教科版四年级上册科学3

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3.5 运动与摩擦力 科学科教版 四年级上册 英国“巨石阵”之谜 观 看 视 频 科学聚焦 科学聚焦 这么巨大的石头，古人在没有大型机械的情况下是如何搬运的呢？ 当我们看到雄伟的古代建筑时可曾 想过，古人在没有大型机械的情况下 是如何搬运巨石等重物的？人们在搬 运重物的过程中会产生巨大的摩擦力， 怎样才能减小这种摩擦力呢？ 怎样搬用重物? 科学聚焦 我们在推动箱子的时候，会遇到一定的阻力。物体越重，遇到 的阻力就越大。人们在搬运重物的过程中会产生巨大的摩擦力， 怎样才能减小这种摩擦力呢? 科学探索 探索一：模拟直接在物体表面搬运重物 硬纸盒内放入橡皮、胶棒等“重物”，通过垫圈拉动它在木板 上运动。 实验材料: 木板、硬纸盒橡皮、胶棒、垫圈、滑轮、托盘等。 直接用硬纸盒在木板上搬运重物 科学探索 探索一：模拟直接在物体表面搬运重物 实验步骤: (1)小组分工:确定四人为个小组，一 人控制硬纸盒，一人往托盘里放置垫 圈，一人为口令员，一人为记录员。 (2)标明硬纸盒运动的起点和终点，每 次实验都要从起点开始，到终点结束。 科学探索 探索一：模拟直接在物体表面搬运重物 (3)将硬纸盒放在木板上，里面放入橡皮 胶棒等“重物”,然后按下图装上滑轮和 托盘。 (4)从一个垫圈开始，往托盘里一个一个 地增加垫圈个数，当硬纸盒开始运动时， 记录下垫圈的数量。 (5)重复做3次实验。 科学探索 实验记录 次数 垫圈个数（个） 第一次 10 第二次 11 第三次 13 科学探索 实验分析与结论 实验分析 实验结论 在这个实验中，我们通过不断增加垫圈来感受硬纸盒受 到到的阻力，只是改变了“力”的大小，即垫圈的数量。 硬纸盒受到一定大小的力才能运动起来，当垫圈很少时， 这个力不够大，硬纸盒不运动。 当垫圈很少时，硬纸盒在阻力作用下保持静止；当垫圈 数量达到定个数时，硬纸盒开始运动。 科学探索 认识摩擦力 上面这个实验中，当垫圈很少时，硬 纸盒不运动，这是因为硬纸盒受到了 阻力。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，运动物体往往会受到一种阻碍运 动的力，这种力叫摩擦力。 科学探索 生活中，摩擦力无处不在 自行车能刹车；滚动的足球慢慢停下来；木匠用砂纸将木板打磨 平滑；人们洗手时双手摩擦把手上的灰尘洗掉。 科学探索 生活中，摩擦力无处不在 洗衣机转动使衣服和水产生摩擦；吃东西时牙齿和食物发生摩擦；用 拖把擦地；用黑板擦擦黑板；拉小提琴、二胡……都会产生摩擦力。 在我们的生活中只要物体相互接触就很有可能产生摩擦力。 生活中的摩擦力 观 看 视 频 科学聚焦 科学探索 探索二：模拟在滚动物理的表面搬运重物 用铅笔作“滚木”放在硬纸盒下搬运重物。 实验材料:木板、硬纸盒、橡皮、胶棒、垫圈、滑轮、托盘、铅 笔若干等。 实验步骤:(1)小组分工:确定四人为一个小组，一人控制硬纸盒， 一人往托盘里放置垫圈，一人为口令员，一人为记录员。 (2)标明硬纸盒运动的起点和终点，每次实验都要从起点开始， 到终点结束。 科学探索 探索二：模拟在滚动物理的表面搬运重物 (3)继续使用上一个实验的装置，这次 用铅笔作“滚木”放在硬纸盒下。 (4)从一个垫圈开始，往托盘里一个一 个地增加垫圈个数，当硬纸盒开始运 动时，记录下垫圈的数量。 (5)重复做3次实验。 科学探索 实验记录 次数 垫圈个数（个） 第一次 8 第二次 7 第三次 8 科学探索 实验分析与结论 实验分析 实验结论 这次实验改变的是硬纸盒与木板之间的接触面，之前是 直接接触，这次硬纸盒与木板之间放置了“滚木”，变 滑动摩擦力为滚动摩擦力，使硬纸盒运动起来的阻力减 小，即垫圈数量减少，说明滚动的摩擦力小。 滚动摩擦力比滑动摩擦力小。 科学探索 滚动摩擦与滑动摩擦 一个物体在另一个物体的表面滑动时，在 两个物体的接触面上产生的阻碍作用，叫 作滑动摩擦，如用粉笔在黑板上写字、滑 冰等运动方式都是滑动。 科学探索 滚动摩擦与滑动摩擦 一个物体在另一个物体的表面滚动时，在 两个物体的接触面上产生的阻碍作用，叫 作滚动摩擦，如用圆珠笔写字等运动方式 都是滚动。 科学探索 探索三：模拟用轮子搬运重物 给硬纸盒安上轮子，往托盘里逐渐增加垫圈，当硬纸盒开始运动 时，记录下垫圈的数量。 实验材料:木板硬纸盒、橡皮、胶棒、垫圈、滑轮、托盘、轮子等。 实验步骤: (1)小组分工:确定四人为一个小组，一人控制硬纸盒，一人往托盘 里放置垫圈，一人为口令员，一人为记录员。 科学探索 探索三：模拟用轮子搬运重物 (2)标明硬纸盒运动的起点和终 点，每次实验都要从起点开始， 到终点结束。 (3)继续使用上一个实验的装置， 这次给硬纸盒安上轮子。 科学探索 探索三：模拟用轮子搬运重物 (4)从一个垫圈开始，往托盘里 一个一个地增加垫圈个数，当硬 纸盒开始运动时，记录下垫圈的 数量。 (5)重复做3次实验。 科学探索 实验记录 次数 垫圈个数（个） 第一次 5 第二次 4 第三次 5 科学探索 实验分析与结论 实验分析 实验结论 安上轮子后，变滑动摩擦力为滚动摩擦力，使物体运动 起来的摩擦力更小。 滚动的摩擦力小，滑动的摩擦力大。 小组讨论比较三种方式下摩擦力的大小，说出判断依据，最终 得出结论。 认识摩擦力 观 看 视 频 科学聚焦 科学探索 用不同方式搬运重物时拉力大小的记录表 搬运重物 (纸盒)的方式 拉力的大小(填垫圈个数） 第1次 第2次 第3次 平均值 直接滑动 10 11 13 11 使用“滚木” 8 7 8 8 使用轮子 5 4 5 5 我发现：搬运重物时，直接滑动，产生的摩擦力最大，使用的拉力最 大，使用“滚木”，产生的摩擦力比较粘，使用的拉力比较小，使用 轮子，产生的摩擦力最小，使用的拉力最小。 探究摩擦力大小与接触面光滑程度的关系 观 看 视 频 科学聚焦 科学探索 轮子——运用滚动摩擦的伟大发明。 轮子可以看作移动的滚木。人类发现可以用滚动的方式前进，是一 个了不起的创举。 交流研讨 研讨一：怎样搬运重物最省力？哪一种方式搬运重物产生的摩擦 力最小？ 通过实验，我们知道直接在物体的表面搬运重物 时，重物与物体接触面面积最大，产生的摩擦力 也最大。安上轮子后搬运起来最省力。安上轮子 后，变滑动摩擦力为滚动摩擦力，使重物运动起 来的摩擦力更小。 交流研讨 研讨二：生活中哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩 擦力？？ 自行车轴承的摩擦力大小直接影响车轮 转动的速度，这种摩擦对人们无益，所 以要减小轴承的摩擦力，可以通过增加 滚珠，添加润滑剂的方式减小轴承的摩 擦力。 交流研讨 研讨二：生活中哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩 擦力？？ 走路时，人们通过脚底与地面的摩擦来行 走，摩擦力大，走起路来更稳。增加鞋底 花纹的粗糙程度，可以增大摩擦力，这种 摩擦力对行走者有益。 交流研讨 研讨二：生活中哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩 擦力？？ 此外，雪天地滑，摩擦力小，对人们无益，应该 及时清理积雪或者穿上防滑效果好的鞋。橡胶轮 胎上面的深花纹，可以增加轮胎与地面之间的摩 擦力，对人们有益，如果经常行驶在湿滑的路面 上，应该增大摩擦力，如冬天更换雪地胎。 交流研讨 自行车手柄上的花纹、运动员手上擦“镁粉”、在大理石地面铺粗糙 的地毯等都是为了增大摩擦力；给机器上润滑剂、将轴承抛光等都是 为了减小摩擦力。 交流研讨 下图中，哪些是增大摩擦力？哪些是减小摩擦力？ 轮胎的花纹 鞋底的花纹滑滑梯 润滑油 增大 减小 增大 减小 没有摩擦力的世界是怎样的？ 观 看 视 频 交流研讨 拓展提高 查阅资料，了解各种交通工具都是怎样减小摩擦力的。 1.气垫会使船体的浮力增加，没入水中的部分减少，从而把船体 与水的摩擦转变成船体与空气的摩擦。我们知道空气的摩擦力是 很小的，所以有效地减少了阻力，这实际上是减小了接触面的粗 糙程度，空气非常稀薄，可以看作是很光滑的。 拓展提高 气垫船模型制作 制作材料：气球、打气筒、打孔的瓶盖、废弃光盘、强力胶、小 夹子。 制作方法：在瓶盖的中间打一个小孔，用强力胶将瓶盖粘在光盘 孔处，给气球充足气用夹子夹紧气球口的颈部防止气球漏气，将 气球套在打了孔的瓶盖上，光盘气垫船模型就制成了。松开夹子， 用手轻轻一推，气垫船就悬浮着地运动起来，大大减小了光盘与 地面的摩擦力。 拓展提高 磁悬浮列车是通过在一定条件下，车体与轨道之间由于磁极同极 相斥的原理而避免直接接触，减小了摩擦力。 拓展提高 磁悬浮陀螺制作 制作材料：环形强力大磁铁2个、环形小磁铁1个，塑料短棒1根， 铜或铝或塑料薄垫片2个、硬塑料薄片。 制作方法：将两个环形强力大磁铁相吸结合增大磁力，将环形小 磁铁和垫片用塑料短棒串起来固定住，磁性陀螺就制成了。 操作方法：先将硬塑料片放在强力大磁铁上，调节磁性陀螺使它 与下面的强力大磁铁相斥；再将磁性陀螺放在硬塑料片中心的位 置旋转，磁铁陀螺旋转稳定后，缓慢地将硬塑料片向上抬起抽掉， 陀螺就会因磁力悬浮空中。 通过本节课的学习，我们知道一个物体在另一个物体表面运动时， 接触面会发生摩擦，产生摩擦力。摩擦力是有大小的，物体由静止 变成运动时需要克服摩擦力。摩擦力的大小与物体的运动方式有关， 一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。 课堂总结 板书设计 5. 运动与摩擦力 摩擦力：阻碍物体运动的力 滑动 摩擦力大 运动方式 滚动 摩擦力小 { 完成课后同步练习题 课后作业