田軍霖

作為一名物理教學工作者，在教學過程中筆者逐漸發(fā)覺物理和通用技術課程有著密切的聯(lián)系，比如：物理學科中的力學、電學、光學等都在通用技術上得到了完美的體現(xiàn)，并且物理學科中也有不少介紹有關前沿科學技術的內(nèi)容。本節(jié)的教學目標是運用通用技術，借助交互式電子白板進行物理教學，引導學生在發(fā)現(xiàn)、探究和解決問題的過程中融入通用技術思想和方法。

通過人教版普通高中課程標準實驗物理課程和通用技術課程的融合教學，學生可以學習、掌握學科間融合的思想與方法。以下就以——結合通用技術素材編寫《摩擦力》導學案為例，談談自己對將通用技術融入物理課堂教學的認識。

（1）學習目標

①靜摩擦力的概念、大小和方向；

②滑動摩擦力的概念、大小和方向；③動摩擦因數(shù)及摩擦力的產(chǎn)生條件。

（2）學習重點

①靜摩擦力方向的判斷；

②正確理解最大靜摩擦力的概念。

（3）學習難點

①靜摩擦力有無和方向的判斷；②滑動摩擦力大小探究。

（4）學習方法

合作探究、交流討論、自主歸納。

（5）學習過程

任務一：回憶摩擦力的概念（閱讀教材內(nèi)容完成下列問題）。

摩擦力概念：兩個相互接觸的物體，當它們發(fā)生或具有時，就會在接觸面上產(chǎn)生相對運動或相對運動趨勢的力，這種力就叫做摩擦力。

任務二：合作探究。

探究：靜摩擦力。

思考：相互接觸的物體相對靜止時，接觸面上是否有摩擦力？

靜摩擦力的概念：兩個相互接觸的物體，當它們之間有時，就會在接觸面上產(chǎn)生相對運動趨勢的力，這種力就叫做靜摩擦力。

1探究靜摩擦力的方向

問題設計：如圖1所示，木箱有向前滑的趨勢，那么接觸面上產(chǎn)生的阻礙相對運動趨勢的靜摩擦力向哪個方向？

答案：靜摩擦力方向向，與相對運動趨勢的方向。

結論：靜摩擦力的方向總是沿著，并且跟物體的方向相反。

探究：靜摩擦力的大小。

根據(jù)二力平衡知識，只要木箱與地面之間沒有相對運動，靜摩擦力的大小始終等于，推力增大時，靜摩擦力也。

實驗驗證如下。

把木塊放在桌面上，用彈簧測力計沿水平方向向右拉木塊，為了使讀數(shù)更明顯，在木塊上加了2個重物，如圖2所示。開始讓彈簧測力計的指數(shù)為零，在指針的下面輕塞一小團棉花，用來標記指針到達的最大位置。

當測力計的示數(shù)為1 N時，木塊沒有動；木塊與長木板之間是摩擦力，大小為N；逐漸增大拉力到2 N時，木塊仍靜止，此時木塊與長木板之間是摩擦力，大小為N；繼續(xù)增大拉力時，木塊開始移動，此時拉力突然變，而棉花卻停在了最大位置處，這說明：靜摩擦力有一個最值，叫，最大靜摩擦力在數(shù)值上等于物體剛剛開始運動時的水平外力，兩物體間實際的靜摩擦力大小在0與最大靜摩擦力之間，即。

2探究滑動摩擦力

重做實驗。發(fā)現(xiàn)：木塊一旦運動起來，指針讀數(shù)突然變，觀察到木塊相對木板向前滑，會受到木板向的阻力。

滑動摩擦力的概念：兩個相互接觸的物體，當它們發(fā)生時，就會在接觸面上產(chǎn)生相對運動的力，這種力就叫做滑動摩擦力。

問題設計：當木塊向前滑動時，受到的滑動摩擦力向哪個方向？

答案：滑動靜摩擦力向，與相對運動的方向相反。

結論：滑動摩擦力的方向總是沿著，并且跟物體的方向相反。

探究：滑動摩擦力的大小。

問題設計：靜摩擦力的大小由二力平衡得出，那么滑動摩擦力的大小可能與哪些因素有關？

猜想：可能與、有關。

實驗探究如下。

實驗器材：1個鐵架臺、1塊長木板、1個木塊、3個重物、1個彈簧測力計和1段細繩。

實驗步驟如下。

第一步：按照剛設計方案組裝器材；

第二步：在木塊上放1個重物，拉動木板，讀出彈簧測力計讀數(shù)和壓力。

第三步：在木塊上放2個重物，拉動木板，讀出彈簧測力計讀數(shù)和壓力。

第四步：在木塊上放3個重物，拉動木板，讀出彈簧測力計讀數(shù)和壓力。

實驗數(shù)據(jù)記錄表，見表1。

接觸面一定時，不同的壓力下，測量滑動摩擦力F，尋找二者的關系。

結論如下。

滑動摩擦力大小的計算式：F=μFN

發(fā)現(xiàn)：不同材料之間的動摩擦因數(shù)。

實質(zhì)上，除了靜摩擦力、滑動摩擦力之外，還有滾動摩擦力，在壓力相同的條件下，滾動摩擦力要比滑動摩擦力小得多，自行車的滾動軸承就是利用這一點制成的，高中主要涉及前兩種摩擦力的分析和計算。

3結束語

根據(jù)上述分析，在熟練掌握物理學科與通用技術學科的基礎上，將二者融合教學，可以實現(xiàn)培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力、提高技術素養(yǎng)的目的。將通用技術課程的設計過程與物理課程的實驗創(chuàng)新、自制教具相互滲透、融合，學生能夠通過已經(jīng)學到的物理知識對在通用技術教學中所出現(xiàn)的一些繁瑣復雜的實際問題予以簡化，這就在很大程度上降低了教學難度，學生的學習積極性以及學習興趣也能夠得到極大的激發(fā)。與此同時還能夠幫助教師很好地實現(xiàn)各學科的教學目標，使師生間的知識傳遞變得更為順暢。在教學過程中通過探究、積累和創(chuàng)新，將通用技術課程所含的思想和方法，根據(jù)實際情況與物理教學進行最優(yōu)化的整合，不斷探究物理課堂有效的教學方法，讓兩者在物理和通用技術課堂教學中相得益彰。