中小學科學實驗教學示范教案一、實驗名稱探究影響滑動摩擦力大小的因素二、適用年級初中二年級（或根據教材安排調整至合適年級）三、學科領域物理四、實驗課時1課時（約40-45分鐘）五、實驗目標（一）知識與技能1.知道滑動摩擦力的概念，能說出日常生活中滑動摩擦現象。2.通過實驗探究，初步得出影響滑動摩擦力大小的主要因素。3.學習使用彈簧測力計測量滑動摩擦力的方法。4.初步體會控制變量法在科學探究中的應用。（二）過程與方法1.通過觀察生活現象，提出與滑動摩擦力相關的探究問題。2.經歷“提出問題—猜想與假設—設計實驗—進行實驗與收集證據—分析與論證—交流與評估”的科學探究過程。3.在實驗中培養(yǎng)觀察能力、動手操作能力以及分析歸納能力。（三）情感態(tài)度與價值觀1.感受物理知識與生活的密切聯系，激發(fā)對科學探究的興趣。2.在探究活動中體驗合作與交流的重要性，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度。3.認識到科學探究需要嚴謹的態(tài)度和規(guī)范的操作。六、實驗重點與難點（一）實驗重點1.探究影響滑動摩擦力大小的因素（壓力大小和接觸面的粗糙程度）。2.學習用彈簧測力計測量滑動摩擦力的正確方法（勻速拉動時讀數）。（二）實驗難點1.如何確保物體在水平方向上做勻速直線運動，以便準確讀取彈簧測力計的示數。2.理解并運用控制變量法設計實驗。七、實驗準備（一）教師準備1.多媒體課件（包含生活中的摩擦現象圖片、實驗注意事項等）。2.分組實驗器材一套（用于教師演示或備用）：*彈簧測力計（量程合適，已校零）*帶掛鉤的長方體木塊（或塑料塊）*長木板（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）*不同材質的桌面（可選）3.實驗報告單（每人或每組一份）。4.安全提示及實驗規(guī)則。（二）學生準備（以小組為單位）1.預習本節(jié)相關內容，了解摩擦力的概念。2.每組實驗器材：*彈簧測力計（1個）*帶掛鉤的長方體木塊（1個）*長木板（1塊）*毛巾（或砂紙，1-2塊）*砝碼（2-3個，規(guī)格相同）*鉛筆、實驗記錄本。八、實驗過程與方法（一）創(chuàng)設情境，導入新課（約5分鐘）1.教師提問：同學們，當我們推桌子時，桌子越重是不是越難推動？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.學生自由發(fā)言，初步感知影響物體“難推動”或“易滑倒”的因素。3.教師引導：這些現象都與我們今天要研究的“摩擦力”有關。特別是當一個物體在另一個物體表面上滑動時產生的摩擦，我們稱之為滑動摩擦力。那么，滑動摩擦力的大小究竟與哪些因素有關呢？今天我們就通過實驗來親自探究一下。（板書課題）（二）提出問題，猜想與假設（約5分鐘）1.教師引導：根據我們剛才的討論和生活經驗，請大家猜想一下，滑動摩擦力的大小可能與哪些因素有關？2.鼓勵學生大膽猜想，教師將學生提出的可能因素簡要記錄在黑板上（如：物體的重量、接觸面的光滑程度、物體的運動速度、接觸面積的大小等）。3.教師梳理：同學們提出了很多有價值的猜想。今天我們主要圍繞大家普遍認為的兩個因素進行探究：（1）壓力大小（即物體對接觸面的壓力）；（2）接觸面的粗糙程度。其他因素我們可以在課后進一步探討。（三）設計實驗方案（約8分鐘）1.教師提問：我們要研究滑動摩擦力與多個因素的關系，應該采用什么科學方法呢？（引導學生回憶“控制變量法”）2.師生共同討論，設計實驗方案：*探究滑動摩擦力與壓力大小的關系：提問：要研究摩擦力與壓力的關系，我們應該控制哪個因素不變？改變哪個因素？如何改變壓力大??？如何測量摩擦力？歸納：控制接觸面的粗糙程度不變，改變物體對接觸面的壓力（如在木塊上添加砝碼）。用彈簧測力計水平拉動木塊在水平面上做勻速直線運動，此時彈簧測力計的示數就等于木塊受到的滑動摩擦力。*探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關系：提問：要研究摩擦力與接觸面粗糙程度的關系，我們應該控制哪個因素不變？改變哪個因素？如何改變接觸面的粗糙程度？歸納：控制物體對接觸面的壓力不變，改變接觸面的粗糙程度（如分別在木板表面、毛巾表面、玻璃表面拉動木塊）。同樣用彈簧測力計水平勻速拉動木塊，讀取示數。3.討論如何正確使用彈簧測力計測量滑動摩擦力：*測力計必須沿水平方向拉物體。*拉動時，物體必須做勻速直線運動。（可演示勻速與非勻速拉動時，測力計示數的變化，引導學生理解為何要勻速）*讀數時，視線要與測力計刻度盤垂直。4.學生分組討論，完善實驗步驟，設計實驗數據記錄表格。教師巡視指導，幫助學生規(guī)范表格內容（如實驗次數、控制條件、壓力情況、接觸面情況、測力計示數、摩擦力大小等）。（四）進行實驗與收集證據（約12分鐘）1.教師強調實驗注意事項：*實驗前檢查彈簧測力計指針是否指零，若不指零，進行調零。*實驗時，手要拿穩(wěn)測力計，沿水平方向拉動，盡量使木塊做勻速直線運動。*注意保護實驗器材，不要損壞。*小組內成員要分工合作，輪流操作，仔細觀察，準確記錄。*實驗數據要真實，不得隨意修改。2.學生分組進行實驗，教師巡視，對學生的操作進行指導，及時糾正不規(guī)范的做法，提醒學生注意觀察和記錄。*第一組實驗：探究滑動摩擦力與壓力大小的關系（在同一木板表面，改變木塊上砝碼的數量）。*第二組實驗：探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關系（保持木塊上壓力不變，在不同粗糙程度的接觸面上拉動）。3.學生將實驗數據準確記錄在自己設計的表格中。（五）分析與論證（約5分鐘）1.實驗結束后，各小組整理實驗器材，將數據記錄在黑板上或展示平臺上進行交流。2.教師引導學生分析各組數據：*在接觸面粗糙程度相同時，壓力增大，滑動摩擦力如何變化？*在壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力如何變化？3.師生共同歸納總結，得出實驗結論：*滑動摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力有關，接觸面受到的壓力越大，滑動摩擦力越大。*滑動摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度有關，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。（六）交流與評估（約3分鐘）1.各小組匯報實驗過程中遇到的問題及解決方法，或實驗中可能存在的誤差來源（如：是否真正做到勻速拉動？測力計讀數是否準確？接觸面是否完全水平？）。2.討論：如果要探究滑動摩擦力與接觸面積大小是否有關，應該如何設計實驗？（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、側放、豎放）3.教師對各小組的實驗情況和合作精神進行評價。九、課堂小結與拓展延伸（約4分鐘）1.課堂小結：通過本節(jié)課的實驗探究，我們知道了滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關。2.知識拓展：*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、潤滑油等）*思考：如果物體不是做勻速直線運動，彈簧測力計的示數還等于滑動摩擦力嗎？（引出靜摩擦力、加速時的情況等，為后續(xù)學習鋪墊）3.鼓勵學生課后繼續(xù)探究其他可能影響滑動摩擦力的因素，如物體運動速度等。十、板書設計（示例）探究影響滑動摩擦力大小的因素1.滑動摩擦力：物體在另一個物體表面上滑動時產生的阻礙相對運動的力。2.猜想：與壓力大小？與接觸面粗糙程度？...3.實驗方法：控制變量法4.測量工具：彈簧測力計（水平勻速拉動，示數=摩擦力）5.實驗結論：*接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大。*壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。6.應用：增大有益摩擦，減小有害摩擦。十一、作業(yè)布置1.完成本次實驗報告（包括實驗目的、原理、器材、步驟、數據記錄與分析、結論、問題與討論等）。2.觀察生活中的摩擦現象，舉例說明哪些是有益摩擦，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，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、教學反思（教師課后填寫）*本節(jié)課的實驗設計是否合理，學生參與度如何？*實驗器材的準備是否充分，有無損壞或不足？*學生在實驗操作中出現了