证行人车辆的安全?(可以在路上放些木屑、煤灰和黄沙,加大摩擦力) 活动延伸: 把材料放入操作区便于小朋友继续操作活动: 评量: 下面的问题是问增大还是减小摩擦力:为什么用力系鞋带?滑冰鞋上为什么装有铁轮子? 活动结束: 摘要: 分析了现有拉丝卷筒产生相对滑动的原因,认为是卷筒过度圆弧面导致圆周相对滑动,而圆周相对滑动是造成金属线材表面划伤、斑纹等缺陷的主要原因.设计了无圆周相对滑动的拉丝卷筒结构,取消了卷筒过度圆弧面,用推升滑轮实现卷筒上的线材上移.改进后的拉丝卷筒可以消除圆周相对滑动,减少了因相对滑动给线材表面带来的缺陷. 关键词: 拉丝卷筒; 相对滑动; 线材表面缺陷; 改进设计 中图分类号: TG 356.4+7文献标志码: B Design of the Drawing Drum for No Circumference Relative Sliding AI Shenghui1, WU Jinming2, FENG Jun1, YING Xiaodong1, QIAN kangle1 (1.Zhejiang Yue Gong Machinery Co.,Ltd., Shaoxing 312071, China; 2.Shaoxing Bada Copper Co.,Ltd.,Shaoxing 312025, China) Abstract: Analysis of the drawing reel demonstrates that the excessive arc surface produced circumference relative sliding, which is the main cause of surface defects of metal wire. Therefore, a drawing drum without circumference relative sliding was designed. The use of excessive arc surface was discontinued and the wire was driven up by means of the pulley. The improved structure can eliminate the circumference relative sliding, thus reducing the surface defects of the metal wire. Key words: drawing drum; relative sliding; surface defects of metal wire; improved design 0 前言 拉丝机是各类金属线材拉制的主要设备,拉丝卷筒是拉丝机的主要部件.目前常规的拉丝卷筒拉拔时,线材与卷筒存在相对滑动,较严重的相对滑动会对线材表面产生划伤、斑纹等缺陷,特别是拉拔硬度相对较低的铜、铝等有色金属线材时更为严重.文献[1]对消除拉丝卷筒相对滑动提出一种解决方案,但结构复杂,且工作面不连续.本文分析了现有拉丝卷筒产生相对滑动的原因,并针对性地改进了拉丝卷筒的结构. 1相对滑动产生的原因 常规的拉丝卷筒结构如图1所示.其工作面由圆柱面和过度圆弧面R等组成. 图2是线材卷绕在拉丝卷筒上的示意图.根据图2分析相对滑动产生的原因,分析如下:卷筒以不变的速度旋转,线材先在圆柱面上积累(称之为积线),线材与卷筒接触摩擦阻力为线材提供了所需的拉拔力,也使其维持在进入卷筒时的位置上.随着线材连续不断卷绕到卷筒上,最后向圆弧面上缠绕排列,每圈的直径逐步变大,进线速度增加,此时造成进、出线材速度存在差距.在拉拔力的作用下,卷筒圆弧面上的线材在其接触点产生向上和向卷筒轴线方向的分力.当向上分力克服积线在卷筒上的摩擦力时,积线会沿圆弧面和圆柱面向上滑动,为后续进线腾出空间,即为轴向相对滑动,圆弧面上的线材会收小圈径直至进入圆柱面.此时通过线材在圆弧面上的圆周相对滑动,以消除圆柱面和圆弧面上线材的圈径差.相对滑动可以维持在稳定的状态,有时受润滑、卷筒表面粗糙度和拉拔力变化的影响,积线会发生突然滑动现象,圆弧面上的积线圈径短时间内向卷筒圆柱面收缩,进线瞬间停止,直至恢复受力平衡.此时卷筒上主要发生圆周相对滑动,并造成摩擦和拉拔力瞬间大幅度变化.经长期观察分析,此种现象是造成线材表面划伤、斑纹的主要原因,也会对机械装置受力产生负面影响.对于要求不高的场合,相对滑动造成的负面影响可以忽略不计,但对于要求较高的场合,特别是要求有稳定的拉拔状态或成品阶段的拉拔,消除圆周相对滑动是需要主要关注的问题. 图1常规拉丝卷筒图 Fig.1Conventional drawing drum 上海有色金属第35卷 第2期艾生卉,等:无圆周相对滑动拉丝卷筒结构的设计 2卷筒的改进设计 图3是改进设计的无圆周相对滑动卷筒示意图.该装置由圆柱形卷筒和6~8只推升滑轮(下 图2线材卷绕在卷筒上示意图 Fig.2Diagram of wrie wound on the drum 称滑轮)组成.滑轮数量依据卷筒的直径选择,较小直径时取6只,较大直径时取8只或更多.滑轮沿圆柱形卷筒表面均匀分布,每只滑轮与圆柱形卷筒表面留有0.3~1.0 mm的间隙. 图3无圆周相对滑动卷筒图 Fig.3Drawing reel without circumference relative sliding 图3中以标引线的滑轮为起始,以起始滑轮的高度为标准,其余滑轮的安装高度沿卷筒旋转方向均匀提升,确保最后和起始两滑轮的安装高度差与拉拔线材直径一致.其工作原理如下:以直径d=3 mm的线材、6只滑轮均匀分布为例,当卷筒逆时针旋转时,线材沿卷筒表面进入起始滑轮位置,依次进入到第二只滑轮,此时线材沿着卷筒轴线方向推升0.6 mm.当线材依次到达第6只滑轮时,线材已被推升3 mm,为进线留出了空间.随着卷筒持续旋转,进线被不断卷绕到卷筒,并不断被推升,在卷筒上积累,最后经出线离开卷筒,形成循环.本设计取消了原有卷筒的圆弧面结构,因此线材始终在圆柱面上卷绕积线,每圈直径相同,所以不存在圆周相对滑动.目前卷筒工作面一般都进行喷涂或堆焊高硬度材料,圆柱面的粗糙度可以控制在较高的水平;但受到加工条件的限制,圆弧面的粗糙度控制要低许多,本设计取消了圆弧面,因此更利于卷筒加工.在滑轮推升积线过程中,每圈线材的轴心线会与卷筒的轴心线产生角度α的偏差.计算公式如下:tanα=d/D.式中:d为线材直径,D为卷筒直径,因此卷筒实际加工中要有一定锥度,其角度值为2α,圆锥台高度不宜超过5倍的线材直径. 3讨论 分析了有色和黑色金属拉拔情况,只要相对滑动较大的情况下,就会有表面斑纹和划伤的出现,且主要出现在卷筒过渡圆弧区,并在线材表面上形成相应的斑纹和划伤.因此认为,斑纹和划伤主要是卷筒过渡圆弧面上圆周相对滑动所致. 本文探讨的拉丝卷筒,其推升积线的滑轮,由于远小于卷筒直径,拉拔速度会受到滑轮配用的轴承限制,一般线速度不宜超过400 m/min.需要更高速度拉拔时,建议改用磁悬浮轴承[2-3],其具有极限转速高、摩擦损耗小、使用寿命长和精度高等优点,已逐步在机电行业得到推广应用. 拉拔过程产生大量的热量,较高的温度会增大滑动阻力,易产生斑纹和划伤,文献[4]提供了一种解决冷却效果的方法.本文设计的拉拔卷筒,仍存在轴向相对滑动,要注意考虑冷却效果. 4结论 本文设计的无圆周相对滑动的卷筒,取消了原有卷筒的圆弧面结构,用推升滑轮完成了积线的上移.因此,拉拔过程不存在线材圆周相对滑动,比较适合硬度较低的有色金属线材拉拔,可以明显减少线材表面的缺陷,且拉拔过程更为稳定.使用表明,可以消除圆周相对滑动,并使拉丝过程始终处于平稳状态,减轻了线材表面的缺陷,取得了较佳的效果. 参考文献: [1]严国语.水箱拉丝机改造[J].金属制品,2012,38(1):34-36. [2]张钢,白华.磁悬浮支撑技术在机床中的应用[J].新技术新产品,2005(8):15-20. [3]汤双清, 胡欢.磁悬浮轴承的应用现状与展望[J].机床与润滑,2009,37(12):209-211. [4]陈炜.提高直进式拉丝机卷筒冷却效果的方法[J].金属制品,2006,32(5):34. 本实用新型涉及摩擦力试验设备领域, 尤其是一种静摩擦力向滑动摩擦力变化的演示装置。 二、背景技术 在中学物理学习中, 静止的物体会受到静摩擦力的作用, 运动的物体会受到滑动摩擦力的作用, 其中的静摩擦力是指当物体在另一个物体表面沿接触面的切线方向运动或有相对运动的趋势时, 在两物体的接触面之间会产生阻碍它们相对运动或相对运动趋势的作用力, 滑动摩擦力是指当物体在另一个物体表面上相对滑动时, 要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力。在实际教学中, 会使用的设备, 其结构是:包括基板5、运动板4、静止块6和弹簧称19, 基板的一端安装竖板18, 该竖板上吊装弹簧称, 该弹簧称下方的竖板上安装定滑轮11, 在竖板旁侧的基板上放置运动板, 在运动板上放置静止块, 静止块连接的绳子绕过定滑轮下端后连接弹簧称下端安装的吊钩。使用时, 教师拖动静止块, 在即将运动的一瞬间至开始运动, 弹簧秤的读数会发生变化, 由此使学生观察到静摩擦力和滑动摩擦力之间的变化, 但由于弹簧称的变化很小, 学生在教室内观察时非常的不清楚。 三、实用新型内容 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足, 提供使用方便、便于观察的一种静摩擦力向滑动摩擦力变化的演示装置。 本实用新型采取的技术方案是: 一种静摩擦力向滑动摩擦力变化的演示装置, 包括基板、运动板和静止块, 所述基板上端面放置运动板, 该运动板的一端放置静止块, 其特征在于:所述远离静止块的基板端部两侧对称竖直安装两个量筒, 该两个量筒内填充水, 每个量筒的水中漂浮一金属柱, 该两个金属柱上端安装一横梁, 该横梁下方安装一竖直朝上的定滑轮, 横梁底面中部连接的绳子绕过所述定滑轮下端后连接所述静止块。 而且, 所述基板侧边安装一气泡式水平仪。而且, 所述基板的两侧边均安装两个支板, 每个支板上均转动安装一调整螺杆, 该调整螺杆外缘套装一压接在支板上的锁紧螺母。而且, 所述滑动板上端面压装一摩擦层, 该摩擦层的两端通过压片和螺母固定在滑动板上。而且, 所述定滑轮通过一支架安装在基板上。而且, 所述量筒内填充水带有颜色且量筒外表面竖直制出刻度, 所述金属柱由不锈钢制成。 本实用新型的优点和积极效果是: 本实用新型中, 量筒内填充水, 两个金属柱分别漂浮在两个量筒内, 金属柱上端的横梁通过绳子和定滑轮连接静止块。使用时, 安装合适的摩擦层, 然后转动调整螺杆, 使基板保持水平, 再用绳子将横梁和静止块连接好, 用手拖动静止块, 在静止块即将运动的一瞬间至开始运动, 金属柱在绳子的牵拉下向下运动, 将水向上挤, 通过液面与量筒外表面刻度的关系即可以观察到静摩擦力向滑动摩擦力变化时的数值, 由于液面变化的幅度为十几厘米, 所以学生坐的远也可以观察到变化。 四、附图说明 图1是本实用新型的结构示意图; 图2是图1的右视图。 五、具体实施方式 下面结合实施例, 对本实用新型进一步说明, 下述实施例是说明性的, 不是限定性的, 不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。 一种静摩擦力向滑动摩擦力变化的演示装置, 如图1、2所示, 包括基板5、运动板4和静止块6, 所述基板上端面放置运动板, 该运动板的一端放置静止块, 本实用新型的创新在于:所述远离静止块的基板端部两侧对称竖直安装两个量筒10, 该两个量筒内填充水, 每个量筒的水中漂浮一金属柱9, 该两个金属柱上端安装一横梁8, 该横梁下方安装一竖直朝上的定滑轮11, 横梁底面中部连接的绳子7绕过所述定滑轮下端后连接所述静止块。 本实施例中, 在运力静止块的基板端部底面安装一扩展板13, 该扩展板的两侧对称安装两个量筒。所述基板侧边安装一气泡式水平仪16。所述基板的两侧边均安装两个支板17, 每个支板上均转动安装一调整螺杆14, 该调整螺杆外缘套装一压接在支板上的锁紧螺母15。 所述滑动板上端面压装一摩擦层3, 该摩擦层的两端通过压片2和螺母1固定在滑动板上。所述定滑轮通过一支架12安装在基板上。所述量筒内填充水带有颜色且量筒外表面竖直制出刻度, 所述金属柱由不锈钢制成。 本实用新型使用时: 1在量筒内填充水, 将金属柱放置在量筒内。 2通过压片和螺母安装合适摩擦系数的摩擦层, 转动调整螺杆, 使基板保持水平。 3用绳子连接静止块和横梁。 4用手拖动静止块, 在静止块即将运动的一瞬间至开始运动, 金属柱在绳子的牵拉下向下运动, 将水向上挤, 通过液面与量筒外表面刻度的关系即可以观察到静摩擦力向滑动摩擦力变化时的数值。 本实用新型中, 由于量筒内的液面变化幅度为十几厘米, 学生坐的远也可以观察到变化。 参考文献 倪仁英 吴江区八都小学 215233 课题 4、摩擦力的秘密 教材简解 本课是苏教版小学科学四年级下册第四单元《无处不在的力》中的第四课。本课在单元中起到了承上启下的作用,既需要前面力学知识的铺垫,尤其是《力在哪里》中力对物体形状的影响和测量力的大小知识和技能,又为下一课《降落伞》的学习,提供了知识支撑。本课教学内容主要有三部分: 第一部分,认识摩擦现象和摩擦力,重点在于体验摩擦力。第二部分,研究各种改变摩擦力的方法。 第三部分,针对不同的情况,设计增大或减小摩擦力的方法。 学情分析 四年级学生喜欢科学,爱动脑、爱动手,对实验感兴趣。经过一年的科学学习,学生已具备一定的观察能力,探究能力有了很大的提高。他们对周围世界有着强烈的好奇心和探究欲望,并且乐于动手操作具体形象的物体。但是他们设法自主去获取知识的意识和自主探究能力不强。 目标预设 知识与 技能 1、了解什么是摩擦力现象及摩擦现象发生的条件。? 2、判断生活中摩擦力的“功”与“过”?。 3、培养学生设计实验的能力、动手实验的能力、归纳概括的能力。 过程与 方法 1、能够从日常生活中发现有关摩擦力的现象。 2、能够设计减小运动物体摩擦力或阻力的实验。 情感态度与价值观 1、乐于探究生活中的摩擦现象,体验到摩擦力的存在,享受实验成功的喜悦。? 2、意识到摩擦力既能给人们带来好处,也存在着负面影响。 教学重点 什么是摩擦力以及摩擦力的大小与什么有关系。 教学难点 研究摩擦力大小与什么因素有关以及分析摩擦力的“功”与“过”。 设计理念 《科学课程标准》指出:以培养小学生科学素养为宗旨的科学教育强调以学生参与的丰富多彩的活动为主要教学形式。本课教学重点是引导学生对影响摩擦力大小的因素进行猜测并设计出合理易行的验证方案,开展科学验证。以多元目标的实现为基础,帮助学生掌握科学的方案设计及变量控制的方法,使实验操作科学有效地进行,领会“实践是检验真理的唯一标准”的唯物主义观点。 设计思路 在教学时依照教学目标并遵循学生掌握知识过程“由浅入深,循序渐进,由感性到理性”的认知规律,在尊重教材的基础上,教学内容上大胆创新,根据力运动的特点,通过操作演示和引用视频再现力运动的过程,让学生观察发现。引导他们亲身经历“发现问题——进行预测——实验研究——合作交流——生活运用”的科学探究过程。 教学准备 两本书、砖、一面光滑一面粗糙的木板、圆木棒、装满洗洁精的标本瓶、橡皮泥、绳子、秒表、实验记录单 教学过程 教师引导 学生探究 设计理念 一、激趣导入 1、老师给大家表演一个魔术:先拿来差不多厚的两本书,请同学检查是不是普通的书,有没有刷上胶水,有没有其它什么机关。再一页一页交叉在一起,请两个“大力士”上来把这两本交叉在一起的书拉开。学生拉不开,再加上四个男生一块拉还是拉不开。老师吹了一口“仙气”很容易地让一个同学把书分开。 2、同学们想拉开这两本书,可是我们感到一种看不见的力量把书拽住,阻碍两本书分开。你认为这种力量是什么力?(师板书:摩擦力的秘密)学生观察 学生动手拉书 说说自己拉书时候的感受。 学生猜测,认为是摩擦力。 六个学生像拔河一样拉两本交叉在一起的书,居然拉不开,老师吹了几口气就能轻松的分开。课堂一开始的游戏一下子激发了学生的兴趣和探究的欲望。提高了学生参与的热情,也使课堂气氛变得异常活跃。 二、探究过程 (一)认识摩擦力 1、跟老师一起来体验摩擦力,伸出你的双手,紧贴在一起,右手用力往上推,你会感到什么?把两手分开一些再做相对运动,还有刚才的感觉吗?伸出你的左脚,在地板上往左推,你有什么感觉?根据学生回答适时板书:阻碍运动的力 2、老师一吹,书就很容易分开了,你觉得是怎么回事?老师吹的时候,书页之间被吹开了,也就是接触面分开了,摩擦力就没有了。看来摩擦力产生在两个物体的接触面上。板书:接触面 3、教师小结:一个物体在另一个物体表面上运动的时,在两个物体的接触面上会产生一种阻碍物体运动的力,这种力叫做摩擦力。 4、生活中,你在做什么的时候也感受到摩擦力?教师出示小朋友坐在台阶旁的斜坡上玩滑坡的图片。说说你在玩的时候的感觉。 5、出示海豚和飞机的图片,讲述:物体穿过液体或空气时也会产生摩擦力,这种摩擦力叫阻力。 学生跟着老师一起体验摩擦力 学生说感受 学生回答 学生举例:推窗户、开抽屉、拉人游戏、滑冰等。学生说玩的感受。通过用双手接触和分开来体验,目的是让学生感悟到,只有两个物体互相接触才能产生摩擦力。两个物体如果没有接触面,就不会有摩擦力。“接触面”、“阻碍运动的力”是摩擦力概念中两个较为重要的地方,通过学生手和脚的体会,充分让学生理解摩擦力的概念。海豚和飞机分别对应概念中的液体和空气,使得概念在学生头脑中的印象不在是简单的一句话,而是具体的形象的。 (二)判断摩擦力的“功”与“过”。 1、摩擦力的功劳可大了。如果没有了摩擦力我们的生活会是什么样子呢?播放动画片《摩擦力是怎么回事》中的一段:蓝猫在很滑的地板上滑倒,站也站不起来。 2、你有这样的经验吗?这时你希望摩擦力大呢还是小呢?你有什么办法? 3、生活中摩擦力有时也有负面作用,教师出示图片:一个同学蹲下,另一个同学拉上他前进。这时你想摩擦力大还是小?你选择在什么地方玩这个游戏?(雪地或光滑的地板上) 4、出示图片:游泳比赛,一次200米自由泳,为了对抗水的阻力约消耗72大卡的热量。这时人们总是希望水的阻力小一点。学生观看动画片 学生谈经验:如雨雪天走路、骑车。穿运动鞋或在路上撒一些灰渣 学生思考、回答 学生观看图片 有趣的动画、贴近生活的场景使学生的生活经验从脑海里浮现出来,为后面的学习铺好了道路。 判断摩擦力的“功”与“过”选择例子时遵循两个原则: 一、学生有生活经验,二、涵盖了增大摩擦力、减小摩擦力、减小液体的阻力三种类型,力求少而精。 (三)?做研究摩擦力大小与哪些因素有关的实验 我们有时希望摩擦力大些,有时希望摩擦力小些,那么你觉得怎样能增大或减小摩擦力? 1、活动体验: 用手轻轻擦拭桌面和稍用力擦拭桌面,对比感受,有什么不同? 相同的力气擦拭桌面和砂纸面,对比感受,有什么不同? 2、根据我们的体验,猜一猜,摩擦力的大小可能和哪些因素有关? 3、汇报、交流: 摩擦力的大小和什么有关呢?(教师根据学生回答板书) 4、师生共同讨论摩擦力的大小与什么因素有关。分发材料,并简要介绍实验要求。 小组活动一:探究怎样减小摩擦力 材料:一块砖、一面光滑一面粗糙的木板(可在木板一面粘上粗砂纸)、10根圆木棒。操作指南:把这块砖平放在粗糙的一面上,用测力计拉一拉,再在光滑的一面上拉一拉,再垫上圆木棒拉一拉。记下三次读数,比较三次摩擦力的大小。接触面的情况 摩擦力的大小 粗糙的一面 光滑的一面 垫上圆木棒 小组活动二:探究怎样增大摩擦力 材料:两块砖、一面光滑一面粗糙的木板(可在木板一面粘上粗砂纸)、10根圆木棒。操作指南:在活动一的那块砖上面再加一块砖,用测力计拉一拉,再在光滑的一面上拉一拉,再垫上圆木棒拉一拉。记下三次读数,比较三次摩擦力的大小。再与活动一的比较。接触面的情况 摩擦力的大小 粗糙的一面 光滑的一面 垫上圆木棒 小组活动三:探究什么形状能减小液体的阻力 材料:装满洗洁精的标本瓶、三块同样大小的橡皮泥、三根绳子、表 操作指南:把绳子捏进橡皮泥里,把橡皮泥捏成正方体、球体、流线体。把其中一块投入饮料瓶,用表记录下这块橡皮泥沉到底用多少秒,取出来后先把绳子上的洗洁精挤回瓶中。再进行下一个。通过比较下落时间的长短来判断它们受到液体阻力的大小。橡皮泥的形状 下落的时间(秒) 正方体 球体 流线体 学生体会压力大,摩擦力大;压力小,摩擦力小 学生体会接触面光滑,摩擦力小,接触面粗糙,摩擦力大 学生猜测把接触面变光滑可以减小摩擦力、弄些花纹可以增大摩擦力、滚动能减小摩擦力、把物体的形状设计成流线型可以减少阻力„„ 学生实验 学生实验 学生实验 讨论、交流自己 的意见具有十分重要的意义,因为惟有交流,才能让学生表达更清楚,推理更严密。 三个实验虽然不同,但都以不同的方面验证了接触面粗糙摩擦力大,接触面光滑摩擦力小,用滚动代替滑动可以使摩擦力更小,以及流线体在液体中的阻力最小。为了避免学生盲目地动手,在记录单上打上了操作指南,同时也是为了节约时间,也可以分小组进行。 三、总结 1、我们通过实验已经知道了怎样增大或减小摩擦力,日常生活中,哪些地方需要增大摩擦力,哪些地方需要减小摩擦力? 依次出示图片: 脱手镯、理发用的电推、滑旱冰、抽屉上的滚轮、给汽车上防滑链、运动员手上的镁粉、挖掘机轮子和推土机的履带 2、同学们,今天我们学了什么?你有什么收获?在生活中,希望同学们开动脑筋想办法。让摩擦力扬长避短,更好的为人类服务。 学生思考、回答 学生谈收获 让学生用所学知识解决生活中的问题,培养学生的科学应用意识。 板书设计 4、摩擦力的秘密 产生:接触、运动。阻碍运动的力 接触面 粗糙 大 光滑 小 滚动 更小 流线体 【滑动摩擦力教学设计】推荐阅读: 83滑动摩擦力教案07-05 滑动变阻器使用(微课教案)08-11 《摩擦力》教学反思08-07 八年级物理下册《摩擦力》教学反思09-26 初中物理摩擦力难点07-19 摩擦力教案详案10-24 摩擦材料概述08-23 搅拌摩擦焊接技术介绍09-10 摩擦起电实验作文07-01 有关实验的作文:摩擦小实验09-119.摩擦力-教学设计 篇九
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