18運動與摩擦力教學設計-2023-2024學年科學四年級下冊粵教粵科版學校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：運動與摩擦力

2.教學年級和班級：四年級（2）班

3.授課時間：2023年11月15日星期三10:00-11:00

4.教學時數：1課時核心素養目標1.科學探究：通過實驗探究摩擦力的產生和影響因素，培養學生提出假設、設計實驗、收集數據、分析結果的能力。

2.科學態度與責任：引導學生理解摩擦力在日常生活和科技中的應用，培養學生對科學現象的好奇心和探索精神，增強學生的社會責任感。

3.科學、技術、社會、環境：讓學生認識到摩擦力在科技發展中的作用，了解摩擦力與人類生活的密切關系，培養學生的環保意識和創新意識。學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：

學生在進入四年級之前，已經對力的概念有了初步的了解，能夠識別簡單的力，如推力和拉力。此外，他們對物體的運動狀態也有所認識，能夠描述物體在力的作用下的運動變化。然而，對于摩擦力的概念和特性，學生可能還停留在感性認識階段，缺乏系統性的理解和實驗探究經驗。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

四年級學生對新鮮事物充滿好奇心，對實驗操作有較高的興趣。他們的動手能力和觀察能力逐漸增強，但抽象思維能力仍需培養。學習風格上，部分學生可能更傾向于通過實驗和操作來學習，而另一部分學生可能更偏好通過閱讀和討論來理解概念。

3.學生可能遇到的困難和挑戰：

學生在理解摩擦力的概念時可能會遇到困難，尤其是將摩擦力與接觸面的粗糙程度、壓力等因素聯系起來。此外，設計實驗來探究摩擦力的變化可能會讓學生感到挑戰，因為他們需要考慮實驗變量和控制變量。在數據分析方面，學生可能需要更多的指導來理解如何從實驗數據中得出結論。教學資源1.軟硬件資源：實驗桌椅、砝碼、彈簧測力計、不同粗糙程度的表面材料（如砂紙、布料）、透明塑料板、滑輪、繩子、小車。

2.課程平臺：多媒體教學設備（如投影儀、電子白板）、筆記本電腦。

3.信息化資源：摩擦力相關的教學視頻、動畫演示、實驗數據記錄表。

4.教學手段：實物演示、小組合作實驗、課堂討論、問題引導教學。教學流程1.導入新課（用時5分鐘）

-教師展示生活中常見的摩擦現象，如鞋底與地面的摩擦、自行車剎車等。

-提問：你們在生活中遇到過哪些摩擦現象？這些摩擦現象有什么特點？

-引導學生思考摩擦力的作用，引出課題《運動與摩擦力》。

2.新課講授（用時15分鐘）

-第一條：講解摩擦力的概念和特性。

-通過實驗演示，展示不同表面粗糙度的物體接觸時的摩擦力差異。

-引導學生觀察并描述摩擦力的表現，如物體移動的速度變化。

-第二條：探討影響摩擦力的因素。

-提出問題：摩擦力的大小與哪些因素有關？

-學生討論并猜測可能的影響因素，如接觸面的粗糙程度、物體的重量等。

-進行實驗驗證，調整實驗條件，觀察摩擦力的變化。

-第三條：解釋摩擦力的作用原理。

-結合物理知識，簡要介紹摩擦力的微觀作用原理，如分子間的相互作用。

3.實踐活動（用時15分鐘）

-第一條：小組實驗探究。

-將學生分成小組，每個小組準備一套實驗器材。

-指導學生設計實驗方案，探究摩擦力與接觸面粗糙程度、壓力等因素的關系。

-學生進行實驗，記錄數據，分析結果。

-第二條：實物操作體驗。

-學生在教師指導下，操作滑輪、繩子等器材，體驗摩擦力在生活中的應用。

-觀察并討論摩擦力在不同情境下的作用效果。

-第三條：案例分析。

-教師展示摩擦力在科技、工程等領域的應用案例，如輪胎、軸承等。

-學生分析案例，討論摩擦力在這些應用中的作用和重要性。

4.學生小組討論（用時10分鐘）

-第一方面：摩擦力的影響因素。

-舉例回答：摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關，表面越粗糙，摩擦力越大。

-第二方面：摩擦力的應用。

-舉例回答：在自行車剎車系統中，通過增大摩擦力來減速。

-第三方面：摩擦力的危害。

-舉例回答：摩擦力會導致機械磨損，影響使用壽命。

5.總結回顧（用時5分鐘）

-教師引導學生回顧本節課的學習內容，強調摩擦力的概念、影響因素和應用。

-提問：摩擦力在我們的生活中有哪些作用？如何利用摩擦力為我們的生活帶來便利？

-學生分享自己的學習心得，總結摩擦力的重要性。

-教師總結本節課的重難點，強調摩擦力的探究方法和實驗設計原則。

總用時：45分鐘知識點梳理1.摩擦力的概念

-定義：兩個相互接觸的物體，當它們發生相對運動或相對運動趨勢時，在接觸面上產生的一種阻礙相對運動的力。

-產生原因：物體接觸面的微觀凹凸不平，相互嵌合；分子間的引力和斥力。

2.摩擦力的分類

-滑動摩擦：物體在另一物體表面上滑動時產生的摩擦力。

-靜摩擦：物體在另一物體表面上相對靜止時產生的摩擦力。

-滾動摩擦：物體在另一物體表面上滾動時產生的摩擦力。

3.影響摩擦力的因素

-接觸面的粗糙程度：表面越粗糙，摩擦力越大。

-物體的壓力：壓力越大，摩擦力越大。

-物體的材質：不同材質的物體，摩擦系數不同，摩擦力大小不同。

4.摩擦力的測量

-使用彈簧測力計測量滑動摩擦力。

-使用砝碼和斜面測量靜摩擦力。

5.摩擦力的應用

-利用摩擦力提高機械效率，如自行車剎車、汽車輪胎等。

-利用摩擦力實現物體間的運動，如行走、滑動等。

-利用摩擦力防止物體滑動，如固定物體、防止滑倒等。

6.摩擦力的克服與利用

-通過增大接觸面的粗糙程度或增加壓力來增大摩擦力。

-通過減小接觸面的粗糙程度或減少壓力來減小摩擦力。

-使用潤滑劑減少摩擦，如軸承、齒輪等。

7.摩擦力的危害

-機械磨損：摩擦力會導致機械部件磨損，影響使用壽命。

-能量損失：摩擦力會導致能量損失，降低機械效率。

8.摩擦力的研究方法

-實驗法：通過設計實驗，觀察和測量摩擦力的大小和變化。

-模型法：建立摩擦力的數學模型，研究摩擦力的規律。

-理論分析法：運用物理理論分析摩擦力的產生和變化。內容邏輯關系①摩擦力的概念與特性

-重點知識點：摩擦力的定義、產生原因。

-重點詞句：摩擦力是阻礙物體相對運動的力；摩擦力來源于物體接觸面的微觀凹凸不平。

②摩擦力的分類與影響因素

-重點知識點：摩擦力的分類（滑動摩擦、靜摩擦、滾動摩擦）、影響摩擦力的因素（接觸面的粗糙程度、物體的壓力、物體的材質）。

-重點詞句：摩擦力分為滑動摩擦、靜摩擦和滾動摩擦；摩擦力大小與接觸面的粗糙程度、壓力和材質有關。

③摩擦力的測量與應用

-重點知識點：摩擦力的測量方法（彈簧測力計、砝碼、斜面）、摩擦力的應用（提高機械效率、實現物體運動、防止物體滑動）。

-重點詞句：使用彈簧測力計測量滑動摩擦力；摩擦力在自行車剎車、汽車輪胎等中的應用。典型例題講解1.例題：

一輛小車在水平面上以5N的力向前推，小車受到的摩擦力為2N。求小車的加速度。

解答：

根據牛頓第二定律，F=ma，其中F為合外力，m為物體質量，a為加速度。

合外力F合=推力-摩擦力=5N-2N=3N。

假設小車質量為m，則加速度a=F合/m=3N/m。

由于題目未給出小車質量，加速度無法具體計算，但得出加速度a=3N/m。

2.例題：

一個重10N的物體放在粗糙的水平面上，物體與水平面的接觸面積為0.05平方米。求物體受到的最大靜摩擦力。

解答：

最大靜摩擦力F_max=μ*N，其中μ為靜摩擦系數，N為物體對水平面的正壓力。

正壓力N=物體的重力G=10N。

由于題目未給出靜摩擦系數，無法直接計算最大靜摩擦力，但得出最大靜摩擦力F_max=μ*10N。

3.例題：

一個物體放在斜面上，斜面的傾斜角為30度，物體的重力為20N。求物體受到的滑動摩擦力。

解答：

物體在斜面上的正壓力N=G*cosθ，其中θ為斜面的傾斜角。

N=20N*cos30°=20N*√3/2≈17.32N。

滑動摩擦力F=μ*N，其中μ為滑動摩擦系數。

由于題目未給出滑動摩擦系數，無法直接計算滑動摩擦力，但得出滑動摩擦力F=μ*17.32N。

4.例題：

一個物體以10m/s的速度在水平面上運動，突然受到5N的摩擦力作用，求物體停止前的運動距離。

解答：

根據動能定理，動能的變化等于所做的功，即1/2*m*v^2=F*s，其中m為物體質量，v為速度，F為摩擦力，s為運動距離。

由于題目未給出物體質量和摩擦力，無法直接計算運動距離，但得出運動距離s=1/2*m*v^2/F。

5.例題：

一個重100N的物體放在斜面上，斜