《滑动摩擦力》的教学反思(精选16篇)
1.《滑动摩擦力》的教学反思 篇一
滑动摩擦力大小与方向
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
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考系的。
2.《滑动摩擦力》的教学反思 篇二
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。
3.《滑动摩擦力》的教学反思 篇三
关键词:探究性教学;滑动摩擦力;教具;课例
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2013)5(S)-0067-2
1.传统“滑动摩擦力”实验教具的不足
“滑动摩擦力”是高中《物理》(必修1)中的重要内容,它既是本章节的重点,又是以后学习牛顿运动定律、物体平衡、动量、能量等知识的基础。因此,学生对该内容学习的好坏将直接影响到许多力学问题的解决。本节课的重点是做好实验,引导学生探究滑动摩擦力产生的条件以及影响滑动摩擦力大小的因素,并得出关系F=μN。
以往探究影响滑动摩擦力大小的因素都是手拉着弹簧测力计牵引木块在木板上匀速运动,让学生观察测力计示数,根据二力平衡得到摩擦力大小。但在实验的过程中,我们发现了以下问题:(1)由于测力计指针和刻度很小,第一排的学生都难以观察,后面的学生更是无法看见;(2)手拉着测力计牵引木块“匀速”滑动,但在实际操作中很难做到匀速,因此测力计的读数忽大忽小、不稳定,学生不容易观察;(3)即使物块做匀速运动,由于弹簧测力计也在运动,读数时视线要随着弹簧测力计移动,要准确读数很难,测出的滑动摩擦力误差较大。难以探究出滑动摩擦力和压力之间的定量关系。
2.改进“滑动摩擦力”教具介绍
基于上述分析,我们特意设计制作了“滑动摩擦力”教具,该教具如图1所示。
该教具有两种使用方法:第一种是把图1中的竖直挡板及其附属设备去掉,木箱内侧装有轨道,轨道上有一个垫板,它可以沿着轨道来回滑动。木块置于垫板上,在支架、垫板,木块上都贴有红色的标记,用于判断它们的相对位置。可以先让三个标记对齐,学生通过观察标记的位置变化,直观判断出木块相对运动的方向。进而判断出摩擦力的方向。第二种使用方法如图1所示,将木块和木板叠放于水平桌面上,不可伸长的细线系住木块绕过定滑轮与竖直方向的压力传感器相连,用力拉动木板,使它在桌面上滑动,读出压力传感器的读数,根据二力平衡条件测出木块与木板间的滑动摩擦力。当拖动下面的木板时,静止的物块就会受到滑动摩擦力。由于木板太光滑,摩擦力太小,通过反复的研究发现,牛皮纸反面的粗糙程度最合适,也便于拖动,因此用牛皮纸来代替课本中的木板,可以大大的提高实验的精确性。在实验操作中,由于滑动摩擦力与相对运动速度无关,无需匀速的拖动牛皮纸,这给实验带来了极大的方便,通过观察改进后的实验发现,当拖动下面的牛皮纸时,发光二极管显示的读数也不再跳动了,可见设备的改进是非常成功的。
3.教学案例——“滑动摩擦力”教具的应用
在滑动摩擦力这一节中,滑动摩擦力方向的判断和滑动摩擦力大小的计算既是本节的重点又是本节的难点。
基于学生在初中对滑动摩擦力的认识。滑动摩擦力的定义和滑动摩擦力的产生条件学生都容易掌握理解,但学生容易有以下几个错误的认识:(1)滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反;(2)滑动摩擦力一定是阻力;(3)静止的物体不会受到滑动摩擦力。
先在实验教具的支架、垫板和木块上都贴上红色的标记,以便于判断它们的相对位置,让三个标记对齐,由于支架相对于地面是静止的,可以把它看做是地面,教师迅速的向左拉动垫板,请学生注意观察,木块的运动情况,并作好记录。如果木块在支架标记的左边,则木块的运动方向是向左的,此时木块相对垫板滑动了;若木块在垫板标记的右边,说明木块相对于垫板的滑动方向是向右的,在这个过程中,根据滑动摩擦力的产生条件,有接触、挤压,相对滑动和接触面粗糙,所以受到了滑动摩擦力。然后根据物块的运动状态来判断滑动摩擦力的方向,由于滑动摩擦力拖着木块由静止向某一个方向运动了,所以滑动摩擦力的方向即是该方向。通过该自制教具的实验演示。能非常容易改正学生“滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反”的错误认识。
对于“滑动摩擦力一定是阻力”的错误认识,教师可以这样,先让三个标记对齐,用力地抖动垫板的拉绳,由于垫板上的木块并没有受到绳子的拉力,但它却能在垫板上相对支架向前运动一定的位移,说明摩擦力起到动力的作用,也容易知道该力是滑动摩擦力。这个实验充分说明了滑动摩擦力不一定是阻力。
在第三个实验中,仍是让三个标记对齐,并将木块用细绳固定在支架的一端,然后向另一侧拉动垫板,很明显,木块相对于地面是静止的,但木块相对于垫板是有相对运动的。从数码显示管的读数中可以判断该木块在这个过程中也受到了滑动摩擦力,而木块却是静止的。这就证明了静止的物体也可能受到滑动摩擦力。
利用自制教具进行演示实验,澄清了几个容易混淆的认识,这里的实验运用了一定的观察方法,提高了学生的观察、分析和归纳的能力,整个学习过程中,学生的思维是积极主动的,学生从中有所发现,获得了一定的成就感。
最后探究滑动摩擦力的大小,可以先让学生回忆在初中探究影响滑动摩擦力大小因素的实验:将木块放置于水平长木板上,由弹簧测力计水平拖动木块做匀速运动,根据二力平衡,测出木块受到的滑动摩擦力,从而得到压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力就越大,滑动摩擦力与相对运动速度和接触面积无关。在初中,学生得到的只是滑动摩擦力与压力的定性关系,不能测出它们之间的定量关系。利用该教具,滑块通过细线绕过定滑轮与竖直方向的拉力传感器相连,滑块置于水平长木板上,当我们拉动长木板时。滑块相对与拉力传感器而言是静止的,但相对于长木板运动且受到长木板施予的摩擦力,该力与细线对滑块的拉力平衡,由二力平衡容易知道这两个力大小相等,此时便可以通过数码显示管知道滑动摩擦力大小。由于木板太光滑,摩擦力太小,通过反复的研究发现,牛皮纸反面的粗糙程度最合适,也便于拖动,因此用牛皮纸来代替课本中的木板,可以大大的提高实验的精确性。在实验操作中,由于滑动摩擦力与相对运动速度无关,无需匀速的拖动牛皮纸,这给实验带来了极大的方便,通过观察实验结果,发现当拖动下面的牛皮纸时,数码显示管的读数没有跳动,会稳定在某一个数值。通过该实验教具进行实验后。对所获得的实验数据的分析不难发现。滑动摩擦力和压力的比值几乎是恒定的,也就是在误差允许的范围内,滑动摩擦力和压力的比值是相等的,由此得出滑动摩擦力与压力成正比,并得到数学关系式:f=μN。
教师用自己制作的教具与使用现成的教具来讲课,教学效果是不一样的。使用自制的教具,在实验教学中更加得心应手,更能让学生看到仪器的内部构造,了解实验的工作原理。更重要的是:当学生看到那些用生活物品与身边的常见材料来做实验,会使他们觉得物理离自己更近。更容易激发学生热爱物理、热爱科学的情感。
4.《滑动摩擦力》的教学反思 篇四
教学目标: ●知识与技能
1、知道一个物体在另一个物体表面滑动和滚动时,都会产生摩擦。
2、知道影响滑动摩擦力大小的因素;知道增大和减小摩擦的方法,了解摩擦在现实生活中的应用。●过程与方法
1、通过观察和实验感知摩擦的存在。
2、经历探究影响滑动摩擦力大小的因素的过程,领悟其中的科学方法。●情感、态度和价值观
通过对摩擦的利弊分析,使学生对事物的两重性有具体的认识,有助于确立正确的世界观。
教学重点:探究滑动摩擦力的大小和哪些因素有关,知道增大和减小摩擦的方法。教学难点:滑动摩擦力的定义 课时安排:3课时 教学过程 一:引入新课
通过播放录像导入新课:
① 从滑梯上滑下的儿童,在水平面上滑行一段距离后,慢慢停下来;
② 滑雪运动员停止动作后滑行一段停下来;
③ 推出的沙壶球,在轨道上慢慢停下来。
教师:它们的运动最终都会停下来,这是为什么?
二、新课教学
(一)生活中的摩擦
引导学生进行讨论,使学生认识相互接触的两个物体,当它们做相对运动时,接触面间就产生阻碍相对运动的摩擦力。
教师引导学生得出滑动摩擦力的概念。
教师:你们是否感受到过滑动摩擦力的存在?
对于学生给出的正确答案,教师要给予肯定和表扬;对于不正确的答案,教师要引导学生去感受滑动摩擦力。
教师:同学们提出了许多生活中常见的与滑动摩擦力有关的现象。现在,请同学们参与以下的活动。在活动中,细心体会手或脚的感觉。
① 用手按在桌面上滑动;
② 改变手按在桌面的力的大小,再在桌面上滑动,体会与 ① 有什么不同;
③ 用手在衣服或者头发上滑动,体会看看与在桌面上滑动的感觉有什么不同;
(二)、探究滑动摩擦力的大小 1.提出问题,猜想与假设
教师:同学们在刚做过的小活动中,体会到了摩擦力的大小是不一样的。请同学们根据自己的生活经验和所了解的有关知识,猜想一下滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关?请把你的猜想写下来,然后与组员讨论,提出共同猜想的影响滑动摩擦力大小的因素。
教师在教室里巡视,督促每个学生都积极认真思考,写下自己的猜想。教师要注意引导学生进行猜想,避免学生盲目猜想。在必要时,可以启发学生根据以下现象来感知滑动摩擦力大小可能与哪些因素有关: ① 手在衣服上、桌面上、头发上滑动的感觉; ② 手按桌面的力不一样,手的感觉不同;
③ 分别拉动重力不同的两个物体,感觉会不一样。
教师将学生主要提出的猜想列在黑板上。帮助学生排除掉一些不必要的因素,确定出需要探究的猜想。
2.制定计划
以小组为单位进行讨论,制定一个验证我们提出的猜想的计划。
教师指导学生进行交流,根据交流情况,适时提出可以在研究过程中采用控制变量法。
3.设计实验与收集证据
根据实验计划的思路,每组设计出实验方案,选择实验仪器,分小组进行实验。
教师巡视,指导学生解决实验中出现的临时问题。
设计表格,要求学生如实记录实验数据。4.分析与论证
组织、指导学生交流讨论实验结果。
教师进行小结。学生填写P19空格 [阅读]摩擦定律与滚动摩擦
(三)增大摩擦与减小摩擦的方法
教师:生活中摩擦现象普遍存在,这些摩擦都是有害的吗?
学生进行讨论,举出例子说明并不是所有的摩擦都是有害的,生活中也存在有益的摩擦,如:鞋底摩擦大可防滑等
教师:可见,生活中存在有益摩擦和有害摩擦。我们要增大有益的摩擦,减小有害摩擦。谁能提出增大摩擦或减小摩擦都有什么方法。
教师利用音像资料,向学生简单介绍“气垫船”和“磁悬浮列车”等,还可以给学生讲解气垫导轨的原理。
学生讨论交流,提出各种各样的方法和实例。如:
① 轮胎印上花纹,增大摩擦;
② 用力握紧瓶子,可以增大手与瓶子间的摩擦;
③ 用滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦;
④ 在自行车轮的轴承中加润滑剂可以减小摩擦。
等等。
[教师总结]:增大摩擦的方法:① 增加压力;
② 使接触面更粗糙。
减小摩擦的方法:
① 减小压力;
② 减小接触面的粗糙程度;
③ 用滚动摩擦代替滑动摩擦;
④ 使摩擦面分离。
三、课堂小结
摩擦力产生原因,探究滑动摩擦力的大小,增大和减小摩擦的方法。
四、作业 板书设计:
1、滑动摩擦力产生:物体有有相对滑动
2、摩擦力的大小和:接触面的粗糙程度有关
压力大小有关
5.摩擦力的秘密教学反思 篇五
本课为学生提供的有结构的实验材料有:摩擦块、钩码、小车、测力计、皮尺、毛巾、圆柱体、细线等等,这节课主要包含两个学习内容:1、摩擦力的概念;2、摩擦力的大小与哪些因素有关。课的开始,可以看出学生对摩擦力的原有经验很丰富,但是他们的认识都是停留在感性的水平上,如果让他们对摩擦力进行准确定义很难,他们只认为摩擦力是一种阻碍运动的力,理解很不全面,他们判断摩擦力的依据是“有摩擦”现象,认为有摩擦的地方就有摩擦力。考虑到学生的认知水平,本课只学习滑动摩擦力的概念。
观察学生的设计方案,学生基本上能够按照符合逻辑的方式设计实验,但是在材料的选取上学生还是比较随意,有的学生选来的材料没用上,有的最后又取材料。这反映了学生预想与实际之间还有一定的距离。这时教师对有的小组谁的思路好进行评价并引导学生改进实验方案,提醒学生运用科学性的语言进行评价,通过汇报交流,促进学生的自我反思,进一步改进实验效果。
本课力图体现关注学生的已有经验和反映学生对新概念的建构过程;通过教师观察、提问、学生成果汇报交流等多种手段来真实展示学生的学习表现。
6.摩擦力教学反思 篇六
通过对摩擦力一节的教学,我作了如下几点反思:
1、静摩擦是教材上没有的,但需要对学生进行补充。因为静摩擦发生在两个有相对运动趋势但没有实际相对运动的物体之间,所以物体间表现为相对静止。静止是一种典型的平衡状态,静摩擦力的学习一是对二力平衡可作一个巩固,二是对于学生在物理学中的受力分析起很大提高。
2、因为有静摩擦力的补充学习,所以本节课内容的教学时间有些紧张,可建议将教学时间分为两课时。第一课时学习静摩擦力和实验探究影响滑动摩擦力大小的因素,第二课时在第一课时基础上补充适当练习并学习摩擦力的分类及增大与减小摩擦的方法。
3、在实验探究影响滑动摩擦力大小的因素时,根据课本的要求是用测力计匀速拉动木块在木板上运动,通过测力计拉力的示数间接地反映出摩擦力的大小,但实际操作中很难做到让木块做匀速直线运动。有些资料就提到为了避免因不匀速对实验的影响,将用测力计拉木块改为拉木板,这样使测力计产生示数的力就是因为木板对木块的摩擦力从而使木块对测力计产生的拉力,所以测力计上显示出来的示数就是真正等于摩擦力的大小,而且改进后实验不受拉力是否匀速的影响。这样改进后确实对实验现象有更直观的表现,但不足之处在于学生理解起来难度加深,或者说初次接触很难理解,同时不利于二力平衡的巩固。所以建议还是采用教材所给方法。
4、在实验探究影响滑动摩擦力大小的因素时,应多设计几个探究因素,比如接触面积、是否匀速等等。这对学生理解 摩擦力大小是有好处的。
7.《滑动摩擦力》的教学反思 篇七
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.
8.《滑动摩擦力》的教学反思 篇八
滑动摩擦力,无论相互接触的物体是相对匀速运动、加速运动还是减速运动,滑动摩擦力的大小F=μF都是不变的,F与F的方向是垂直的,即使F变化,F就会随着变化,但F/F=μ。设滑动摩擦力与支持力的合力方向与F方向夹角为θ,tanθ=F/F=μ,μ一定,θ就是一定的,由此可知滑动摩擦力与支持力的合力方向是由μ决定。
在受力分析过程中灵活应用这个结论会大大降低难度。
【例1】重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ,一人欲用最小的作用力F使木块做匀速运动,则此最小作用力的大小和方向应如何?
若用解析法
Fcosα-μF=0,Fsinα+F-G=0
解上述二式得:F=
令tanφ=μ,则sinφ=,cosφ=
可得F==
可见当α=φ时,F有最小值,即F=
答案:与水平方向成α角斜向上且tanα=μ
但如果用到滑动摩擦力与支持力的合力方向是一定的,tanθ=F/F=μ。就可以将滑动摩擦力与支持力的合为一个方向不变的力,用三力动态平衡的图解法既直观又简单。如图所示,F与滑动摩擦力与支持力的合力方向垂直时F最小。
【例2】历年高考试题中经常遇到静止斜面上放一个物体,要判断地面对斜面体的摩擦力方向,斜面上的物体可以静止、匀速或加速,运动方向可以向上或向下,可以不受到推力或受到推力(受到推力的方向可以是任意的)。
若斜面上的物体是静止的或匀速运动,则可以把物体和斜面作为一个整体,受力分析直接求解,若斜面上的物体沿斜面上滑,对斜面体受到地面与重力G是竖直方向,而斜面上物体对斜面的压力和滑动摩擦力都有同一方向的水平分量,很易判断摩擦力的方向。
但斜面上的物体沿斜面下滑时,物体受到的摩擦力沿斜面向上。很不易判断斜面运动趋势,但我们发现,斜面受到的F与G是竖直方向,不会有水平分量,斜面在水平方向的运动趋势取决于物体对斜面的压力和滑动摩擦力合力方向,而这两个力的反作用力正是斜面对物体的支持力和滑动摩擦力,只要知道斜面对物体的支持力和滑动摩擦力的合力方向,就知道了斜面受到摩擦力的方向。
F与F合力与F夹角θ,tanθ=μ,μ一定,θ一定。由几何关系知F与竖直方向夹角为α,α等于斜面倾角,物体沿斜面向下滑行可分三种情况:
(1)当tanα=μ时,由于tanα=μ则θ=a,即F和F的合力是竖直向上的,反作用在斜面上的力是竖直向下的,因此地面对斜面没有摩擦力。
(2)当tanα>μ时,由于tanθ=μ则θ<α,即F和F的合力是斜向左上的,物体反作用在斜面上力是斜向右下,有向右运动趋势,要受地面对斜面体向左的摩擦力。
(3)当tanα<μ时,由于tanθ=μ则θ>α,即F和F的合力是斜向右上的,物体反作用在斜面上力是斜向左下,有向左运动趋势,要受地面对斜面体向右的摩擦力。
这三种情况与斜面上的物体是否受到外力无关。滑动摩擦力与支持力的合力方向仅由μ决定。
例如:一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑,若沿如图所示方向用力向下推此物体,使物体加速下滑,则斜面受地面的摩擦力是( )
A.大小为零 B.方向水平向右
C.方向水平向左 D.无法判断大小和方向
对物体进行受力分析,恰能沿斜面匀速下滑,tanα=μ,θ=α,知支持力与摩擦力合力是竖直向上的,当用力向下推此物体,使物体加速下滑,无论F方向如何,可能压力和摩擦力发生了变化,但摩擦力F始终等于μF,tanθ=F/F=μ,知两力的合力方向不变,所以仍然不受摩擦力。故A正确,B、C、D错误。
9.《摩擦力》物理教学反思 篇九
通过创设情景,引入课题,通过摩擦在生活中应用的事例引起学生的注意。
利用学生亲身的探究感受到摩擦力,体会到摩擦力的方向和作用点,认识到什么是摩擦力?对于什么是摩擦力有了一定的认识体现 了从生活走向物理的新课标要求,课堂中没有特意分出三种摩擦力,可以放到后面摩擦力的应用时介绍。
本节课的重点在于对影响摩擦力大小因素的探究,在探究的猜想、设计实验环节注意对学生的引导,在猜想时,列举出生活中的实例,在设计实验中,提出在实验中关健的几个问题,让学生思考,都体现了教师在探究中的引导作用。在实验方案的设计和反思教学中,充分让学生讨论,并展示自己的思路和方案,突出以学生为主体探究教学思路。此过程中时间因班级基础不同有所不同,教师应活掌握。
10.《滑动摩擦力》的教学反思 篇十
【教材分析】
《运动与摩擦力》是教科版小学科学五年级上册四单元“运动和力”的第五课。本单元属于力学知识板块,学生初次学习,但对力已有初步的感受。教材从研究小车的运动开始,转到力的概念认识、力的测量;然后进入本课的学习。此前学生已经掌握用弹簧秤测定力的大小的实验,本课的知识是学习第六课“滑动与滚动”的基础。本单元的学习内容与初中《科学》的力学单元联系紧密,为初中学生学习静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力、惯性等知识打下了基础。
本课的探究活动可分为三个部分:第一、感知摩擦力和测量物体运动时的摩擦力。第二、研究摩擦力大小与接触面光滑程度关系,这一活动是要求学生根据材料来自行设计实验、检验推测。第三、研究摩擦力大小与物体重量的关系。
【教学目标】
知识与能力:
1.一个物体在另一个物体表面运动时,接触面发生摩擦,会产生摩擦力; 2.在水平面上运动的物体,摩擦力的大小与物体接触面的粗糙程度有关:表面光滑,摩擦力小;表面粗糙,摩擦力大;
3.在水平面上运动的物体,摩擦力的大小与物体的重量有关:物体越重,摩擦力越大;物体越轻,摩擦力越小。
过程与方法 :
1.学习测量摩擦力的大小;
2.推测、设计实验检验摩擦力与接触面和重量的关系; 3.做摩擦力大小的对比实验。情感、态度、价值观: 1.养成认真进行实验的习惯;2.了解摩擦力在生活中的作用。
【重点和难点】
重点:设计对比实验研究摩擦力大小与接触面、重量的关系。难点:掌握对比实验的关键与要注意的问题。
【教学准备】 学生准备:弹簧测力计(5N),供拉动的小车,钩码一盒(作为载重物),毛巾。
教师准备:弹簧测力计(5N),供拉动的小车,钩码一盒(作为载重物),教学课件。
【教学过程】
一、导入
上课前老师想请问一下大家,我这样测出来的读数是什么力啊?(用弹簧测力计勾起物体),那这样呢(用弹簧测力计拖动笔袋)。那今天这节课我们就来看一下大家刚才说的对不对。
(一)认识摩擦
1、科学源于生活,在我们的生活中有许多现象,也都可以通过科学知识进行合理的解释。(出示轮胎的图片)这里有新旧轮胎和旧轮胎的图片,仔细观察一下,轮胎上的花纹有什么不同,是如何造成的。(一个学生回答即可)
2、说的真好,在科学上,我们把这种现象叫做摩擦。
3、想一想,在我们的生活中还有哪些摩擦现象呢?(5、6个学生说即可)
(二)摩擦与运动密不可分
1、看来摩擦在我们的生活中无处不在,那么我们真正了解摩擦吗?
2、感受摩擦力认识摩擦力。我们把手放在桌面上,感觉用了多大的力?把手离开桌面做同样的运动,感觉用了多大的力?对比一下,两次用力大小有什么不同?那手放在桌面上不动感觉得到摩擦力吗?
3、通过刚才的自己的感觉,大家说一下,怎样才算有摩擦?(它们不仅要相互接触,而且只有相互运动时才会有摩擦)
4、你真善于思考!一个物体在另一个物体的表面运动时,两个物体的接触面会发生摩擦,与此同时,也会产生一个阻碍运动的力,我们叫做摩擦力。也就是我们本节课的探究重点。
二、了解摩擦力
(一).感受认识摩擦力的大小。
师:我们以前学过,可以用什么来测量力的大小呢?请问使用测力计时应注意什么问题呢?(用之前首先调零,读数时眼睛要与指针相平,要读出测力计的数据,不要超过测力计的最大量程。)其实摩擦力也可以用这种工具来测量力的大小。
(二).测量摩擦力的大小
(1)用弹簧测力计测量摩擦力的大小。当我们用弹簧测力计慢慢拉动运货小车时,测力计的计数就是它所受到的摩擦力,在测量摩擦力前要先把测力计的指针调到零位,测力时,要让小车匀速直线运动,读数时视线要与指针相平。特别应注意,你的测力计不能偷懒,倚靠在桌面上,也不能淘气,向高处跑,一定要与被拉动的物体相平。下面我们来用测力计测一下我们的运货小车装运钩码时受到的摩擦力。要求大声地读出你的小车受到的摩擦力。看哪个小组完成的快。
(2)学生动手测试,师巡视,个别指导。学生分组练习物体运动时受到的摩擦力。
(3)(如果学生测出的数据基本相同,老师提出来一个不同的。)
三、研究摩擦力的大小与什么有关系。
(一)推测摩擦力的大小与什么有关系
1、通过自己的亲手操作,大家都测出了摩擦力。请各组派代表说出你们测量的摩擦力是多少?
2、很好,从这些数据中我们发现了什么?摩擦力的大小与什么因素有关,有什么样的关系呢?
3、学生讨论,提出假设。
4、(适时板书接触面光滑程度和物体的重量)你们真善于思考总结。你们的猜测都有着一定道理,那他们之间可能有着怎样的关系呢?想探究吗?
(二)探究摩擦力与接触面光滑程度的关系。
1、影响摩擦力的因素有很多,我们先来探究一下摩擦力与接触面光滑程度的关系吧。老师可先提醒大家这是一个对比实验,我们应让我们得到的数据形成对比,想想应该如何利用手中的材料(运货小车、钩码,测力计,鼠标垫)完成这个实验呢?
2、学生一起讨论实验方案,并记录实验方案。
3、你们真可称得上是小小科学家,想的都很周到。为了帮助大家更好地掌握实验方法,老师给予大家一些提示,请看大屏幕。如果有时间,你们还可以选择其它的接触面,比如地面,桌面来进行实验,填写在第三行。你们会做了吗?实验时,注意实验数据的记录,当你们完成实验后,把你们的发现告诉我,好不好?
4、生分组实验,教师巡视。
5、通过刚才的实验,大家是比较一下自己的测量数据,接触面光滑,摩擦力大还是小。也就是说,每一个小组都是接触面光滑摩擦力小吗?
(三)探究摩擦力与物体轻重的关系。
1、现在我想问一下,你们小组接触面光滑时,摩擦力是多少牛顿?其他组是这个数吗?同样是光滑的接触面为什么摩擦力不一样呢?接触面粗糙时,摩擦力是多少牛顿?其他组是不是也不同呢?这是为什么呢?(被测物体重量不同)
2、如何证明被测物体重量与摩擦力的关系呢?
3、指出1-2个学生说出实验方法。老师听明白了,是这样做对吗?让学生看大屏幕的提示。
4、生分组实验,教师巡视。
5、学生比较一下自己的测量数据,被测物体物体重时,摩擦力是大还是小呢?被测物体物体轻时,摩擦力是大还是小呢?
6、你们的实验很成功,数据也很准确,得到的结论很清楚,老师为你们的精彩表现而折服。
四、课堂总结。
1、通过今天的学习,我们应该知道摩擦力的大小与接触面的光滑程度和物体轻重的关系。总结板书。
2、我们的生活中,时时刻刻离不开摩擦力,摩擦力有时给我们带来了很多方便。有时也给我们带来了不应有的损失怎么办呢?对我们有利的我们就要加以利用,有害的我们就要加以防止。
3、为了检验大家的知识掌握情况,老师出了一些题,看看你们能解决吗? 板书设计:
运动与摩擦力
一、摩擦力
二、影响滑动摩擦力大小的因素
压力大小、接触面的粗糙程度
三、增大有益的摩擦和减小有害摩擦的方法
《运动和摩擦力》教学反思
本课是教科版《科学》五年级上册第四单元“运动和力”的第5课。在前几课中,学生们已经利用小车和弹簧测力计对运动和力作了探究。因此,这节课主要是以学生自主动手操作,自主学习获得知识的探究性课。通过引导,讨论,实验操作,观察,感知等一系列活动,让学生感知摩擦力,经过分析交流,认识测量摩擦力大小的方法,探究摩擦力大小受到哪些因素影响。通过交流猜想,制定探究方案,完善方案,实施实验,在小组共同探究分享中获得知识。回顾这节课的教学流程和学生反馈情况,我有了以下几点思考:
在课堂中,我主要抓住以下几个环节进行教学: 1.认知摩擦
好的开头是成功的一半,成功的导入不仅能吸引学生注意力,激发学生学习兴趣,更能拉住学生思维,引发学生思考。教学一开始,我让学生观察轮胎上的花纹有什么不同,激起孩子们的探究欲望。2.感知摩擦力、测量摩擦力
在教学中我让学生先体验摩擦力,并用自己的语言描述自什么是摩擦力。出示摩擦力的定义,让学生在头脑中建立摩擦力的概念。然后指出,摩擦力不仅能感受到,它的大小还是可以测量的。将如何测量,测量方法进行指导,并演示。
3.设计实验、验证猜想
首先让学生大胆想象和猜测:摩擦力的大小可能与什么因素有关?根据学生的猜测,然后选出两个猜测进行研究。记录单填写由易到难。4.总结延伸应用
让学生说说本节课的学习收获,对课进行小结,然后出了个个小检测题目,考查学生对知识的掌握情况。
整堂课,教学流畅,教学目标达成,但反观课堂觉得也有缺憾的地方: 1.教师的语言不够富有激情,这样整个课堂显得缺少一种激情。适当的评价会激发孩子学习的热情,但在课堂上,我给予学生鼓励性的评价也较少,当学生回答完问题或汇报后,老师没有及时跟上评价,这是需要改进的地方。
11.《滑动摩擦力》的教学反思 篇十一
矿井事故连连,摩擦提升绞车滑动事故不容忽视。尽管提升绞车在制造安装之初就充分按照相关防滑要求[1]进行了设计及验算,但是由于矿井工况的特殊性及复杂性,比如超载、制动力过大和配重不平衡等[2],很容易产生滑动,继而衬垫将因卷筒两侧巨大张力差所产生的摩擦作用而积聚大量的摩擦热,致使衬垫温度升高引发安全事故。肖兴明等[3,4,5]对衬垫温度场进行了一系列的研究。但由于目前衬垫所使用的材料很多具有黏弹性体的性质[6,7,8,9],其温度场计算所依赖的热扩散系数等热物理性质又随着温度变化呈现非线性变化,并且又由于摩擦热在分配过程中分配系数受到钢丝绳及衬垫的热物理性质的影响,所以之前的研究者把衬垫的热物理性质看成常数来计算存在一定的误差。为此本文以GM衬垫为例,引入衬垫变热物理性质及变热量分配系数对衬垫温升进行有限元分析[10,11,12],并具体得出滑动时,滑动速度、衬垫摩擦因数和围包角等各个关键参数对衬垫温升的影响,为提升绞车防滑设计验算及后备防滑装置研究提供一定的理论依据。
1 衬垫温升数学模型
1.1 衬垫导热微分方程
衬垫与钢丝绳在相对滑动状态下由于摩擦生热从而导致温度升高,由于衬垫具有变热物理性质,并且不含内热源,其非稳态下导热微分方程可描述为[10,11]
式中,T为衬垫的温度;λ为衬垫的导热系数,W/(m·℃);ρ为衬垫的密度;c为衬垫的质量热容;α为衬垫的热扩散系数;∇为Hamilton算子。
衬垫质量热容以及热扩散系数等都是随着温度的变化而变化的,因此在计算温升值时要考虑衬垫热物理性质的变化。
1.2 边界条件
衬垫热传导的第二类边界条件为
式中,q(t)为钢丝绳与卷筒衬垫接触区热流密度;en为衬垫温升边界外法线方向。
由欧拉公式得摩擦力f极限值为
式中,Tx为提升绞车轻载侧钢丝绳所受到的拉力;μ为提升绞车摩擦衬垫与钢丝绳之间的摩擦因数;β为钢丝绳在卷筒上的围包角。
当摩擦提升绞车提升过程中出现滑动时,假设摩擦机械能全部转化为摩擦热,则摩擦副之间产生的摩擦热Q为
式中,ve(t)为钢丝绳与卷筒衬垫间的滑动速度。
假设摩擦热全部转移到钢丝绳和卷筒衬垫上,它们的热量分配关系为
式中,Qg为分配给衬垫的热量;Qr、ρr、cr、λr分别为分配给钢丝绳的热量、钢丝绳的密度、质量热容和导热系数。
由此衬垫的热量分配系数k为
彭玉兴等[12]通过实验给出了GM衬垫的质量热容、热扩散系数等随温度变化的拟合公式:
则摩擦副之间的热量密度为
式中,A为衬垫与钢丝绳摩擦副之间的面积。
2 衬垫温升有限元模型
在衬垫温升的过程中,由于衬垫的质量热容、热扩散系数及导热系数等都随着温度的变化而变化,很难得到解析解,所以只能利用计算机进行数值解计算。在这里我们利用有限元的思想,根据钢丝绳和衬垫的摩擦过程建立空间上的物理模型,并对物理模型进行网格划分,根据赋以的边界条件对网格节点进行逐个计算并拓展到时间坐标轴上,最后得出温度在衬垫上的分布。
本文利用ANSYS中的55号热单元进行建模计算,根据材料质量热容及热扩散系数随温度的变化定义材料热物理属性,划分网格后对节点施加初始温度载荷,编写以摩擦因数、热量分配系数、轻载侧拉力等为自变量的热流密度函数载荷,然后进行非稳态求解。衬垫网格划分模型及温度场分布如图1所示。
仿真中各个参数以恒源煤电某副井提升系统各参数为原型,卷筒的直径为3.5m,所用衬垫型号为GM,分解温度为320℃,热物性能参数按照上述拟合公式得到。钢丝绳根数为4,直径为36.5mm,热物性能参数为ρr=1360kg/m3,cr=1559J/(kg·K),λr=0.456W/(m·K)。环境温度为20℃,衬垫摩擦因数为0.25,钢丝绳与卷筒围包角为πrad,轻载侧钢丝绳拉力为200kN,滑动速度为0.7m/s2。
3 计算结果与分析
3.1 不同摩擦表面深度时的温度时间历程
不同摩擦表面深度d时的温度时间历程如图2所示。从图2可以看出:衬垫最高温度出现在摩擦最表面;在滑动初期衬垫与钢丝绳接触面温度骤然提升,随着滑动时间的延长,温升速度降低;摩擦面处温升曲线为“抛物线形”,在2.67mm处为S形,在13.33mm处温升变化很小;随着表面深度增加,受滑动温升影响明显减小,随着滑动时间的延长,受滑动温升影响深度增加,温升达到40℃时,10s内影响的深度为0.62mm,30s内影响深度为2.12mm,100s内影响深度为5.59mm。
3.2 滑动速度对衬垫温升的影响
不同滑动速度下的衬垫温升如图3所示。从图3可看出:当滑动速度为8m/s时,经过7.6s衬垫表面就达到了衬垫热分解极限温度320℃。当滑动速度大于2.15m/s时,100s后衬垫摩擦面的温度将超过此温度而发生相变。
图4显示衬垫到达其热分解温度时,随着滑动距离的增加,所允许的滑动速度逐渐减小,并且斜率也逐渐减小。单从衬垫分解温度的角度考虑,我们可以得出特定滑动速度下所允许的滑动距离。
3.3 摩擦因数对衬垫温升的影响
不同摩擦因数下的温升分析如图5所示。从图5可看出:摩擦因数越大,衬垫温度上升也越快。当摩擦因数相差0.1时,温升相差可达到74.96℃。说明了摩擦因数也是影响衬垫温升的关键因素之一,而摩擦因数也很容易因为外界的条件而改变,比如环境温度、湿度、相对滑动速度等,所以为获得准确温升,摩擦因数的测定至关重要。
3.4 围包角及轻载侧拉力对衬垫温升影响
图6所示为不同轻载侧拉力下衬垫的温升情况,从图6可看出:拉力越大温升越高,随着滑动时间的延长温升趋于稳定。图7所示为不同围包角下的温升,从图7可看出:围包角越大,温升越高。这是因为拉力和围包角越大,摩擦力就越大,产生的摩擦热就越多。轻载侧拉力相差40kN时温升相差17℃,围包角相差0.12π时温升相差26℃。
4 实验验证及蠕动温升分析
文献[12]在讨论衬垫热应力耦合行为的时候针对相关衬垫进行了实验研究,本文结合该文中的衬垫参数、钢丝绳参数、载荷和滑动速度等,利用本文所建立的模型进行仿真,与实验结果的对比如图8所示,图中平滑的曲线为仿真结果。
图8显示仿真结果与文献[12]中实验结果吻合较好,且略微高于实验结果,这是因为实验中的测量点与钢丝绳和衬垫的接触面有微小的距离,并且实验中的热量分配系数也受环境中风等的影响。
在摩擦提升绞车运行当中,钢丝绳会在摩擦衬垫上产生蠕动。蠕动速度计算式为
式中,ΔT为卷筒两端钢丝绳所受到的张力差;v0为提升绞车的运行速度;E为钢丝绳的弹性模量;A为钢丝绳的有效截面积。
针对本文实例参数,其蠕动速度为
利用本文模型进行计算可得衬垫接触表面最高温升为1.97℃,所以蠕动温升对衬垫的性能影响不大,从而也说明了蠕动不是造成摩擦提升绞车滑动故障的关键因素。
5 结论
(1)衬垫温升分析模型充分考虑了衬垫热传导物理特性的变化和摩擦热分配过程中热量分配系数的变化。衬垫接触面不同深度温升曲线形状不同,随着深度的增加,上升曲线从“上抛物线”形状变为“下抛物线”形状。研究结果可为不同时刻不同深度的温升分析及测量提供理论指导。
(2)衬垫接触面温升最高,在13.3mm的位置基本不受滑动影响。研究结果可为降低衬垫温度及制作衬垫厚度提供依据。
(3)衬垫温升随着滑动速度、摩擦因数、轻载侧拉力和围包角的增加而增大,滑动初始阶段温升变化较大,随着滑动时间的延长,温升趋于平稳。依据衬垫热分解温度,得出了最大滑动速度和最大滑动距离的关系,为进一步研究滑动保护装置投入时间提供理论依据。
(4)蠕动温升不是造成衬垫性能下降的关键因素。
参考文献
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[2]王兴友.矿井提升系统的滑动故障研究[J].煤矿机械,2010,31(2):232-235.
[3]肖兴明,洪晓华.摩擦提升机的滑动分析[J].煤炭科学技术,1995,23(12):44-46.
[4]刘道平,梅苏华.摩擦提升机衬垫摩擦温度的近似计算[J].中国矿业大学学报,1997,23(1):70-72.
[5]夏荣海,葛世荣.摩擦提升机衬垫摩擦温升的计算[J].煤炭学报,1990,15(2):1-9.
[6]Wu T,Wang S T,Lin P C,et al.Effects of Using aHigh-Density Foam Pad Versus a Viscoelastic Poly-mer Pad on the Incidence of Pressure Ulcer Develop-ment During Spinal Surgery[J].Biol.Res.Nurs.,2010,13(4):419-424.
[7]Persson B N.Rolling Friction for Hard Cylinder andSphere on Viscoelastic Solid[J].Eur.Phys.J.E.Soft Matter,2010,33(4):327-333.
[8]Ziebert F,Raphael E.Dewetting Dynamics of StressedViscoelastic Thin Polymer Films[J].Phys.Rev.E.Stat.Nonlin.Soft.Matter.Phys.,2009,79:31605.
[9]Fischer M,Richardson A C,Reihani S N,et al.Ac-tive-passive Calibration of Optical Tweezers in Visco-elastic Media[J].Rev.Sci.Instrum.,2010,81(1):15103.
[10]刘涛,王益群.基于扫描法的轧辊瞬态温度场准三维建模与仿真[J].中国机械工程,2007,18(4):484-486.
[11]严宏志,明兴祖,陈书涵,等.螺旋锥齿轮磨齿温度场研究与应用分析[J].中国机械工程,2007,18(18):2147-2152.
12.《滑动摩擦力》的教学反思 篇十二
活动目标:
1.让幼儿在实验中发现摩擦产生静电的现象。
2.体验大胆猜想和认真验证的科学探究过程。
3.探索、发现生活中的多样性及特征。
4.培养幼儿与他人分享合作的社会品质及关心他人的情感。
活动准备:
塑料梳子、塑料尺子、塑料笔、塑料袋、碎纸片、铅笔、水彩笔、百洁布、记录单、笔
活动过程:
一、猜一猜,想一想。
教师:今天老师带来了一些小纸片,请小朋友动脑筋想一想,如果不直接用手拿,有什么办法可以将红色盘子里的纸片移到黄色盘子里?
二、玩一玩,试一试。
1.出示百洁布和水彩笔,提问:如果给你一块布和一支水彩笔,你能完成刚才的任务吗?
2.请个别幼儿上来尝试。
3.教师演示摩擦起电的小实验:用水彩笔在百洁布上摩擦后吸起碎纸片。
实验后提问:这是怎么回事呢?
教师:原来水彩笔在百洁布上摩擦后产生了静电,可以吸起小纸片,这种现象叫做“摩擦起电”。
三、尝试用不同材料进行摩擦起电的实验。
1.出示实验材料,幼儿逐一认识。
2.介绍记录表,引导幼儿猜想并记录。
3.幼儿实验并记录。
4.引导幼儿讲述自己的发现。
四、教师小结。
教学反思:
“摩擦起电”是在“做中学”的思想指导下设计的一个大班科学活动,通过观察、探究、猜想、验证、发现、记录、分享与表述,发挥了孩子们的主动性,通过该活动,孩子们对摩擦能产生静电有了一个初步的认识,<快思老师.教案网出处>并能体验大胆猜想和认真验证的科学探究过程,基本完成了预设的目标。不过,活动也存在一些不足的地方,比如,活动进行的过程中没有重视与孩子的交流,没有对孩子的回答给予肯定。在今后的活动中,我会注意贯彻“做中学”思想,引导孩子亲历科学探究的过程,并重视与幼儿间的交流。
13.滑动与滚动教学设计 篇十三
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。
14.“摩擦力”教学的几点反思 篇十四
关键词:摩擦力,摩擦力方向,摩擦力大小
高中物理中的“力”, 历来是学生学习的难点, 特别是摩擦力的方向判定与大小计算和摩擦力做功的计算。摩擦力也是高考考查的热点。几乎在每年的高考试题中, 或者单独考查, 或者渗透在其他题目中, 都要涉及摩擦力的问题。要想顺利解决此类问题, 就必须加深对摩擦力的理解。下面介绍几点我的教学反思和具体改进措施。
一、摩擦力方向的判定方法
1. 根据感受
经过几年的高三教学, 我发现高三的学生对摩擦力的理解还不够深刻。因此, 在高一的学生学习摩擦力之初, 就应该让学生亲身体验摩擦力, 并从中感受摩擦力的方向。具体做法如下:
可以让学生将自己的一根手指轻轻地压在桌面上, 并让手指沿着桌面缓缓移动, 可多次重复此动作, 从中体会桌面对手指的摩擦力的方向, 及手指对桌面的摩擦力的方向。为以后进一步学习摩擦力增加一定的感性认识。
2. 根据定义
在最初学习摩擦力之时, 学生都是根据摩擦力的定义来判断摩擦力方向的, 而学生对定义中“相对运动”和“相对运动趋势”的理解不够准确, 在具体解题过程中中又往往会混淆了“运动”和“相对运动”这两个概念。因此, 对这两个概念的正确理解就显得尤为重要。
一定要让学生知道这两个说法中所选的“参照物”是有区别的。一个物体的“运动”是以地面或相对地面静止的物体为参照物, 而一个物体的“相对运动”是以跟这个物体接触, 且该物体相对于其有运动的那个物体为参照物的。当然, 静摩擦力亦是如此。以物体在传送带上滑行为例:
将物体A轻轻放在匀速运动的传送带上, 如图1所示, 物体先加速后匀速, 物体在加速阶段所受摩擦力的方向应与物体相对于传送带的运动方向相反, 而不是与物体运动方向相反, 即物体所受摩擦力的实力物体是传送带, 而不是地面, 因而应先判断物体相对于传送带的运动方向, 再根据摩擦力定义来判断物体所受的摩擦力的方向。静摩擦力亦是如此。从而使学生掌握正确的判断摩擦力方向的方法。
3. 根据牛顿第三定律
随着学习的深入, 当学生学习了牛顿第三定律后, 也可让学生根据作用力和反作用力的知识来判断摩擦力的方向。如图2所示, 物体放在斜面上处于静止状态, 根据以前所学的知识不难判断, 斜面对物体的摩擦力平行于斜面向上, 而在分析物体对斜面的摩擦力时, 即可根据作用力与反作用力可知, 物体对斜面的摩擦力方向为平行于斜面向下, 进而使学生更深刻地理解摩擦力概念和牛顿第三定律。
4. 根据平衡力
当物体处于平衡状态时, 物体应受平衡力的作用, 即物体所受的合力为零。这时我把摩擦力“拟人化”了, 而把此时摩擦力的作用命名为“帮忙”, 并把“帮忙”概括为三个原则:
(1) 需要“帮”则“有”, 无需“帮”则“无”;
(2) 只“帮”“小”的, 不“帮”“大”的;
(3) 适当的“帮”, 不“多”“帮”, 不“少”“帮”。
在仔细研究上述三个原则, 并能深刻理解上述三个原则中加引号的几个字的物理含义后, 就会很容易地弄明白处于平衡状态下的物体是否受摩擦力的作用, 及其所受摩擦力的大小和方向了。从而让学生轻松的理解此类问题。
二、摩擦力大小的计算
静摩擦力大小没有相关的计算公式, 往往要分析具体情况, 根据“平衡力”和牛顿第二、第三定律来进行计算。而滑动摩擦力的大小却有相关的计算公式, 公式看似简单, 可是在具体应用时, 却总有不少的学生认为公式中的“FN”等于“mg”。而且老师在刚讲解滑动摩擦力的计算公式时, 又会经常以物体在光滑水平面上滑行为例来阐述公式中的“FN”时如何计算的, 这样就会让学生在最初的学习中产生一种误解, 在以后有关滑动摩擦力大小的计算时, 就会总是错误地认为“FN”就等于“mg”。为了纠正学生的这个错误认识, 最好把水平面的情况改成竖直面的情况, 如图3所示。这样, 不但解除了学生的误解, 又能够激发学生的学习兴趣。
三、摩擦力并非是阻力
在学习了摩擦力, 并理解了动力和阻力的概念后, 学生对摩擦力的理解会有两个误区, 一是认为摩擦力一定是阻力, 二是认为一旦有摩擦力作用时物体就一定会做减速运动。为了引导学生走出这两个误区, 还要探讨以下两个问题:
(1) 何为阻力
阻力是指阻碍物体运动的力, 即当一个力的方向与物体运动的相反时, 或者该力的方向与物体运动方向间的尖角为钝角时, 这个力就是阻力。而摩擦力的方向与物体的运动方向却不一定相反, 还可以相同, 并举出一些生活实例来加以阐述, 如运动扶梯、在传送带上滑行的物体等等。
(2) 物体做减速运动的根本原因
物体做减速运动的根本原因, 在于合力, 而不是摩擦力, 即当合力的方向与物体运动方向相反时, 或者合力的方向与物体运动方向间的尖角为钝角时, 物体才会做减速运动, 并非一有摩擦力物体就会做减速运动。
摩擦力可以做动力, 也可做阻力;可做正功, 亦可做负功;可为恒力, 更可为变力。只有打好扎实的基础, 一步一个坚实的脚印, 逐步深入理解摩擦力, 才能将有关“摩擦力”的问题一一化解。
15.《摩擦力》教学设计 篇十五
教 学 设 计
宜昌市上海中学
马明彦
【教学目标】 1.知识与技能 ①知道摩擦力的存在和对物体运动的作用。②知道决定摩擦力大小的因素。2.过程与方法 ①经历探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验过程。②经历制定计划设计实验的过程,学习控制变量的方法及转换法。③学习分析实验现象、归纳实验结论的一般方法。3.情感态度与价值观 提高学生的探究能力,激发学生从身边事物中探求物理规律的兴趣。【教学重点】 探究摩擦力的大小与什么因素有关。【教学难点】 测摩擦力的方法及过程。【教 具】 长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计、投影仪等。【教学过程】
一、情景导入:
1、作用在 个物体上的两个力,如果、、则这两个力平衡。
2、平直公路上匀速前进的汽车,若所受牵引力为100N,则汽车所受阻力为 N。
3、汽车关闭发动机后,仍能继续前进是因为,而滑行一段距离后停下来是因为。
二、出示目标:(投影)
三、导引自学: 学习活动1:请同学们用1分钟时间阅读课本60页第一自然段,回答:行驶的自行车慢慢停下来的原因是:_______________________________________________________。学习活动2:(1)、手平放在桌面上,用力推或拉,使手在桌面上运动,感受有没有一个阻碍手运动的力;(2)、手平放在桌面上,不用力推或拉,保持手不动,感受有没有一个阻碍手运动的力;(3)、手不挨着桌面,用力推或拉,使手在桌面上方运动,感受有没有一个阻碍手运动的力; 通过以上体验请思考下面问题:
1、产生摩擦力的条件是________、___________
2、摩擦力的方向如何?
3、谁能总结得出摩擦力的概念? ★说明: ◆、摩擦力是产生于两个互相接触的物体之间,不互相接触的物体间是不会产生摩擦力的.而且,一旦产生摩擦力,两个物体表面都要受到摩擦力的作用. ◆、当两个物体间发生相对运动时,有摩擦力的产生,这种摩擦力叫滑动摩擦力. ◆、因为摩擦力是阻碍相对运动的力,因此摩擦力的方向总与物体相对运动的方向相反.
四、合作探究: 学习活动3: 问题1::在水平地面上推轻的箱子容易推动,重的箱子不容易推动,你知道是为什么吗? 教师简单介绍“压力” 问题2::下雪后路很滑,汽车司机师傅如何才能保证安全行驶? 学生猜猜看:摩擦力的大小可能与什么因素有关?(学生讨论)。学习活动4:探究摩擦力的大小与什么因素有关(1)、问:探究的总体思路什么?(以一个木块为研究对象,让它在不同的面上滑动,测出木块受到的摩擦力。)(2)、小组讨论解决: A、怎样测摩擦力?(二力平衡的知识)。B、你计划采取什么办法来研究自己的课题?(控制变量法、转换法)。C、实验过程中需要注意什么?(拉力方向与水平木板平行、保证木块匀速直线运动)学习活动5:分小组实验,将实验数据填在《高效课堂》47页的表格中 次数 1 2 3 4 5 6 压力情况 接触面的粗糙程度 接触面的大小 摩擦力 学习活动6:小组分析自己的实验数据,讨论得出结论: ●摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关:接触面一定时,压力越大,摩擦力越大;压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。摩擦力的大小与接触面的大小没有关系。
五、反思拓展: 探究1: :摩擦力的大小与接触面积是否有关 探究2 :摩擦力的大小与物体间相对运动的速度是否有关? 探究 3:如图所示,同一水平面上有长方体木块和铁块各一个.现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙,请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计,设计一个实验来验证你的猜想.写出实验的步骤现象和结论.六、当堂检测:(见投影)【课堂小结】
1、摩擦力的概念。
2、影响摩擦力大小的因素。
16.《运动与摩擦力》教学反思 篇十六
这节课我花了很多的时间投入到备课活动中。包括课件的制作、教学的设计、精心准备的游戏环节等。本课力求突出以学生为本,以活动为中心的教学理念,充分发挥信息技术的优势,最大限度地发挥学生的主观能动性。通过设置有利于学生主动探究学习的环境,并提供充分的指导和精心选择有结构的材料,关注探究技能的训练,让学生全面有效地体验科学探究过程。
从学生对游戏的兴趣出发,抓泥鳅游戏让学生在体验中感受到有摩擦力的存在,通过各种摩擦力现象,引导学生发现俩个物体在运动的情况下,相互接触才会产生摩擦力。
拔河游戏,使学生感知到如何公平竞争,从游戏中发现摩擦力的大小可能和接触面的光滑程度有关。通过小组讨论汇报交流,使学生明白在做对比实验时,应该要控制一个变量变而其他变量不变,才能有效验证猜测。实验中小组实验目标清晰,分工明确,合作交流,最终验证了猜测。
从生活中的问题出发,激发学生思考,勾起学生再次探究的积极性,在交流中学生进一步发现控制变量的重要性。让学生自由探究,验证猜测。
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