自制教具 突破難點(diǎn)
——“力的分解”教學(xué)難點(diǎn)的突破

黃德淳 羅聲苗

(贛縣中學(xué) 江西 贛縣 341100)

力的分解和力的合成是高中物理的基石.新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求是初步掌握一般情況下力的分解，根據(jù)實(shí)際情況來確定分力的方向，嘗試運(yùn)用力的分解解決一些日常生活中的有關(guān)物理問題.在普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物理·必修1》中，力的分解是從拖拉機(jī)拉著耙子耙地的實(shí)例入手，說明力實(shí)際產(chǎn)生的兩種效果.但是，對(duì)于許多學(xué)生來說，根本沒見過拖拉機(jī)耙地，很難在頭腦中想象拖拉機(jī)拉耙子的力將產(chǎn)生怎樣的效果，這給他們的學(xué)習(xí)帶來了障礙.為此，筆者在本節(jié)課教學(xué)中采用列舉常見的一些生活現(xiàn)象，利用日常物品和自制的教具，引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生理解力將產(chǎn)生哪些效果.

難點(diǎn)突破1：乘火車或飛機(jī)出行的人們常常拉著行李箱行走；拉行李箱的拉力將產(chǎn)生哪些效果？

學(xué)生猜想：使行李箱向前運(yùn)動(dòng)的效果.還有什么效果，不太清楚.

教師不急于回答，而是取出一臺(tái)電子秤，簡(jiǎn)單介紹其用途、讀數(shù)方法.

演示：

(1)在電子秤上放一小行李箱，讓學(xué)生觀察并記錄電子秤的示數(shù).

(2)用水平力拉小行李箱在電子秤上運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生觀察并記錄電子秤的示數(shù).

(3)再用斜向上的力拉小行李箱在電子秤上運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生觀察并記錄電子秤的示數(shù).

提出問題1：對(duì)比(1)、(2)情況電子秤的示數(shù),兩次的示數(shù)相同，說明什么？

引導(dǎo)學(xué)生分析：水平拉力使行李箱向前運(yùn)動(dòng)的效果.

提出問題2：對(duì)比(2)、(3)情況電子秤的示數(shù)，(3)中電子秤的示數(shù)顯然比(2)中的小，這又說明什么？

引導(dǎo)學(xué)生分析：斜向上的拉力還將產(chǎn)生使行李箱向上提的效果.

學(xué)生歸納總結(jié): 拉行李箱的拉力將產(chǎn)生使行李箱向前運(yùn)動(dòng)和使行李箱向上提的效果.

拓展：斜向下的推力將產(chǎn)生什么效果？

學(xué)生分析解釋：乘火車出行的人們?yōu)槭裁闯３＠欣钕湫凶撸?/p>

點(diǎn)評(píng)：利用日常物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生理解力將產(chǎn)生哪些效果——直觀、易懂，效果好.

難點(diǎn)突破2：放在斜面上的物體所受重力將產(chǎn)生哪些效果呢？

為了能將重力產(chǎn)生的效果直觀地展現(xiàn)出來，筆者自制了一個(gè)活動(dòng)的斜面，即將兩塊木板疊在一起，一端用鉸鏈連接，在另一端的兩板間夾一活動(dòng)的彈簧形成斜面，通過移動(dòng)彈簧可調(diào)節(jié)斜面的傾角.用一輕彈簧將木塊掛在斜面頂端，此時(shí)學(xué)生將觀察到兩板間夾著的彈簧被壓縮，而掛木塊的彈簧被拉長(zhǎng)，現(xiàn)象非常明顯，如制作的實(shí)物圖如圖1.學(xué)生通過觀察很容易理解斜面上物體所受重力將產(chǎn)生兩種效果，即使物體壓緊斜面和使物體沿斜面下滑，從而正確地將重力分解.

圖1

點(diǎn)評(píng)：利用彈簧的縮短、伸長(zhǎng)，將力產(chǎn)生的效果直觀的展現(xiàn)出來，效果好.

難點(diǎn)突破3：掛在三角形支架上的物體所受重力將產(chǎn)生哪些效果？.

圖2

掛在三角形支架上的物體，如圖2所示.但其所受重力將產(chǎn)生哪些效果，學(xué)生更是茫然.因此筆者特意自制了一個(gè)三角形支架.為能顯示物體所受重力產(chǎn)生的效果，對(duì)三角形支架作了一些特殊的處理：桿AC，BC沒有直接固定在豎直桿上，而是利用橡皮條將它們接在豎直桿上(自制實(shí)物圖3,4).當(dāng)在C處掛上重物后，桿AC受拉伸使A處的橡皮條向外凸出，桿BC受擠壓使B處橡皮條向內(nèi)凹陷；重物越重，現(xiàn)象越明顯.

圖3

圖4

點(diǎn)評(píng)：利用橡皮條的凸出、凹陷將力產(chǎn)生效果直觀展現(xiàn)出來，效果好.

筆者在上“力的分解”的公開課時(shí)，利用了上述實(shí)驗(yàn)裝置展開教學(xué)，受到學(xué)生的歡迎和同行的好評(píng).他們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)器材結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)效果卻非常明顯、直觀.通過實(shí)驗(yàn)既培養(yǎng)了學(xué)生觀察能力，又使學(xué)生直接感受到力產(chǎn)生的實(shí)際效果，為學(xué)生學(xué)好“力的分解”奠定了基礎(chǔ).

課后反思：隨著現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展，利用多媒體手段輔助教學(xué)越來越廣泛，有的教師甚至用多媒體完全替代實(shí)驗(yàn).而這種虛擬的實(shí)驗(yàn)往往給人一種不真實(shí)、不可信的感覺，對(duì)學(xué)生的思維發(fā)展不利.因此，教師在課堂上利用自制教具讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，使抽象的概念變得直觀，同時(shí)還激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望，鍛煉了學(xué)生的觀察能力、操作能力和思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的探究志趣，進(jìn)一步提高了科學(xué)素養(yǎng).