18運(yùn)動(dòng)與摩擦力教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)粵教粵科版學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具課程基本信息1.課程名稱：運(yùn)動(dòng)與摩擦力

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：四年級(jí)（2）班

3.授課時(shí)間：2023年11月15日星期三10:00-11:00

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究摩擦力的產(chǎn)生和影響因素，培養(yǎng)學(xué)生提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果的能力。

2.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：引導(dǎo)學(xué)生理解摩擦力在日常生活和科技中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探索精神，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

3.科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境：讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到摩擦力在科技發(fā)展中的作用，了解摩擦力與人類(lèi)生活的密切關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生在進(jìn)入四年級(jí)之前，已經(jīng)對(duì)力的概念有了初步的了解，能夠識(shí)別簡(jiǎn)單的力，如推力和拉力。此外，他們對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也有所認(rèn)識(shí)，能夠描述物體在力的作用下的運(yùn)動(dòng)變化。然而，對(duì)于摩擦力的概念和特性，學(xué)生可能還停留在感性認(rèn)識(shí)階段，缺乏系統(tǒng)性的理解和實(shí)驗(yàn)探究經(jīng)驗(yàn)。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

四年級(jí)學(xué)生對(duì)新鮮事物充滿好奇心，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作有較高的興趣。他們的動(dòng)手能力和觀察能力逐漸增強(qiáng)，但抽象思維能力仍需培養(yǎng)。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生可能更傾向于通過(guò)實(shí)驗(yàn)和操作來(lái)學(xué)習(xí)，而另一部分學(xué)生可能更偏好通過(guò)閱讀和討論來(lái)理解概念。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在理解摩擦力的概念時(shí)可能會(huì)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(lián)系起來(lái)。此外，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究摩擦力的變化可能會(huì)讓學(xué)生感到挑戰(zhàn)，因?yàn)樗麄冃枰紤]實(shí)驗(yàn)變量和控制變量。在數(shù)據(jù)分析方面，學(xué)生可能需要更多的指導(dǎo)來(lái)理解如何從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得出結(jié)論。教學(xué)資源1.軟硬件資源：實(shí)驗(yàn)桌椅、砝碼、彈簧測(cè)力計(jì)、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(chē)。

2.課程平臺(tái)：多媒體教學(xué)設(shè)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(guān)的教學(xué)視頻、動(dòng)畫(huà)演示、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表。

4.教學(xué)手段：實(shí)物演示、小組合作實(shí)驗(yàn)、課堂討論、問(wèn)題引導(dǎo)教學(xué)。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

-教師展示生活中常見(jiàn)的摩擦現(xiàn)象，如鞋底與地面的摩擦、自行車(chē)剎車(chē)等。

-提問(wèn)：你們?cè)谏钪杏龅竭^(guò)哪些摩擦現(xiàn)象？這些摩擦現(xiàn)象有什么特點(diǎn)？

-引導(dǎo)學(xué)生思考摩擦力的作用，引出課題《運(yùn)動(dòng)與摩擦力》。

2.新課講授（用時(shí)15分鐘）

-第一條：講解摩擦力的概念和特性。

-通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示，展示不同表面粗糙度的物體接觸時(shí)的摩擦力差異。

-引導(dǎo)學(xué)生觀察并描述摩擦力的表現(xiàn)，如物體移動(dòng)的速度變化。

-第二條：探討影響摩擦力的因素。

-提出問(wèn)題：摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)？

-學(xué)生討論并猜測(cè)可能的影響因素，如接觸面的粗糙程度、物體的重量等。

-進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，調(diào)整實(shí)驗(yàn)條件，觀察摩擦力的變化。

-第三條：解釋摩擦力的作用原理。

-結(jié)合物理知識(shí)，簡(jiǎn)要介紹摩擦力的微觀作用原理，如分子間的相互作用。

3.實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)15分鐘）

-第一條：小組實(shí)驗(yàn)探究。

-將學(xué)生分成小組，每個(gè)小組準(zhǔn)備一套實(shí)驗(yàn)器材。

-指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探究摩擦力與接觸面粗糙程度、壓力等因素的關(guān)系。

-學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，分析結(jié)果。

-第二條：實(shí)物操作體驗(yàn)。

-學(xué)生在教師指導(dǎo)下，操作滑輪、繩子等器材，體驗(yàn)?zāi)Σ亮υ谏钪械膽?yīng)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(lǐng)域的應(yīng)用案例，如輪胎、軸承等。

-學(xué)生分析案例，討論摩擦力在這些應(yīng)用中的作用和重要性。

4.學(xué)生小組討論（用時(shí)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(guān)，表面越粗糙，摩擦力越大。

-第二方面：摩擦力的應(yīng)用。

-舉例回答：在自行車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)中，通過(guò)增大摩擦力來(lái)減速。

-第三方面：摩擦力的危害。

-舉例回答：摩擦力會(huì)導(dǎo)致機(jī)械磨損，影響使用壽命。

5.總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

-教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)摩擦力的概念、影響因素和應(yīng)用。

-提問(wèn)：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(lái)便利？

-學(xué)生分享自己的學(xué)習(xí)心得，總結(jié)摩擦力的重要性。

-教師總結(jié)本節(jié)課的重難點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)摩擦力的探究方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則。

總用時(shí)：45分鐘知識(shí)點(diǎn)梳理1.摩擦力的概念

-定義：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，在接觸面上產(chǎn)生的一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力。

-產(chǎn)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(lèi)

-滑動(dòng)摩擦：物體在另一物體表面上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。

-靜摩擦：物體在另一物體表面上相對(duì)靜止時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。

-滾動(dòng)摩擦：物體在另一物體表面上滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)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(zhì)：不同材質(zhì)的物體，摩擦系數(shù)不同，摩擦力大小不同。

4.摩擦力的測(cè)量

-使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量滑動(dòng)摩擦力。

-使用砝碼和斜面測(cè)量靜摩擦力。

5.摩擦力的應(yīng)用

-利用摩擦力提高機(jī)械效率，如自行車(chē)剎車(chē)、汽車(chē)輪胎等。

-利用摩擦力實(shí)現(xiàn)物體間的運(yùn)動(dòng)，如行走、滑動(dòng)等。

-利用摩擦力防止物體滑動(dòng)，如固定物體、防止滑倒等。

6.摩擦力的克服與利用

-通過(guò)增大接觸面的粗糙程度或增加壓力來(lái)增大摩擦力。

-通過(guò)減小接觸面的粗糙程度或減少壓力來(lái)減小摩擦力。

-使用潤(rùn)滑劑減少摩擦，如軸承、齒輪等。

7.摩擦力的危害

-機(jī)械磨損：摩擦力會(huì)導(dǎo)致機(jī)械部件磨損，影響使用壽命。

-能量損失：摩擦力會(huì)導(dǎo)致能量損失，降低機(jī)械效率。

8.摩擦力的研究方法

-實(shí)驗(yàn)法：通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，觀察和測(cè)量摩擦力的大小和變化。

-模型法：建立摩擦力的數(shù)學(xué)模型，研究摩擦力的規(guī)律。

-理論分析法：運(yùn)用物理理論分析摩擦力的產(chǎn)生和變化。內(nèi)容邏輯關(guān)系①摩擦力的概念與特性

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：摩擦力的定義、產(chǎn)生原因。

-重點(diǎn)詞句：摩擦力是阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力；摩擦力來(lái)源于物體接觸面的微觀凹凸不平。

②摩擦力的分類(lèi)與影響因素

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：摩擦力的分類(lèi)（滑動(dòng)摩擦、靜摩擦、滾動(dòng)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(zhì)）。

-重點(diǎn)詞句：摩擦力分為滑動(dòng)摩擦、靜摩擦和滾動(dòng)摩擦；摩擦力大小與接觸面的粗糙程度、壓力和材質(zhì)有關(guān)。

③摩擦力的測(cè)量與應(yīng)用

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：摩擦力的測(cè)量方法（彈簧測(cè)力計(jì)、砝碼、斜面）、摩擦力的應(yīng)用（提高機(jī)械效率、實(shí)現(xiàn)物體運(yùn)動(dòng)、防止物體滑動(dòng)）。

-重點(diǎn)詞句：使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量滑動(dòng)摩擦力；摩擦力在自行車(chē)剎車(chē)、汽車(chē)輪胎等中的應(yīng)用。典型例題講解1.例題：

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

解答：

根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)=ma，其中F為合外力，m為物體質(zhì)量，a為加速度。

合外力F合=推力-摩擦力=5N-2N=3N。

假設(shè)小車(chē)質(zhì)量為m，則加速度a=F合/m=3N/m。

由于題目未給出小車(chē)質(zhì)量，加速度無(wú)法具體計(jì)算，但得出加速度a=3N/m。

2.例題：

一個(gè)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(shù)，N為物體對(duì)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(shù)，無(wú)法直接計(jì)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(gè)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(dòng)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(dòng)摩擦力F=μ*N，其中μ為滑動(dòng)摩擦系數(shù)。

由于題目未給出滑動(dòng)摩擦系數(shù)，無(wú)法直接計(jì)算滑動(dòng)摩擦力，但得出滑動(dòng)摩擦力F=μ*17.32N。

4.例題：

一個(gè)物體以10m/s的速度在水平面上運(yùn)動(dòng)，突然受到5N的摩擦力作用，求物體停止前的運(yùn)動(dòng)距離。

解答：

根據(jù)動(dòng)能定理，動(dòng)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(zhì)量，v為速度，F(xiàn)為摩擦力，s為運(yùn)動(dòng)距離。

由于題目未給出物體質(zhì)量和摩擦力，無(wú)法直接計(jì)算運(yùn)動(dòng)距離，但得出運(yùn)動(dòng)距離s=1/2*m*v^2/F。

5.例題：

一個(gè)重100N的物體放在斜面上，斜