?劉鳳羽

高中物理《靜摩擦力》一課怎樣突破難點(diǎn)

?劉鳳羽

人教版《高中物理必修一》中，第三章第三節(jié)《摩擦力》這節(jié)內(nèi)容是在初中摩擦力知識(shí)基礎(chǔ)上的延伸和拓展。摩擦力是高中力學(xué)重要的性質(zhì)力之一，是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，是受力分析以及動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ)。

學(xué)生在生活中對(duì)摩擦力有一定的體驗(yàn)，在初中也進(jìn)行了學(xué)習(xí)。初中教材中重點(diǎn)介紹了滑動(dòng)摩擦力，介紹了根據(jù)二力平衡條件測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的方法，并對(duì)影響滑動(dòng)摩擦力的因素進(jìn)行了定性的探究。學(xué)生對(duì)靜摩擦力沒(méi)有深入的研究和學(xué)習(xí)，甚至有一些錯(cuò)誤的前概念，例如：靜止的物體所受摩擦力就是靜摩擦力；摩擦力就是阻力，阻礙物體運(yùn)動(dòng)等等；學(xué)生正處于形象思維向抽象思維過(guò)度階段，對(duì)“看得見”的運(yùn)動(dòng)理解比較好，但對(duì)“看不見”的力的理解正處于發(fā)展階段。

基于高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)和以上分析，確定本節(jié)課教學(xué)重點(diǎn)為靜摩擦力方向的判斷以及大小的簡(jiǎn)單計(jì)算；正確理解最大靜摩擦力的概念。難點(diǎn)是相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向的判斷以及探究影響最大靜摩擦力因素的實(shí)驗(yàn)。為了突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，我將教學(xué)過(guò)程分為六個(gè)部分：

一、課前預(yù)習(xí)、知識(shí)準(zhǔn)備

課前下發(fā)導(dǎo)學(xué)案，課前準(zhǔn)備問(wèn)題如下：

1.兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙____________的力，這種力叫做____________摩擦力。

2.如圖，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，使它沿長(zhǎng)木板做____________運(yùn)動(dòng)，根據(jù)____________，可知木塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng)時(shí)所受的摩擦力等于____________。

3.滑動(dòng)摩擦力的大小跟那些因素有關(guān)？

4.課間十分鐘，大家來(lái)放松！體會(huì)斜坡上的摩擦力：沿小滑梯滑下，有摩擦力作用；站在上面沒(méi)有滑下，有沒(méi)有摩擦力？

本環(huán)節(jié)學(xué)生課前完成，其中第1-3題為初中所學(xué)滑動(dòng)摩擦力有關(guān)知識(shí)。初中知識(shí)的再現(xiàn)，將為本節(jié)課重點(diǎn)研究的靜摩擦力做好知識(shí)和研究方法上的準(zhǔn)備；第4題是在課前為學(xué)生設(shè)置的體驗(yàn)環(huán)節(jié)，在講臺(tái)上搭一塊結(jié)實(shí)的板，站在板上可下滑或靜止。雖然摩擦力是一種常見的力，但學(xué)生在平時(shí)接觸摩擦力的時(shí)候很少思考和研究，設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，讓學(xué)生再次切身體會(huì)摩擦力、體會(huì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，帶著問(wèn)題走近課堂。

二、創(chuàng)設(shè)情境、引入課題

播放視頻：車輪鎖定，推車推不動(dòng)；演示手握玻璃杯；結(jié)合課前學(xué)生的體驗(yàn)，站在斜面上不下滑，引導(dǎo)學(xué)生分析這些物體所受摩擦力的特點(diǎn)。這樣從身邊實(shí)例出發(fā)，引入新的物理概念，引起學(xué)習(xí)興趣，體現(xiàn)物理知識(shí)與生活的聯(lián)系。

三、分析概括、建立概念

在分析上述物體所受摩擦力特點(diǎn)時(shí)，學(xué)生很可能得到這樣的概念，即靜止物體所受摩擦力就是靜摩擦力。這時(shí)，教師再舉實(shí)例，手拿玻璃瓶向上勻速運(yùn)動(dòng)、人隨商場(chǎng)扶梯沿斜坡向上勻速運(yùn)動(dòng)，提問(wèn)：這些運(yùn)動(dòng)的物體所受的摩擦力是哪種摩擦力？啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)之前的錯(cuò)誤，引導(dǎo)學(xué)生用物理語(yǔ)言概括靜摩擦力概念，總結(jié)靜摩擦力的產(chǎn)生條件及作用效果?！皠?dòng)中有靜”的靜摩擦力是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，讓學(xué)生在不斷的質(zhì)疑中提高認(rèn)識(shí)，修正錯(cuò)誤的前概念，突破難點(diǎn)。

四、合作探究、總結(jié)規(guī)律

這個(gè)環(huán)節(jié)學(xué)生需要探究三個(gè)問(wèn)題

1.靜摩擦力的方向 有的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)顯而易見，例如：手握玻璃瓶靜止；還有的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)不易察覺(jué)，例如：手握玻璃瓶向下勻速運(yùn)動(dòng)。教師充分創(chuàng)設(shè)情境，提醒學(xué)生分析時(shí)注意明確研究對(duì)象，引導(dǎo)學(xué)生分組討論：“物體所受摩擦力的方向如何判斷？有什么共同的規(guī)律嗎？”在這里不要直接告訴學(xué)生靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，而要采用具體實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生分析、探索、總結(jié)方法；靜摩擦力方向的判斷不拘泥于一種方法，開闊學(xué)生的思路。

2.靜摩擦力的大小 探究這個(gè)問(wèn)題時(shí)，教師需要設(shè)置兩個(gè)問(wèn)題，問(wèn)題一：怎樣測(cè)量靜摩擦力的大??？問(wèn)題二：靜摩擦力的大小與什么因素有關(guān)？

教師可引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位根據(jù)二力平衡條件設(shè)計(jì)方案并動(dòng)手操作、總結(jié)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)方案不唯一，經(jīng)光滑定滑輪連重物、彈簧秤、力傳感器均可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，小組間可以交流討論方案的可行性，教師要給予指導(dǎo)和鼓勵(lì)。物體滑動(dòng)起來(lái)所受摩擦力就不是靜摩擦力了，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)最大靜摩擦力問(wèn)題。這樣培養(yǎng)了學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手操作能力；培養(yǎng)了學(xué)生由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察、歸納規(guī)律的能力。

3.最大靜摩擦力 探究這個(gè)問(wèn)題時(shí)，教師需要設(shè)置三個(gè)問(wèn)題，

問(wèn)題一：怎樣測(cè)出最大靜摩擦力的大?。繉W(xué)生根據(jù)上個(gè)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，用彈簧秤、力傳感器、滑輪小桶裝沙，交流討論個(gè)方法可行性，用彈簧秤實(shí)驗(yàn)小組讀數(shù)不穩(wěn)定，教師提示改進(jìn)方法，例如在彈簧稱上放一紙團(tuán)；指導(dǎo)用傳感器的小組將傳感器固定……

問(wèn)題二：最大靜摩擦力大小與什么因素有關(guān)？ 教師先讓學(xué)生猜想，再引導(dǎo)學(xué)生用控制變量法設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、整理數(shù)據(jù)并總結(jié)規(guī)律。

問(wèn)題三：最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小關(guān)系。在這里不給學(xué)生固定的方案，充分鍛煉學(xué)生的科學(xué)探究能力，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)彈簧稱讀數(shù)不穩(wěn)定、沙桶測(cè)不出最大靜摩擦與滑動(dòng)摩擦力的關(guān)系，讓學(xué)生體會(huì)傳感器能方便準(zhǔn)確全面的處理數(shù)據(jù)。學(xué)生經(jīng)歷了不斷探索過(guò)程，從而選擇合適的實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生具備從事科學(xué)研究所需的思考過(guò)程方法的能力。

五、學(xué)以致用、歸納升華

經(jīng)過(guò)以上的探究學(xué)習(xí)，學(xué)生可以根據(jù)所掌握的知識(shí)，解釋生活中的實(shí)例，判斷靜摩擦力方向、計(jì)算靜摩擦力的大小了。這樣可以對(duì)教學(xué)成果進(jìn)行反饋檢驗(yàn)。學(xué)生在感嘆科學(xué)的奇妙作用之余，也為自己新掌握的知識(shí)感到驕傲。接下來(lái)引導(dǎo)學(xué)生自主總結(jié)靜摩擦力三要素，靜摩擦力大小范圍，滑動(dòng)摩擦力三要素，梳理知識(shí)脈絡(luò)、能力提升。

六、布置作業(yè)、課題研究

結(jié)束語(yǔ)：在新課程理念指導(dǎo)下，我充分考慮了學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)，又結(jié)合本學(xué)校高效課堂、小組合作學(xué)習(xí)的教學(xué)特色設(shè)計(jì)了上述的教學(xué)過(guò)程。通過(guò)充分的情境創(chuàng)設(shè)、教師的適度引導(dǎo)、學(xué)生的自主探究很好的實(shí)現(xiàn)了本課的三維目標(biāo)，得到了很好的教學(xué)效果，抓住了重點(diǎn)，突破了難點(diǎn)。最后，希望通過(guò)我們的努力，能夠讓新時(shí)代的學(xué)子們真切感受到物理學(xué)的魅力，享受學(xué)習(xí)的快樂(lè)！

遼寧省大連市第二十三中學(xué) 116031)