中小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范教案一、實(shí)驗(yàn)名稱探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素二、適用年級(jí)初中二年級(jí)（或根據(jù)教材安排調(diào)整至合適年級(jí)）三、學(xué)科領(lǐng)域物理四、實(shí)驗(yàn)課時(shí)1課時(shí)（約40-45分鐘）五、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)（一）知識(shí)與技能1.知道滑動(dòng)摩擦力的概念，能說(shuō)出日常生活中滑動(dòng)摩擦現(xiàn)象。2.通過實(shí)驗(yàn)探究，初步得出影響滑動(dòng)摩擦力大小的主要因素。3.學(xué)習(xí)使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的方法。4.初步體會(huì)控制變量法在科學(xué)探究中的應(yīng)用。（二）過程與方法1.通過觀察生活現(xiàn)象，提出與滑動(dòng)摩擦力相關(guān)的探究問題。2.經(jīng)歷“提出問題—猜想與假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)—分析與論證—交流與評(píng)估”的科學(xué)探究過程。3.在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)觀察能力、動(dòng)手操作能力以及分析歸納能力。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1.感受物理知識(shí)與生活的密切聯(lián)系，激發(fā)對(duì)科學(xué)探究的興趣。2.在探究活動(dòng)中體驗(yàn)合作與交流的重要性，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。3.認(rèn)識(shí)到科學(xué)探究需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和規(guī)范的操作。六、實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)1.探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素（壓力大小和接觸面的粗糙程度）。2.學(xué)習(xí)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的正確方法（勻速拉動(dòng)時(shí)讀數(shù)）。（二）實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)1.如何確保物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，以便準(zhǔn)確讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。2.理解并運(yùn)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。七、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備（一）教師準(zhǔn)備1.多媒體課件（包含生活中的摩擦現(xiàn)象圖片、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等）。2.分組實(shí)驗(yàn)器材一套（用于教師演示或備用）：*彈簧測(cè)力計(jì)（量程合適，已校零）*帶掛鉤的長(zhǎng)方體木塊（或塑料塊）*長(zhǎng)木板（表面平整）*毛巾（或砂紙）*砝碼（或其他重物若干）*玻璃板（或其他光滑平面材料）*不同材質(zhì)的桌面（可選）3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告單（每人或每組一份）。4.安全提示及實(shí)驗(yàn)規(guī)則。（二）學(xué)生準(zhǔn)備（以小組為單位）1.預(yù)習(xí)本節(jié)相關(guān)內(nèi)容，了解摩擦力的概念。2.每組實(shí)驗(yàn)器材：*彈簧測(cè)力計(jì)（1個(gè)）*帶掛鉤的長(zhǎng)方體木塊（1個(gè)）*長(zhǎng)木板（1塊）*毛巾（或砂紙，1-2塊）*砝碼（2-3個(gè)，規(guī)格相同）*鉛筆、實(shí)驗(yàn)記錄本。八、實(shí)驗(yàn)過程與方法（一）創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課（約5分鐘）1.教師提問：同學(xué)們，當(dāng)我們推桌子時(shí)，桌子越重是不是越難推動(dòng)？在水泥地上走路和在冰面上走路，哪種情況更容易滑倒？為什么？2.學(xué)生自由發(fā)言，初步感知影響物體“難推動(dòng)”或“易滑倒”的因素。3.教師引導(dǎo)：這些現(xiàn)象都與我們今天要研究的“摩擦力”有關(guān)。特別是當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦，我們稱之為滑動(dòng)摩擦力。那么，滑動(dòng)摩擦力的大小究竟與哪些因素有關(guān)呢？今天我們就通過實(shí)驗(yàn)來(lái)親自探究一下。（板書課題）（二）提出問題，猜想與假設(shè)（約5分鐘）1.教師引導(dǎo)：根據(jù)我們剛才的討論和生活經(jīng)驗(yàn)，請(qǐng)大家猜想一下，滑動(dòng)摩擦力的大小可能與哪些因素有關(guān)？2.鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想，教師將學(xué)生提出的可能因素簡(jiǎn)要記錄在黑板上（如：物體的重量、接觸面的光滑程度、物體的運(yùn)動(dòng)速度、接觸面積的大小等）。3.教師梳理：同學(xué)們提出了很多有價(jià)值的猜想。今天我們主要圍繞大家普遍認(rèn)為的兩個(gè)因素進(jìn)行探究：（1）壓力大?。次矬w對(duì)接觸面的壓力）；（2）接觸面的粗糙程度。其他因素我們可以在課后進(jìn)一步探討。（三）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（約8分鐘）1.教師提問：我們要研究滑動(dòng)摩擦力與多個(gè)因素的關(guān)系，應(yīng)該采用什么科學(xué)方法呢？（引導(dǎo)學(xué)生回憶“控制變量法”）2.師生共同討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：*探究滑動(dòng)摩擦力與壓力大小的關(guān)系：提問：要研究摩擦力與壓力的關(guān)系，我們應(yīng)該控制哪個(gè)因素不變？改變哪個(gè)因素？如何改變壓力大小？如何測(cè)量摩擦力？歸納：控制接觸面的粗糙程度不變，改變物體對(duì)接觸面的壓力（如在木塊上添加砝碼）。用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就等于木塊受到的滑動(dòng)摩擦力。*探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系：提問：要研究摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系，我們應(yīng)該控制哪個(gè)因素不變？改變哪個(gè)因素？如何改變接觸面的粗糙程度？歸納：控制物體對(duì)接觸面的壓力不變，改變接觸面的粗糙程度（如分別在木板表面、毛巾表面、玻璃表面拉動(dòng)木塊）。同樣用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊，讀取示數(shù)。3.討論如何正確使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量滑動(dòng)摩擦力：*測(cè)力計(jì)必須沿水平方向拉物體。*拉動(dòng)時(shí)，物體必須做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（可演示勻速與非勻速拉動(dòng)時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化，引導(dǎo)學(xué)生理解為何要?jiǎng)蛩伲?讀數(shù)時(shí)，視線要與測(cè)力計(jì)刻度盤垂直。4.學(xué)生分組討論，完善實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。教師巡視指導(dǎo)，幫助學(xué)生規(guī)范表格內(nèi)容（如實(shí)驗(yàn)次數(shù)、控制條件、壓力情況、接觸面情況、測(cè)力計(jì)示數(shù)、摩擦力大小等）。（四）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)（約12分鐘）1.教師強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：*實(shí)驗(yàn)前檢查彈簧測(cè)力計(jì)指針是否指零，若不指零，進(jìn)行調(diào)零。*實(shí)驗(yàn)時(shí)，手要拿穩(wěn)測(cè)力計(jì)，沿水平方向拉動(dòng)，盡量使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。*注意保護(hù)實(shí)驗(yàn)器材，不要損壞。*小組內(nèi)成員要分工合作，輪流操作，仔細(xì)觀察，準(zhǔn)確記錄。*實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要真實(shí)，不得隨意修改。2.學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡視，對(duì)學(xué)生的操作進(jìn)行指導(dǎo)，及時(shí)糾正不規(guī)范的做法，提醒學(xué)生注意觀察和記錄。*第一組實(shí)驗(yàn)：探究滑動(dòng)摩擦力與壓力大小的關(guān)系（在同一木板表面，改變木塊上砝碼的數(shù)量）。*第二組實(shí)驗(yàn)：探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系（保持木塊上壓力不變，在不同粗糙程度的接觸面上拉動(dòng)）。3.學(xué)生將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確記錄在自己設(shè)計(jì)的表格中。（五）分析與論證（約5分鐘）1.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，各小組整理實(shí)驗(yàn)器材，將數(shù)據(jù)記錄在黑板上或展示平臺(tái)上進(jìn)行交流。2.教師引導(dǎo)學(xué)生分析各組數(shù)據(jù)：*在接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力增大，滑動(dòng)摩擦力如何變化？*在壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力如何變化？3.師生共同歸納總結(jié)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：*滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力有關(guān)，接觸面受到的壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大。*滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度有關(guān)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。（六）交流與評(píng)估（約3分鐘）1.各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題及解決方法，或?qū)嶒?yàn)中可能存在的誤差來(lái)源（如：是否真正做到勻速拉動(dòng)？測(cè)力計(jì)讀數(shù)是否準(zhǔn)確？接觸面是否完全水平？）。2.討論：如果要探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面積大小是否有關(guān)，應(yīng)該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？（控制壓力和接觸面粗糙程度不變，改變木塊與接觸面的接觸面積，如將木塊平放、側(cè)放、豎放）3.教師對(duì)各小組的實(shí)驗(yàn)情況和合作精神進(jìn)行評(píng)價(jià)。九、課堂小結(jié)與拓展延伸（約4分鐘）1.課堂小結(jié)：通過本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)探究，我們知道了滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。2.知識(shí)拓展：*生活中哪些地方利用了摩擦力？哪些地方需要減小摩擦力？（如：鞋底花紋、輪胎花紋、滑冰鞋、潤(rùn)滑油等）*思考：如果物體不是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)還等于滑動(dòng)摩擦力嗎？（引出靜摩擦力、加速時(shí)的情況等，為后續(xù)學(xué)習(xí)鋪墊）3.鼓勵(lì)學(xué)生課后繼續(xù)探究其他可能影響滑動(dòng)摩擦力的因素，如物體運(yùn)動(dòng)速度等。十、板書設(shè)計(jì)（示例）探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素1.滑動(dòng)摩擦力：物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力。2.猜想：與壓力大?。颗c接觸面粗糙程度？...3.實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法4.測(cè)量工具：彈簧測(cè)力計(jì)（水平勻速拉動(dòng)，示數(shù)=摩擦力）5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：*接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大。*壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。6.應(yīng)用：增大有益摩擦，減小有害摩擦。十一、作業(yè)布置1.完成本次實(shí)驗(yàn)報(bào)告（包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、器材、步驟、數(shù)據(jù)記錄與分析、結(jié)論、問題與討論等）。2.觀察生活中的摩擦現(xiàn)象，舉例說(shuō)明哪些是有益摩擦，哪些是有害摩擦，人們是如何增大有益摩擦和減小有害摩擦的？（至少各舉兩例）3.思考：騎自行車時(shí)，哪些地方存在摩擦？分別屬于哪種摩擦？是有益還是有害？十二、教學(xué)反思（教師課后填寫）*本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理，學(xué)生參與度如何？*實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備是否充分，有無(wú)損壞或不足？*學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)了