摘 要:摩擦力是高中物理三大性質力之一,是常見的一種重要的力,是現實生活中最常見的力,也是高考試題中最??嫉牧?。摩擦力是相互接觸的兩個物體,當發生相對運動或有相對運動的趨勢時,在接觸面上產生的一種阻礙物體相對運動的力。本文主要探究初高中物理摩擦力教學中物理概念如何銜接,課本實驗如何銜接以及如何把所學的摩擦力知識應用到實際。
關鍵詞:摩擦力;概念銜接;實驗
高中物理,人民教育出版社2010年3月第3版《物理1》第三章第3節《摩擦力》,是本章教學重點,也是教學難點。人教版教師用書把本節內容課時設置為3課時,足見本節內容的重要性。下面我們來探討一些摩擦力的教學中如何銜接教學。
一、首先探討初高中“摩擦力”教學的銜接。
1、引入內容的銜接
高中人教版教材首先指出摩擦力是一種常見的力,然后給出摩擦力的定義說“同學們在初中已經知道”,兩個相互接觸的物體,當它們發生相對運動或具有相對運動的趨勢時,就會在接觸面上產生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力,這種力叫作摩擦力。
然而,在教育部審定2012蘇教版《物理八年級下冊》中第八章第三節《摩擦力》首先引入生活中遇到的一些現象,說明這些都和作用在兩個物體接觸面間的摩擦力有關。接下來簡單的說了一句“摩擦力可以分為滑動摩擦力和靜摩擦力?!备嬖V你在課本p60信息庫中舉了一些例子簡要說明了靜摩擦力的存在。這節內容的重點還是在“滑動摩擦力”。
所以,初中生對靜摩擦力的概念還是不太清楚,只是簡單的知道有靜摩擦力這個量。在高中這節課中注意,學生的知識儲備,由學生出發,銜接新授內容。
2、靜摩擦力的銜接
初中課本接《摩擦力》這一節內容沒有涉及靜摩擦力,只有信息庫中涉及靜摩擦力。
所以在高中引入摩擦力的時候可以從學生不太熟悉的“靜摩擦”引入,列舉初中物理書中的粒子引入,例如“用力推靜止在地面上的箱子,箱子卻沒有運動”“用手握住玻璃杯,能使它不掉下來”“裝滿米的杯中壓緊筷子,杯子和竹筷子一起提上來”……然后再用高中物理書中圖1所示的小孩推箱子的圖片,引導學生去體驗,箱子沒有推動,箱子與地面仍然保持相對靜止,但箱子有相對地面運動的趨勢,得出靜摩擦力的概念:由于這時兩個物體之間只有相對運動的趨勢,而沒有相對運動,所以這時的摩擦力叫作靜摩擦力。隨后直接給出靜摩擦力的方向:靜摩擦力的方向總是沿著接觸面,并且跟物體相對運動趨勢的方向相反。接著用二力平衡的知識,分析相對地面靜止的物體受到的靜摩擦力隨推力的增大而增大,并與推力的大小保持相等。接著觀察演示實驗,如圖2所示,用彈簧測力計拉木塊,拉力逐漸增大,木塊一直保持靜止,當拉力大于某個值時,木塊開始運動,認真觀察會發現拉力突然變小,從而得到最大靜摩擦力Fmax的概念,進而得到靜摩擦力的范圍為0 3、動摩擦力的銜接 初中課本接《摩擦力》首先探究滑動摩擦力的存在,然后實驗探究“影響滑動摩擦力大小的因素”最后總結結論“滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度、壓力的大小有關,接觸面越粗糙、壓力越大,滑動摩擦力越大”。接著探究增大或者減小摩擦力的方法,最后初中物理課本中涉世“滾動”摩擦力,書上指出“變滑動為滾動的方法減小物體間的摩擦?!倍ㄐ缘闹v解很多,動摩擦力概念基本全部出來,只是缺少定量的分析。 所以高中物理中講解動摩擦力的時候,要運用學生已知的知識庫進行加工、深化。學生在初中已經探究過影響動摩擦力的因素,高中銜接中只要適當的定量探究就可以了。最后實驗總結得出動摩擦力的公式。 二、探討初高中物理課本實驗銜接 1、課本中拉小車實驗銜接 教版《物理八年級下》第八章第三節《摩擦力》中滑動摩擦力的引入采用的是,在桌面上勻速拉動木塊感受滑動摩擦力的存在;然后探究實驗“用大小不同的力將手掌緊壓在桌面上并滑動,體驗手收到的阻礙情況”,在桌面上鋪毛巾,做同樣的實驗,感受不同點;最后用談話測力計、木塊、毛巾、棉布、砝碼等設計實驗,記錄數據。 人教版《物理1》中,有演示實驗,用木塊放在長木板,彈簧測力計沿水平方向拉木塊,在拉力F增大到一定值之前,木塊不會動的實驗。 所以,高中物理課堂中可以,首先重復初中“探究影響滑動摩擦力大小的因素實驗”,讓學生先觀察彈簧秤的最后讀數,然后注意木塊由靜止到運動過程的彈簧秤的變化情況,同事探究靜摩擦力的大小;最后引入傳感器在把這個實驗做一次,讓學生觀察數據。 2、課本插圖中摩擦力的銜接 高中物理首先引入人推靜止的箱子實驗來探究有無摩擦力,這里初中課本的信息庫中有涉及到,所以要上新讓學生回顧、聯想已學過的知識;課本中相似的插圖還有高中的“汽車輪胎”初中的“鞋底花紋”“自行車的剎車裝置”;高中的“地面有沙子,易滑到”是由于滾動摩擦比滑動摩擦小、“安裝自行車的滾動軸承”和初中的自行車轉軸處加潤滑油、變滑動為滾動的實驗等內容。在課堂,可以適當銜接。 三、探討實際應用的銜接。 靜摩擦力和滑動摩擦力客觀地存在于我們的周圍,直接或間接地影響著我們的生活,它有時是有益的,不可缺少的;有時是有害的,會給我們帶來麻煩。例如“為什么人能走路”“為什么在冰面上不容易停下來”、“沙漠的沙丘為什么能存在”“泥石流的發生”“車的輪胎為什么是圓的”等等。 生活中的摩擦力判斷起來有時也很困難,例如放在傳送袋中的物體所受的摩擦力的判斷就很困難靜動摩擦與初速度有關,方向也與它們之間的相對速度有關;生活中的摩擦力的存在有時候和我們的生活認知差異很大,教師要注重銜接。例如放在傾角為θ的斜面上的物體收到的摩擦力,推導公式得出, 根據公式停在斜坡上的車,只要輪胎的材質一樣,它們開始滑動的角度都是一樣的,與我們認為的質量大的汽車容易滑下來不一樣,與我們認為的輪胎越寬越不容易滑下來差異很大。 人們認識客觀世界本來就有個漸進的過程,不可能一蹴而就,對探尋方法的領悟與體驗才是最重要的,在今后的學習中需多多體驗用心領會,注重所學的知識實際情況的銜接。 教材是教師教學,學生學習的標尺,是學生獲取知識的寶庫。處理好摩擦力的教學銜接部分,符合物理教學邏輯和學生認知規律,有利于降低教學難度,突破了教學難點,有利于增強學生的探究意識,鞏固和加深對摩擦力特點的認識。 參考文獻 [1]人民教育出版社2010年3月第3版《物理1》,2018,(6) [2]江蘇科學技術出版社2013年11月第1版《物理八年級下冊》2012.(10) 作者簡介:呂娟,女,1986年12月,漢,南京市溧水區,本科、中學一級,物理教師,研究方向:物理教學;