教科版五年級(jí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案一、實(shí)驗(yàn)名稱探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦力的存在，知道摩擦力是一種阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力。2.通過實(shí)驗(yàn)探究，初步了解影響滑動(dòng)摩擦力大小的主要因素（如接觸面的粗糙程度、物體間的壓力大?。?.學(xué)習(xí)控制變量法在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，培養(yǎng)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)和分析結(jié)論的能力。4.激發(fā)對(duì)物理現(xiàn)象的探究興趣，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和合作精神。三、實(shí)驗(yàn)器材1.一塊平整的長(zhǎng)木板（或桌面，作為基準(zhǔn)接觸面）2.一個(gè)長(zhǎng)方體木塊（或帶掛鉤的小物塊，作為研究對(duì)象）3.不同粗糙程度的接觸面材料：如毛巾、砂紙、塑料墊板等（裁剪成與木板寬度相當(dāng)?shù)男K）4.若干個(gè)重量相同的鉤碼或小砝碼（用于改變壓力大小，每個(gè)鉤碼重量已知且適宜）5.一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)（量程合適，確保能準(zhǔn)確測(cè)量）6.一把尺子（可選，用于確保拉動(dòng)距離一致）7.鉛筆和實(shí)驗(yàn)記錄表（或空白紙）四、實(shí)驗(yàn)猜想與假設(shè)1.猜想一：在壓力相同的情況下，接觸面越粗糙，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力可能越大。2.猜想二：在接觸面粗糙程度相同的情況下，木塊對(duì)接觸面的壓力越大，受到的滑動(dòng)摩擦力可能越大。（說明：此處引導(dǎo)學(xué)生基于生活經(jīng)驗(yàn)提出猜想，“可能”二字體現(xiàn)了科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性。）五、實(shí)驗(yàn)原理（簡(jiǎn)化版，適合五年級(jí)）當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)時(shí)，會(huì)受到一個(gè)阻礙它滑動(dòng)的力，這個(gè)力就是滑動(dòng)摩擦力。我們通過彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)在數(shù)值上就等于木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大?。ǘζ胶庠淼某醪綕B透，不展開細(xì)講，只強(qiáng)調(diào)“勻速拉動(dòng)時(shí)讀數(shù)”）。通過改變接觸面的粗糙程度和木塊對(duì)接觸面的壓力，觀察測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化，從而探究這兩個(gè)因素對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的影響。六、實(shí)驗(yàn)步驟（一）探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系1.檢查器材：觀察彈簧測(cè)力計(jì)指針是否指零，若不在零刻度，進(jìn)行調(diào)零。確保木塊表面光滑，掛鉤完好。2.初始setup：將長(zhǎng)木板平放在水平桌面上，作為基礎(chǔ)接觸面。把木塊放在木板的一端。3.第一次測(cè)量（木板表面）：用彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤勾住木塊的掛鉤，沿水平方向緩慢、勻速地拉動(dòng)木塊在木板上滑動(dòng)。在拉動(dòng)過程中，讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（注意視線與刻度線保持水平），并將數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)記錄表中。此操作重復(fù)2-3次，取平均值作為最終數(shù)據(jù)。4.改變接觸面：在木板表面鋪上一層毛巾（確保鋪平，無褶皺），將木塊放在毛巾表面的一端。5.第二次測(cè)量（毛巾表面）：按照步驟3的方法，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向緩慢、勻速地拉動(dòng)木塊在毛巾表面滑動(dòng)，讀取并記錄示數(shù)，同樣重復(fù)2-3次取平均值。6.再改變接觸面：移除毛巾，換上砂紙（注意砂紙的粗糙面朝向上，同樣鋪平），將木塊放在砂紙表面的一端。7.第三次測(cè)量（砂紙表面）：再次按照步驟3的方法拉動(dòng)木塊并記錄數(shù)據(jù)，重復(fù)2-3次取平均值。*關(guān)鍵控制變量*：在此組實(shí)驗(yàn)中，保持木塊本身的重量（即對(duì)接觸面的壓力）不變，僅改變接觸面的粗糙程度。（二）探究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系1.初始setup：保持長(zhǎng)木板表面（或選擇一種固定的接觸面，如木板）不變，將木塊放在木板的一端。2.第一次測(cè)量（木塊自身重量）：這一步的數(shù)據(jù)可以直接采用“（一）探究”中步驟3測(cè)量的木板表面的數(shù)據(jù)，或重新測(cè)量一次作為基準(zhǔn)。記錄此時(shí)的壓力（即木塊重力，可簡(jiǎn)單標(biāo)記為“木塊重”）和對(duì)應(yīng)的摩擦力。3.增加壓力：在木塊的上方平穩(wěn)地放置一個(gè)鉤碼（此時(shí)壓力為木塊重+一個(gè)鉤碼重）。4.第二次測(cè)量（增加一個(gè)鉤碼）：按照前述方法，沿水平方向緩慢、勻速地拉動(dòng)帶有鉤碼的木塊在木板上滑動(dòng)，讀取并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，重復(fù)2-3次取平均值。5.再增加壓力：在木塊上再添加一個(gè)鉤碼（此時(shí)壓力為木塊重+兩個(gè)鉤碼重）。6.第三次測(cè)量（增加兩個(gè)鉤碼）：再次拉動(dòng)木塊并記錄數(shù)據(jù)，重復(fù)2-3次取平均值。*關(guān)鍵控制變量*：在此組實(shí)驗(yàn)中，保持接觸面的粗糙程度不變，僅通過增加鉤碼改變木塊對(duì)接觸面的壓力大小。七、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與分析實(shí)驗(yàn)記錄表實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容實(shí)驗(yàn)次數(shù)接觸面材料壓力情況彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)（單位：牛）平均示數(shù)（單位：牛）:-------------------:-------:---------:-------------:-------------------------:-------------------**與接觸面粗糙程度關(guān)系**1木板木塊重（）（）（）（）2毛巾木塊重（）（）（）（）3砂紙木塊重（）（）（）（）**與壓力大小關(guān)系**1（如木板）木塊重（）（）（）（）2（如木板）木塊重+1個(gè)鉤碼（）（）（）（）3（如木板）木塊重+2個(gè)鉤碼（）（）（）（）數(shù)據(jù)分析：1.橫向比較“與接觸面粗糙程度關(guān)系”的數(shù)據(jù)：當(dāng)壓力相同時(shí)（均為木塊重），木塊在不同粗糙程度的接觸面上滑動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)有何變化？哪個(gè)表面的示數(shù)最大，哪個(gè)最?。窟@說明了什么？2.橫向比較“與壓力大小關(guān)系”的數(shù)據(jù)：當(dāng)接觸面粗糙程度相同時(shí)（如均為木板），木塊上放置的鉤碼數(shù)量增加（即壓力增大），彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)有何變化？壓力越大，示數(shù)如何變化？這又說明了什么？八、實(shí)驗(yàn)結(jié)論1.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在壓力相同的情況下，接觸面越粗糙，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力越（）。2.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在接觸面粗糙程度相同的情況下，木塊對(duì)接觸面的壓力越大，受到的滑動(dòng)摩擦力越（）。3.綜合以上兩點(diǎn)，滑動(dòng)摩擦力的大小與（）和（）有關(guān)。（*此處結(jié)論部分留空，由學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫完整*）九、注意事項(xiàng)1.安全第一：使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，要注意量程，避免超過最大測(cè)量值導(dǎo)致?lián)p壞；拉動(dòng)時(shí)用力要均勻，防止木塊或鉤碼掉落砸腳；砂紙邊緣可能較粗糙，避免劃傷手。2.操作規(guī)范：拉動(dòng)木塊時(shí)，必須沿水平方向，并且盡可能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才等于滑動(dòng)摩擦力的大小。3.數(shù)據(jù)準(zhǔn)確：讀數(shù)時(shí)，視線要與彈簧測(cè)力計(jì)的刻度線保持水平，以減小讀數(shù)誤差。每一組實(shí)驗(yàn)重復(fù)多次取平均值，能使結(jié)果更可靠。4.控制變量：在探究一個(gè)因素對(duì)摩擦力的影響時(shí)，必須保證其他可能的影響因素保持不變，這是科學(xué)探究中控制變量法的核心要求。5.保持整潔：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，及時(shí)清理實(shí)驗(yàn)桌面，將器材分類整理好。十、實(shí)驗(yàn)拓展與思考1.如果我們用滾動(dòng)的方式代替滑動(dòng)，摩擦力的大小會(huì)發(fā)生怎樣的變化？（可以用圓柱形鉛筆或易拉罐輔助思考和簡(jiǎn)單嘗試）。2.生活中哪些地方需要增大有益摩擦？哪些地方需要減小有害摩擦？人們是如何實(shí)現(xiàn)的？（例如：鞋底的花紋、輪胎的花紋、滑冰鞋的冰刀、軸承中的滾珠等）。3.如果拉動(dòng)木塊的速度非?？旎蛘叻浅Ｂǖ?/p>