顏新春
【摘要】? 高中階段在講解力學(xué)知識時,如何讓學(xué)生理解并掌握摩擦力這個概念,不同版本的教材有不同的思路,其中粵教版“《必修1》第三章第二節(jié) 研究摩擦力”的編寫思路是先講滑動摩擦力,再研究靜摩擦力。老師在處理這節(jié)教材時,可以改變一下,換個思路。
【關(guān)鍵詞】? 思路 摩擦力
【中圖分類號】? G633.7? ?? ? ? ? ? ? 【文獻標(biāo)識碼】? A ? ? 【文章編號】? 1992-7711(2019)01-087-01
總體上還是通過探究實驗讓學(xué)生自然理解兩種摩擦力。設(shè)計思路先探究靜摩擦力,用彈簧測力計拉靜止在水平桌面上的木塊,然后逐漸增加拉力,直到運動為止。其實該過程木塊就是先受靜摩擦力,然后達到最大值,拉動后再受滑動摩擦力。這樣的分析引導(dǎo)過程,順其自然,學(xué)生易于接受理解。下面就是筆者設(shè)計一的個教學(xué)案例摘錄。
探究一:探究靜摩擦力。彈簧測力計拉靜止在水平桌面上的木塊,適當(dāng)增大拉力但不能拉動。
目的:引導(dǎo)學(xué)生理解靜摩擦力,方向與相對運動趨勢方向相反,大小與外力有關(guān),由學(xué)生已有的二力平衡知識可知,此時靜摩擦力的大小等于測力計的讀數(shù),而且隨拉力增大而增大。
探究二:探究最大靜摩擦力。繼續(xù)增大拉力,直到恰好拉動為此,提醒學(xué)生仔細(xì)觀察測力計示數(shù)變化。在學(xué)生做完后,播放一段老師在實驗室事先錄好的視頻。
目的:引導(dǎo)學(xué)生在思考最大靜摩擦力到滑動摩摩擦力的突變并比滑動摩擦力小。直接探究的感性結(jié)果比直接給出的結(jié)果要理解深刻。
探究三:探究滑動摩擦力與哪些因素有關(guān)(定性)。(1)幾個(3-4個均可,根據(jù)實驗室的材料而定)側(cè)面光滑程度相同的同一長方體,讓其不同側(cè)面在同一水平木板上用彈簧秤水平勻速拉動,觀察彈簧秤讀數(shù),判斷滑動摩擦力是否與接觸面積有關(guān)。(2)同一長方體的同一側(cè)面,讓其在不同材料構(gòu)成的水平木板上用彈簧秤水平勻速拉動,觀察彈簧秤讀數(shù),判斷滑動摩擦力是否與材料有關(guān)。(3)同一長方體的同一側(cè)面,讓其在不同材料構(gòu)成的水平木板上用彈簧秤水平勻速拉動,其中在一長方體上放上幾個較重的砝碼。觀察彈簧秤讀數(shù),判斷滑動摩擦力是否與壓力有關(guān)。
目的:引導(dǎo)學(xué)生通過自主探究,找出影響滑動摩擦力大小的因素。
探究四:探究滑動摩擦力與正壓力和材料有什么樣的關(guān)系(定性)。
同一木塊加上不同的砝碼,讓其在同一水平木板上用彈簧秤水平勻速拉動,重復(fù)多次實驗,記錄數(shù)據(jù)并填表。
(2)同一木塊放在不同材料的水平板上,用彈簧秤水平勻速拉動,重復(fù)多次實驗,記錄數(shù)據(jù)并填表。
目的:引導(dǎo)學(xué)生定量研究滑動摩擦力與正壓力及材料摩擦因數(shù)的關(guān)系。體會物理學(xué)中的比值法定義物理量。
這樣設(shè)計“摩擦力”的教學(xué)其優(yōu)點在于以下幾點:
其一:學(xué)生在初中學(xué)過摩擦力的內(nèi)容,有一定的基礎(chǔ)知識,能與學(xué)生的原有知識發(fā)生作用。適合進行探究教學(xué)的內(nèi)容。
其二:充分挖掘了摩擦力的探究因素:(1)靜摩擦力的大小是一個恒定的力嗎?(2)靜摩擦力的取值范圍是由什么來決定的?(3)怎樣來求解靜摩擦力的大小?(4)靜摩擦力的方向如何確定?(5)滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)?(6)滑動摩擦力的大小與這些因素有怎樣的關(guān)系?(7)滑動摩擦力的計算公式怎樣的?
其三:本探究是一個由定性的了解到定量的計算、由簡單的現(xiàn)象出發(fā)到本質(zhì)認(rèn)識的完整探究。
其四:實驗器材簡單、操作簡便、效果明顯。
其五:涉及控制變量和用比值法定義物理量的方法。
最重要的一點就是這樣的教學(xué)設(shè)計,不是從將知識作為陳述性的東西來傳授給學(xué)生,而是通過學(xué)生自身參與的探究活動來理解掌握物理概念和規(guī)律,真正起到發(fā)展學(xué)生全面素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生各種能力,這樣的教學(xué)設(shè)計更具有教學(xué)價值。所以在根據(jù)學(xué)生實際情況靈活處理教材教法上,我們還可以做出更多的嘗試。愿以此文引起大家思考。