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第4课 运 动 和 力
一、教学目标
知识目标:
1、能说出力可以改变物体的运动状态。
2、能归纳出力可以使静止的物体启动,可以使运动的物体停止。
能力目标:培养学生实验、观察、分析、归纳等科学探究能力
情感目标:对运动和力之间的关系产生兴趣,体会力给人类的生产和生活带来的便利
二、教学重难点
重点:通过实验分析总结出施加外力可以改变物体的运动状态,力可以使静止的物体启动,也可以使运动的物体停止。
难点:感受摩擦力的作用,理解实际生活中力的作用。
三、教学准备
教师准备
小车、磁铁、塑料尺、绳子、毛巾、棉布、木板等。
学生准备
《科学学生活动手册》、笔等。
四、教学过程
(一)情景与问题
引导:汽车在行进中时常需要停止、启动、加速、减速……这些都是汽车不同的运动状态。
那么,物体的运动状态经常变化,怎样改变物体的运动状态呢?
(二)探究与发现
1.让静止的小车动起来。
引导:你有几种方法能让静止的小车动起来呢?让我们通过实验来研究吧!
实验:学生分组进行四个实验:①使用绳子向前拉小车,让小车动起来;②把塑料尺掰弯,紧挨小车,松手后靠尺子的弹力让小车动起来;③在小车上绑一块磁铁,用另一块磁铁吸引,让小车运动起来;④用手向前推小车,让小车动起来。观察记录实验现象。
汇报:指定小组代表汇报实验现象,其他学生进行补充。
小结:我们可以使用拉力、弹力、磁力、推力等让静止的小车动起来。
2.让运动小车的状态发生改变。
引导:我们通过实验知道了让小车由静止到运动需要施加外力。如何让运动小车加速、转弯和停止运动呢?
设计:学生以小组为单位设计改变小车运动状态的方法,并将设计的方案记录下来。
实验:学生分组实验进行观察,教师巡回指导。
讨论:在改变运动小车的状态时,用到了哪些方法?它们有什么共同点?
给小车施加与它运动方向相同的力使它加速、给小车施加其他方向的力使它转弯、给小车一个与它运动方向相反的力使它停下来。它们都给小车施加了力。
小结:在小车的行进中,我们给它施加外力,可以改变小车运动的速度、方向,也可以使小车停止运动。
3.研究摩擦力如何改变小车的运动状态。
引导:让小车从斜面的同一高度自由滑下,用刻度尺测量小车在不同材质的水平面上滑动的距离。小车在哪种材质水平面上滑过的距离会更长一些?为什么?
实验方法:
A.将一条毛巾放在桌面上,在毛巾上放一斜面,使小车从斜面的同一高
度自由滑下,用刻度尺测量小车在毛巾上的滑动距离。
B.将毛巾换成棉布,重复以上步骤。
C.将棉布换成木板,重复以上步骤。
实验现象:
在木板上小车滑动距离最长,在毛巾上小车滑动距离最短。
实验分析:小车在滑行过程中受到了阻力,迫使小车停下来,这个阻力就是摩擦力,摩擦力的方向与小车运动方向相反。毛巾面比较粗糙,小车与毛巾面之间的摩擦力最大,受到的阻力也就最大,所以小车滑动的距离最短;木板面比较光滑,小车与木板之间的摩擦力最小,所以小车在木板上滑动的距离最长。
如果水平面没有摩擦力,小车将会怎样运动?它的运动状态还会改变吗?
如果水平面之间没有摩擦力,即小车没有受到外力的作用,小车会一直向前运动,它的运动状态不会改变。
结论:给物体施加力,可以改变物体运动的快慢,也可以使物体启动或停止。
(三)应用与拓展
自行车是我们常用的出行工具,自行车的设计包含了哪些科学技术和原理?在力的作用下,它是如何启动、改变速度或停止的呢?
操作方法:将一辆自行车的后轮支起来,保证它能自由转动。用手慢慢转动脚蹬,观察后轮如何由静止变为运动。再改变脚蹬转动的快慢,观察后轮转动有什么变化。然后捏紧车闸,观察刹车系统是怎样让后轮停下来的。最后推动自行车,并捏紧车闸,观察刹车系统对前轮的制动。
观察现象:脚蹬的转动带动大轮盘的转动,大轮盘通过链条带动后轮的转动,脚蹬转动速度越快,后轮转动越快;脚蹬转动速度越慢,后轮转动速度越慢。然后捏紧车闸,转动的后轮立即停下来;最后推动自行车,并捏紧前车闸,发现前轮无法转动
得出结论:给脚蹬施加力,脚蹬的转动带动大轮盘转动,通过链条带动后轮转动;自行车刹车系统能够增大摩擦力,能够使自行车快速停下来,其科学原理是物体间压力越大,摩擦力越大。
课堂练习
- 我们可以使用(拉力)(弹力)、(磁力)、(推力)等让静止的小车动起来。
- 给物体施加(力),可以改变物体运动的(快慢),也可以使物体(启动)或(停止)。
- 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)。摩擦力与物体接触面的(光滑程度)有关,表面越光滑,摩擦力(越小),表面越粗糙,摩擦力(越大)。
五、板书设计
4 运动和力
让小车动起来:拉力、弹力、磁力、推力
让运动小车的状态发生改变:施加力
力在自行车中的应用
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