实验：测量物体水平方向所受的滑动摩擦力 教学设计.docx

《实验：测量物体水平方向所受的滑动摩擦力》实验教学课例设计
牡丹峰实验学校 刘也琪
一、设计理念
物理是一门以观察、实验为基础的自然科学,物理规律都是在观察和实验的基础上,认真总结和思考得来的。实验教学是物理教学的重要组成部分,随着新课改理念的不断深入,物理实验教学在物理教学中起到了相当重要的作用。新课标教材非常重视实验,力求通过实验探究引入概念,得出规律,通过实验检验猜想,通过实验培养兴趣和能力,体现初中物理教学以实验为基础的特点，推进教育装备与实验教学深度融合。教师主动探索和研究高效的实验课堂教学，创新实验教学模式，总结推广新课程实验教学经验，激发开展实验教学研究的创造性，推动实验教学的广泛开展。
二、关于学生
本次授课对象为初二学生，对于弹簧测力计的使用已不再陌生，实验也是在原有知识的基础上开展的，所以本节课相当于是一节实验探索课。在探索中可以体验自行设计实验，优化实验，创新实验方法的乐趣，总结经验，并对他人实验进行有效评价，在以前学习的基础上有一个质的飞跃。
三、教学目标
• 知识与技能
1. 知道一个物体在另一个物体表面上滑动时，都会产生摩擦。会测水平方向的滑动摩擦力。提升发现问题解决问题的能力
• 过程与方法
1. 通过观察和实验，感知摩擦的存在。
2. 经历“测量水平运动物体所受的滑动摩擦力”的过程，领悟其中的科学方法。
• 情感态度与价值观
通过对摩擦力的利弊分析，使学生对事物的两重性有具体的认识，有助于确立正确的科学观增强学生对科学知识的感性认知和探究性体验，提高学生分析问题与解决问题的能力。
四、教学重难点
1.教学重点：自行设计实验，测量水平方向的摩擦力，学会评价。
2.教学难点：优化实验方案，总结实验中的注意事项。
五、实验创新点
1.“双语”教学
本节课的开头和结尾采用了“双语”教学，这是我教学过程中的一次大胆的挑战。双语是人类发展的必然现象。当今社会，任何国家、任何地区、任何民族都不可能不与周围的国家。地区和民族交往，只要交往，双语就成为第一需要。推进双语，对促进一个国家、一个地区、一个民族的科学技术和经济发展具有十分重要的作用。世界上很多国家和民族通过实施双语教育发展了自己。
在大力发展教育的同时，积极推行外语教育，从西方引进科学技术和人才，促进了国家的发展，使当今日本成为世界科学、技术、经济、文化、教育和人民生活水平最高的国家之一。
2.学生教授实验
本节课最初，由学生自主准备实验《超人的筷子》，并带领全班同学一起做，亲自到各个小组指导，交流经验，在这个过程中碰撞出思想的火花，激发学习乐趣。
3.师生评价、生生评价
这一过程是师生交往、积极互动、共同发展的过程，这一过程交融着师生、生生的互动，合作，创新与进步。
师生评价与学生的学习，老师的教学密切相关。它既可以检验和了解学生的学习效果，学习过程，也可以反馈教师的教学过程和教学效果。通过评价，学生可以了解自己在学习过程中的学习效果和缺陷。及时改进学习中的不足之处，调整学习策略，提高学习效率。教师也可以了解教学过程和教学效果中的不足，并及时改进教学方法，调整教学策略。促进学生学习的发展。评价，对于学生的学习，教师的教学都有相当重要的作用。
生生评价，能让学生享受物理的快乐，体验到学习中的平等、自由、民主、尊重、信任、友善、理解，同时也能得到教师与同伴的激励，鞭策、感化、鼓舞、召唤、指导。实现生生评价，在和谐的物理学习氛围中形成积极的、丰富的人生态度与感情体验。
4.“微课”教学
本节课结尾，一段简短的微课介绍跳蚤的力量无穷大，能拉动比自己体重大好几万倍的东西。这不仅体现了科技的神奇，同时也培养学生探索创新的意识，给学生一种信念“自然虽是有限的，但人的力量是无限的”，激发学生的学习热情。
六、教学实录
师：Good morning class!
生: Good morning teacher!
师： Yesterday, a classmate told me that he has a dream, to be a teacher。So，before class, we round him a dream，Please come here，my child。
生：同学们好，请叫我翟老师，我今天要教大家做一个小实验，名字叫做《超人的筷子》，
实验材料：一个塑料杯、一只筷子、米、水 
实验步骤：1、将筷子直立在杯中，再在杯中放入米；
2、如果将米压紧，放入少许水，再提筷子，筷子会提起整个杯子。
师：谢谢,可以开始实验了。
（学生实验，学生亲自指导） 成果展示

（一） 新课引入
师：Today we are going to study测量水平运动物体所受的滑动摩擦力，摩擦力是我们生活中很常见的一种力，摩擦在生活中随处可见，是一个普通的现象，请学生用手按在桌面上滑动，体会手的感觉。
　　比如老师使用板擦擦黑板，笔在纸上写字，学生用橡皮擦去铅笔字，这些都是一个物体在另一物体滑动时，感到受到阻碍。
（二）新课教学
　　1、 摩擦力
　　由同学们的讨论可以看出摩擦是我们生活中的常见现象，两个相互接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫摩擦力。
那么如何测量滑动摩擦力呢？首先我们回想一下测重力的原理，（演示）用弹簧测力计吊起物体，当物体静止时，在竖直方向上受拉力和重力，根据二力平衡可知，重力等于拉力，所以弹簧测力计的示数就是重力的大小。按照这样的方法我们来分析滑动摩擦力，你有没有好方法来测出滑动摩擦力。
师：你活学活用的本领真领老师敬佩！那有没有同学继续按照这样的思路说说如何测量滑动摩擦力呢？
生：用弹簧测力计，拖着需要测定的物体，在水平方向上使做匀速直线运动，则测力计上显示的数值，为滑动摩擦力大小。
师：那为什么这个拉力就是摩擦力呢？
生：由于物体做匀速直线运动，处于平衡状态，受平衡力，对其受力分析在水平方向上受两种力，一个是拉力，一个是摩擦力，所以这两个力大小相等，也就是说弹簧测力计示数就是滑动摩擦力大小。
（三）实验教学
师：好，实验原理说得很好，那让我们思考，如何设计实验测量水平运动物体所受的滑动摩擦力。
（学生讨论）

师：好，现在我找同学说说你们的方案。
生：老师，我来说一说我们的方案，
实验器材：一个弹簧测力计、一个长方体木块、一块长木板
设计方案：首先将弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计水平匀速拉动木块，使它沿长木板滑动，记下弹簧测力计示数。
师：Wonderful！那么现在请你和你的组员配合，一起完成实验，看谁还有新的方法新的发现，开始动手吧。
（学生实验）

师：在试验中，我发现有的同学有一些困扰，我们一起来帮助他解决
… …
师：在实验过程中，我发现有的同学用了新的
方法，现在请他和我们一起分享一下。
生：老师，我们组在实验的过程中发现，以前用的弹簧测力计都是竖着用的，而刚才他说得实验方案是水平拉动的，我觉得这样的实验误差比较大，因为横向拉动的过程中，弹簧测力计自身会有很大的摩擦，读数也不稳定。所以我们改进了实验方案。
实验器材：一端装有定滑轮的长木板一块、长方体木块一个、弹簧测力计一个、细绳一段。
实验步骤：
1．将弹簧测力计调零。
2. 把长木板放在水平桌面上，将细绳的一端连接在木块的挂钩上，另一端穿过定滑轮与弹簧测力计的挂钩相连 
3．匀速竖直向上拉弹簧测力计，在拉动过程中读出弹簧测力计示数F并记录在表格中； 
4．利用表中实验数据，根据当物体做匀速运动时，即f=F计算出摩擦力f。 
5．整理实验器材。
师：Great!这个实验方案很让我惊讶，那位同学能对这位同学做的实验进行评价？生：老师他的实验方案用到了定滑轮，很有创意，定滑轮只改变力的方向不改变大小，把水平方向上的力转化为竖直方向的力，这种做法真是巧妙！
师：这个转化法的确很巧妙！你有一双智慧的眼睛。还有没有同学想做出评价？
生：老师，我发现如果按照他说的实验方案进行，再用弹簧测力计时更方便操作了，读数也相对容易一些。
师：嗯，我同意你的观点，还有谁想说？
生：… …
我为你们的进步而感动，再次送出掌声！
请继续你们的实验
（学生做实验）
师：好。停下来，我在巡视的过程中又发现了创新的实验方法，请他来说一说
生：老师，我受到XXX说得实验方案的启发，改进了我的实验方案，就是不直接用弹簧测力计，而是换做小桶和细沙，下面说一说我的实验方案
实验器材：一端装有定滑轮的长木板一块、长方体木块一个、弹簧测力计一个、细绳一段、小桶，沙子。
实验步骤：
1．将弹簧测力计调零。
2. 把长木板放在水平桌面上，将细绳的一端连接在木块的挂钩上，另一端穿过定滑轮与小桶相连 
3．慢慢向桶内注入细沙，直到其做匀速直线运动，用弹簧测力计测出小桶和细沙的重力，弹簧测力计示数F并记录在表格中； 
4．利用表中实验数据，根据二力平衡，即f=F计算出摩擦力f。 
5．整理实验器材。
师：It is great that I have a student like you！有你这样的学生我感到很荣幸。实验方案新颖独特，谁能说一说这个实验好在哪里？
生：老师，我觉得他在实验的时候，不直接用弹簧测力计其实是一大优点，因为手拉动弹簧测力计，难免会抖动，所以，用小桶和细沙做等效替代，可以避免这种问题。
生：老师，我也想说一下，我觉着这个实验方案不好，因为难以掌握向桶内倒入细沙的量，沙子掉到地上散了怎么办？
师：嗯，是存在这样的问题。你们是如何解决的呢？
生：老师，我们是这样解决的，缓慢的向其中假如细沙，在运动快结束的时候，用手接住小桶，使其不要落地，这样就能避免这样的问题。
师：很好，解决问题的能力越来越强了，看来合作学习的力量真是大呀
师：实验做完了，谁能来说一说，你在实验时遇到的困难或者想给别的同学提出的注意事项？
生：弹簧测力计在使用之前需要调零，用手沿弹簧测力计的轴线方向轻轻拉动挂钩，松手后看弹簧测力计的指针是否能对准零刻度线，若不能，则调节弹簧测力计的指针使之对准零刻度线。
生：要缓慢的拉动弹簧测力计，不要用力过猛，让其做匀速直线运动。观察到指针稳定并记录此时示数。
师：Ok！Stop here。现在我找同学来说一说你们组的结论。
生：老师我们组的实验结论是：物体在水平长木板上运动摩擦力是2N。得出这个结论后，我们又做了一次新的探究：探究影响摩擦力的因素，发现摩擦力与受力面积大小没关系。就用这个物体，更换不同面积的接触面，发现摩擦力都不变。
师：很好，你们组自主探究的能力很强，值得我学习。还有谁想说一说。
生：老师我想说一说。
师：Ok！你来说。

生：我们组测出物体在水平长木板上运动摩擦力是1.8N，之外我们也进行了新的探究，在长木板上铺上毛巾，发现摩擦力变大了，变成了3N，所以得出的其他结论还有摩擦力与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力越大。
师：好，那老师有一个问题想问你，你两次实验用的是同一个木块吗？
生;是的
师：那也就是说对接触面的压力相等，对吧，你能自己完善一下自己的结论吗?
生：老师我懂了。在压力一定的情况下，接触面越粗糙，摩擦力越大。
师：很好，这是什么物理方法呀？
同学们齐说：控制变量法！
师：很好，希望同学们在实验探究时，要牢记物理方法，使自己探究出来的结论更具有科学性，可靠性。
谁还来说一说？
生：老师我们组的结论是：物体在水平长木板上运动摩擦力是1.5N，在探究过程中，我们也进行了新的尝试，改变物体的重力，也就是在物体上加砝码，但不改变接触面的粗糙程度，发现加的砝码越多，摩擦力越大。
师：I admire you！我很敬佩你们，注意了控制变量法，希望大加向他们学习！那么还记得今天上课之前，翟骏生带领大家做的小实验《超人的筷子》吗？通过这节课的学习，谁能说一说其中的原理呢？

生：米粒吸水之后膨胀压紧筷子，比吸水之前对筷子的压力大，在接触面粗糙程度不变时，米粒与筷子的摩擦力就增大，当米与筷之间的摩擦力增大到可以与重力平衡时，就可以通过筷子将整杯米提起来了。谢谢大家。
（掌声）
师：嗯，分析的非常到位，看来你是学会了这节课，我想说其实小昆虫身上也有无穷的力量，它可以搬动比自己重好几百倍的东西，快看它来了。
（微课）
师：Ok,class is over.Goodbye student!
生：Goodbye teather!
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