對(duì)人教版初中物理教材《摩擦力》一節(jié)的修改意見(jiàn)

鄭麗冰

【摘要】? “摩擦力”是初中物理中一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)。在教學(xué)過(guò)程中，這一貼近生活的物理知識(shí)“一聽(tīng)就懂，卻一做就錯(cuò)”。按照人教版的教材編排，本節(jié)分為“摩擦力”和“摩擦的利用與預(yù)防”兩部分，內(nèi)容編寫(xiě)非常簡(jiǎn)單，但是實(shí)踐發(fā)現(xiàn)這樣并不利于學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)本質(zhì)的理解，學(xué)生猶如瞥見(jiàn)冰山一角，無(wú)形中反倒增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。筆者從實(shí)際教學(xué)中總結(jié)提出個(gè)人的一些修改意見(jiàn)。

【關(guān)鍵詞】? 摩擦力 滑動(dòng)摩擦力 靜摩擦力

“摩擦力”是初中物理中一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)。在教學(xué)過(guò)程中，感覺(jué)這一貼近生活的物理知識(shí)學(xué)生聽(tīng)的時(shí)候十分起勁，但是做的時(shí)候總是一頭霧水。真正應(yīng)了那句教學(xué)名言“一聽(tīng)就懂，一做就錯(cuò)”。

按照八年級(jí)的人教版教材編排，《摩擦力》一節(jié)分為兩大板塊：“摩擦力”和“摩擦的利用與預(yù)防”。其中摩擦力板塊要求學(xué)生①掌握滑動(dòng)摩擦力的定義;②能根據(jù)二力平衡的條件，利用彈簧測(cè)力計(jì)粗略測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小;③經(jīng)歷探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，能表訴滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面所受壓力和接觸面的粗糙程度的關(guān)系。而摩擦的利用與預(yù)防板塊則要求學(xué)生認(rèn)識(shí)摩擦在產(chǎn)生和生活中的利用與防止，并且能正確說(shuō)出增大或減小摩擦的方法。由此看來(lái)，教材對(duì)靜摩擦力的定義和特性等并未做要求。筆者猜想，這是教材有意識(shí)的想降低初中對(duì)摩擦力知識(shí)要求的難度，但從現(xiàn)實(shí)教學(xué)效果來(lái)看，如果學(xué)生在沒(méi)有認(rèn)識(shí)摩擦力的三大類(lèi)型的情況下，他們很難在不同的情形下對(duì)摩擦力的方向以及大小作出正確的判斷。

筆者根據(jù)多年的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)人教版《摩擦力》一節(jié)提出幾點(diǎn)建議。

意見(jiàn)一：將本節(jié)劃分為三大板塊

摩擦力的分類(lèi)

摩擦力分為滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力和滾動(dòng)摩擦力。

滑動(dòng)摩擦力：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)其接觸表面之間有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，這種力叫滑動(dòng)摩擦力。

靜摩擦力：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)他們具有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)，但尚且保持相對(duì)靜止時(shí)，在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)滑動(dòng)的力，這種力叫靜摩擦力。

滾動(dòng)摩擦力：滾動(dòng)摩擦力實(shí)質(zhì)是靜摩擦力，它是物體滾動(dòng)時(shí)一直變化的接觸面上所產(chǎn)生的摩擦力。一般情況下，物體間的滾動(dòng)摩擦力遠(yuǎn)小于滑動(dòng)摩擦力。

滑動(dòng)摩擦力的影響因素

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)歷探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)，了解滑動(dòng)摩擦力受壓力大小和接觸面的粗糙程度的影響。

摩擦的利用與防止

知道生活中“有益摩擦”和“有害摩擦”的實(shí)例;掌握增大或減小摩擦的方法。

筆者建議將摩擦力一節(jié)劃分為三個(gè)板塊，即在原來(lái)的基礎(chǔ)上新增“摩擦力的分類(lèi)”。在分析相關(guān)問(wèn)題時(shí)，往往最重要的是先區(qū)分出摩擦力的類(lèi)別。而如果學(xué)生連摩擦力的種類(lèi)都不清楚，那就好比瞥見(jiàn)了冰山的一角，如此一來(lái)，反而增加了學(xué)生對(duì)摩擦力這一知識(shí)的理解難度，同時(shí)也給學(xué)生留下了許多的疑惑。

例1.如圖所示，手握住一個(gè)瓶子，瓶的開(kāi)口向上靜止在手中不動(dòng)，以下四種說(shuō)法不正確的是（? ? ）

A.瓶子靜止在手中，是由于受到靜摩擦力的作用;

B.隨著手所施加的壓力增大，瓶子受到的靜摩擦力也增大;

C.手握瓶的力增大時(shí)，瓶子所受靜摩擦力并未增大;

D.向瓶?jī)?nèi)注水，瓶仍靜止，即使手握瓶的力大小不變，瓶所受摩擦力也將增大。

錯(cuò)解：選C

分析：由于瓶子處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡條件可知摩擦力等于重力，當(dāng)瓶子重力沒(méi)有變?cè)挼那闆r下，摩擦力是不變的，始終等于重力，因此答案C是正確的;而D答案中由于注水后瓶子的總的重力增大，故摩擦力也會(huì)增大;故此題錯(cuò)誤的是B選項(xiàng)。

這是這一節(jié)里面特別特別經(jīng)典一道習(xí)題，即使老師給學(xué)生作了以上的分析，學(xué)生也理解重力與摩擦力是一對(duì)平衡力，大小應(yīng)該相等，故只要瓶子的重力沒(méi)有增大，摩擦力也應(yīng)該不會(huì)增大。但是他日再做類(lèi)似的題目，學(xué)生還是會(huì)一如既往的繼續(xù)犯錯(cuò)，因?yàn)樗麄兏畹俟痰恼J(rèn)為壓力增大，摩擦力自然就會(huì)增大，摩擦力是受壓力影響的。

但是其實(shí)學(xué)生們忽略了最重要的一點(diǎn)，那就是題中的摩擦力其實(shí)是屬于靜摩擦力。而我們所說(shuō)的壓力影響摩擦力指的是滑動(dòng)摩擦力。因此我們?cè)诮鉀Q相關(guān)題目時(shí)，應(yīng)該先區(qū)分摩擦力的類(lèi)別，再區(qū)別的分析。若是滑動(dòng)摩擦力自然是從壓力大小和接觸面的粗糙程度兩個(gè)因素去判別，但如果是靜摩擦力則應(yīng)該從平衡力的角度去思考。筆者根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，整合相關(guān)的練習(xí)題型，將初中摩擦力的題目大致分為三類(lèi)：一類(lèi)是關(guān)于靜摩擦力的，;一類(lèi)是關(guān)于滑動(dòng)摩擦力的，;還有一類(lèi)是滾動(dòng)摩擦力在生活中的應(yīng)用。對(duì)于滾動(dòng)摩擦力的考察一般都重視與生活事例的結(jié)合，難度不大，如最常見(jiàn)的鋼珠軸承、安裝輪子是利用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦的方法來(lái)減小摩擦力的。因此教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)就落在了關(guān)于靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的判別。

在做摩擦力的題目時(shí)，要首先判斷出它是屬于靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力。而靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的最大差異就在于有沒(méi)有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。故筆者以為增加摩擦力分類(lèi)這一板塊，先讓學(xué)生了解摩擦力分為滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力和滾動(dòng)摩擦力三種是十分必要的。

意見(jiàn)二：增加最大靜摩擦力概念

關(guān)于最大靜摩擦力的概念，原是高中必修一的知識(shí)，也有一些觀點(diǎn)會(huì)認(rèn)為初中的教學(xué)沒(méi)有必要把這里講得這么深入。但是筆者以為，可以簡(jiǎn)單的只給出兩物體間存在最大靜摩擦力，摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力物體開(kāi)始開(kāi)始滑動(dòng)，物體間的摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力。

筆者認(rèn)為此處的教學(xué)如果完全依照教材的編排和教學(xué)要求，那么在學(xué)生的知識(shí)架構(gòu)上，滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力是斷層的，他們好像沒(méi)有半點(diǎn)的關(guān)聯(lián)。但事實(shí)并非如此，因此筆者建議在這里給學(xué)生增加最大靜摩擦力的知識(shí)，這樣很多情況就都能夠了解本質(zhì)了。

例如前文所舉的例1，手握瓶的力增大時(shí)，瓶子所受靜摩擦力并未增大，因?yàn)槠孔邮冀K處于靜止?fàn)顟B(tài)，二力平衡，摩擦力等于重力，故大小不變。但學(xué)生始終會(huì)疑惑，難道增大壓力，對(duì)瓶子的摩擦力就一點(diǎn)影響都沒(méi)有嗎？再結(jié)合生活中的經(jīng)驗(yàn)，可能就更是疑惑了。而事實(shí)上如果壓力增大，對(duì)靜摩擦力確實(shí)有影響，那就是增大了瓶與手之間的最大靜摩擦力，也就是說(shuō)此時(shí)如果要使瓶子滑動(dòng)，那么手會(huì)給瓶子提供更大的滑動(dòng)摩擦力。

另外筆者在教學(xué)過(guò)程中曾經(jīng)遇到這樣的一道題目：木塊A緊貼在墻上剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，F(xiàn)為加給它的水平力，若減小F，問(wèn)木塊是否還會(huì)靜止？在解答這一問(wèn)題的時(shí)候，如果沒(méi)有最大靜摩擦的知識(shí)，講解起來(lái)就非常的為難了。如果說(shuō)壓力減小會(huì)使得滑動(dòng)摩擦力減小，那么這里是剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，應(yīng)該屬于靜摩擦的范疇，但是若按靜摩擦力的分析方法，重力沒(méi)有改變，那么按道理摩擦力也不應(yīng)該改變。而事實(shí)上這里其實(shí)壓力減小是改變了最大靜摩擦力，因?yàn)閴毫镕時(shí)，木塊已經(jīng)剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，即摩擦力已經(jīng)達(dá)到最大靜摩擦力，此時(shí)如果壓力減小，最大靜摩擦力將減小，故木塊不可能處于靜止?fàn)顟B(tài)。

學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程猶如“盲人摸象”的過(guò)程，要對(duì)一個(gè)全新的未知的事物進(jìn)行認(rèn)識(shí)，最重要的不是認(rèn)識(shí)大象身上的某幾個(gè)重要部位，而是要先對(duì)事物的總體構(gòu)架有一定的了解，進(jìn)而再談深化對(duì)這一總體框架下的某一部分的認(rèn)識(shí)。《摩擦力》一節(jié)中，“滑動(dòng)摩擦力”的知識(shí)好比大象的鼻子，是最具特點(diǎn)和最具代表性的，但是在不清楚大象全貌的情況下直接了解其鼻子似乎違背了我們認(rèn)知事物的科學(xué)順序，故筆者提出了兩個(gè)淺薄意見(jiàn)，僅供參考。

[ 參? 考? 文? 獻(xiàn) ]

[1]彭旭東，謝友柏，郭孔輝.摩擦學(xué)學(xué)報(bào)[J]，1998，18（4）：351-355.

[2]曹紅泉.例談初中物理摩擦力問(wèn)題[J].江蘇省如東實(shí)驗(yàn)中學(xué)，2000，（05）.

[3]郝貴有.做好初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的幾個(gè)環(huán)節(jié)[J].科技資訊，2006，（02）.

[4]丁春海.如何在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提高初中生物理學(xué)習(xí)興趣[J].時(shí)代教育（教育教學(xué)版），2008，（08）.