滑動摩擦力的教學與實驗

楊青

【摘 要】“滑動摩擦力”是初中力學的重點、難點，而且具有力學的共同特點：抽象、枯燥，導致學生認識、理解難度大。在教學時適當地設置一些小實驗，可以讓抽象、枯燥的“滑動摩擦力”變得“有血有肉”、“生動活潑”，降低學生的認識、理解難度。例如：木塊、長木板實驗，讓學生對“相對運動”有一個感性認識，不再是一頭霧水，有助于認識、理解“滑動摩擦力”這一概念；拔河實驗使滾動摩擦力與滑動摩擦力之間的數字關系變得形象生動。

【關鍵詞】滑動摩擦力；摩擦；實驗

【中圖分類號】G633.71 【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）04-0225-01

初中物理知識既枯燥又乏味，如何把這些枯燥的知識讓學生理解、接受是教學的重中之重。同時針對學生的實際和教材特點，在教學過程中，只有使用不同的教法進行教學，才能更有效地提高物理教學效果。興趣是最好的老師，因此物理教學應抓住興趣這一特點，優化教學方法激發、鞏固和深化學生對物理的學習興趣，從而大面積提高教學效果。以滑動摩擦力為例，滑動摩擦力是初中力學的重點之一，也是初中力學的難點之一，同時也是后續學習力學知識的基礎，但是多數學生在學習本節知識時感覺很難。這就要求老師在教學本節時要突破難點，而要想突破難點就要結合實驗進行教學。

一、滑動摩擦力的相關實驗

物理學是一門以實驗為基礎的科學。通過實驗，一方面可以豐富學生的感性知識，幫助學生對物理概念和物理規律的理解。另一方面能激發學生學習物理的興趣。加強實驗的教學可以最大限度地調動學生學習物理的積極性。因此，物理實驗是激發學習興趣的最常用手段之一。無論是演示實驗還是學生分組實驗都要認真地完成，教學實踐證明，認真完成教材中規定的實驗，可以輔助物理的教學，極大地提高學生學習的積極性。

1.教材中規定的實驗：探究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關。

在“探究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關”的教學中，首先要結合課本“活動1”說明如何測量滑動摩擦力的大小，一定要指出：用彈簧測力計拉動木塊時，應該在彈簧測力計的示數不變時讀書。至于為什么彈簧測力計示數不變時，彈簧測力計的示數等于木塊受到的滑動摩擦力的大小，在這兒不作解釋（滬粵版物理課本“二力平衡”知識在下一章）。然后，讓學生感受滑動摩擦力的大小：將手掌壓在桌面上向前推，改變壓力的大小，比較手掌受到的阻力；保持壓力大小基本相等，手掌分別在較光滑和粗糙的桌面上向前推，比較手掌受到的阻力。由這一小實驗再結合“生活中的摩擦”，學生就不能猜想：滑動摩擦力的大小可能與壓力大小、接觸面的粗糙程度有關。這時教師接著問：滑動摩擦力的大小可能與壓力大小、接觸面的粗糙程度有關，我們該怎樣設計實驗來驗證呢？然后要求學生閱讀課本“制訂計劃”部分，讓學生知道要用控制變量法設計實驗。接著教師再問：現在我們知道實驗方案，在實驗時，怎樣保持接觸面粗糙程度不變而改變壓力大小？又如何保持壓力的大小不變而改變接觸面的粗糙程度？要求學生根據課本所給的實驗器材回答，再設計實驗步驟，教師檢查是否在前面實驗方案的框架內。動手實驗部分一定要放手讓學生動手做實驗，教師巡視、指正，學生易犯的錯誤有：彈簧測力計與桌面不平行；彈簧測力計拉著木塊沒有做勻速直線運動就讀數等。學生分析實驗數據，完成課本的結論填空比較容易。

2.自行設計實驗，突破學生的理解難點。

在“滑動摩擦力”這一概念中有“相對運動”一詞，而“相對運動”的概念在下一章（物理是滬粵版教材，“相對運動”的概念在下一章），學生不懂。在這里筆者設計了這樣的實驗：在長木板的左端放一木塊，教師左手托著長木板站到講臺的右端，用右手拉著木塊在長木板上向右運動，同時人向左走。問學生：木塊在向左運動還是向右運動？學生多數回答向左運動，也有人回答向右運動。此時教師提出疑問：為什么木塊會有兩個相反的運動方向？教師接著再問學生：木塊向左運動、向右運動的依據各是什么？回答向左運動的學生會說：木塊從講臺的右端運動到了左端；回答向右運動的學生會說：木塊從長木板的左端運動到了右端。教師這時抓住“講臺”、“長木板”這兩個詞進行說明，木塊運動方向不同是因為比較的對象不同。并說明：木塊相對于長木板向右運動，相對于講臺向左運動。讓學生對“相對運動”有一個感性認識，讓“滑動摩擦力”這一概念變得不那么難以理解。

二、滑動摩擦力的知識點教學

俗話說興趣是最好的老師，對于物理教學來說興趣更是最好的老師，教學方法多種多樣，各具特色。只有那些符合學生的實際、充分發揮師生的互動，才稱得上是好的教法。因此物理教學應該根據學生實際情況，采取靈活多樣的教學方法，達到激發學生對物理的學習興趣，提高教學效率，從而大面積提高教學效果。

1.新課引入。

新課引入用“筷子提米”這個實驗，可以調動學生學生學習興趣、激發學生的學習欲望。課前用兩只透明的一次性塑料杯子各裝大半杯米，分別在中間插一根筷子，并壓實，向其中一杯倒少許水，水被米吸收后，兩杯“米”看起來沒有任何區別。活動要請一位學生和老師一起做，給學生沒有加水的那被米，老師和學生一起“提米”。當然，學生把筷子拔了出來，米提不起來，老師把米提了起來。這時學生會覺得很有趣，對這一現象會產生探究欲望。此時老師讓學生試一試提加了水的那被米——米被提起來。老師這時解釋這兩杯米的不同之處，進而引出課題。這個實驗起到激發學生對摩擦力的探究欲望，以及引入新課的作用。

2.生活中的摩擦。

首先告訴學生摩擦在生活中很常見，然后引導學生觀察課本提供的與摩擦有關的四幅圖，讓學生知道摩擦就在我們的生活中。對這四幅圖教師要引導學生觀察：圖（a）教師要引導學生觀察運動員鞋下面的“刀”；圖（b）教師要引導學生觀察輪胎表面的花紋；圖（c）教師要引導學生觀察傳送帶表面的花紋；圖（d）教師要引導學生觀察登山運動員后面的地面，從而推測出防滑靴下面有“釘子”。再讓學生舉一些生活中類似的例子。學生可能會舉：輪滑鞋下面有輪子，礦泉水瓶蓋側面凹凸不平，運動鞋底部凹凸不平等等。由此引出“滑動摩擦”和“滑動摩擦力”兩個概念。

3.滾動摩擦。

學生閱讀信息瀏覽——滾動摩擦。這部分給出數據：滾動軸承的摩擦大約是滑動軸承的1/30～1/20，對學生來講這只是一個單調、無意義的數字。在這兒筆者設計了這樣一個簡單的小實驗：在班級找一名高大的男生、一名小女生，讓他們拔河，顯然男生會輕松獲勝，再讓男生穿上事先準備好的輪滑鞋，與女生“拔河”，會發現獲勝的是女生。這一小實驗讓學生對用滾動代替滑動可以減小摩擦有感性認識，并不是僅僅停留在數字上。也可以舉生活中的實例加以說明，人們買網機用大貨車運到廠房門口，再用吊車吊下來，放到廠房門口，然后人拉、推網機進廠房，我們會看到在網機下面墊有鋼管或圓木棍。這是“用滾動代替滑動”在實際中的應用。（本鎮——槐林鎮是中國漁網第一鎮）

4.增大與減小摩擦的方法。

教學時，可先回顧“生活中的摩擦”，讓學生清楚人們時時處處都離不開摩擦，再根據實際情況把摩擦分為有益摩擦和有害摩擦兩類，并說明有益摩擦要設法增大，有害摩擦要設法減小。順水推舟提問：增大、減小摩擦的方法有哪些？學生根據課本給出的四幅圖總結增大、減小摩擦的方法，教師作結。師生再列舉一些生活、生產中增大、減小摩擦實例。比如：鞋底有凹凸不平的花紋、籃球表面比較粗糙、輪滑鞋下面裝有輪子等。最后的“STS”是要學生不能讀死書，要活學活用。

“探究滑動摩擦力”這一節難度大、抽象、枯燥，學生不易理解。設置一些小實驗，再加上課本原先的實驗，可以讓抽象、枯燥的物理知識變得“有血有肉”、“生動活潑”，降低了學生對知識認識、理解的難度，學生對滑動摩擦力的認識、理解會達到比較深的程度，從而達到教學目的。

參考文獻

[1]八年級物理下冊.上海科學技術出版社，廣東教育出版社.

[2]八年級物理下冊教學參考書，上海科學技術出版社.

[3]物理課程標準（實驗稿），北京師范大學出版社.