甘肅省武威第十五中學(733000)

何萬軍●

力學教學中手的妙用

甘肅省武威第十五中學(733000)

何萬軍●

凡是高中物理教師都會有一個相同的體會：高一力學難教；凡是上過高中的學生，都有一個共同的感受：高一力學難學.造成這兩難的原因很多，有力學知識抽象的因素，有學生思維方式不適應(yīng)的因素，也有教師教學方法不當?shù)囊蛩氐?高一力學知識是整個物理學的基礎(chǔ)，是今后學習力、熱、光、電磁及近代物理的必備知識.所以物理教師都知道：高一力學很重要.如何來教好、學好力學基礎(chǔ)知識呢？本人在實際教學中探索借助學生的手來做文章，既形象易懂，又能調(diào)動學生積極性，還能培養(yǎng)學習物理的興趣，現(xiàn)歸結(jié)如下，謹與同仁探討.

手在人的一生中所起的作用不言而喻，與人密切相關(guān)的力學現(xiàn)象與手可謂是“形影不離”.在學習力學知識中讓學生通過使用自己的手，參與到學習、思考、理解力學知識中，在理解掌握力學概念、規(guī)律的同時還能促使學生自主學習，培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立探究能力.

一、用手體驗力的存在性，理解力的概念

在力的概念、重力、摩擦力、彈力的教學中，讓學生在課堂上通過相互推掌來體驗力離不開物體，區(qū)分施、受力物體及其相對性.通過舉課桌、凳來理解重力的存在.通過手在黑板、課桌上的推、拉來感覺摩擦力的存在及種類.用手拉繩、手拉手、手捏飲料瓶等來體驗彈力.

二、用手來體驗力的大小和與之相關(guān)因素的定性關(guān)系

在講解重力大小時可讓學生提或舉不同質(zhì)量的物體，表述其感受，從而讓學生得出重力大小與物體質(zhì)量的定性關(guān)系.在學習動摩擦力時讓學生在課桌上來回拉手，并在其手背上放不同質(zhì)量的重物或用另一只手以大小不同的力壓桌面上的手，讓學生從手的感覺中得出動摩擦力大小與正壓力的定性關(guān)系.講到彈力可讓學生在課堂上拉拉力器，從彈簧的形變與同學的表情中得出彈力大小與形變大小的關(guān)系.

三、用手來確定力的方向，積累判斷經(jīng)驗

在學習摩擦力時，其方向是重點，也是讓人頭痛的難點.在確定動摩擦力的方向上，讓學生根據(jù)自己的手在課桌上的來回運動，對其形成感性認識，理解體會“動摩擦力的方向與接觸面相切，跟物體相對運動的方向相反”，重點體會手與桌面、手與手、手與墻等各物體的相對運動，并理解、分清與研究物體相對運動的方向，為今后判斷物理模型的摩擦力方向積累經(jīng)驗.在學習靜摩擦力的方向時，手的作用更突出.讓學生的手在桌面上使勁向下壓并向前推，從中體驗靜摩擦力的方向和最大靜摩擦力的存在.通過手握空瓶和實瓶來體驗最大靜摩擦力與正壓力的定性關(guān)系.彈力教學中通過兩個學生拉繩或一個人兩手拉繩，來理解繩的彈力的方向(沿著繩，指向繩收縮的方向)；用雙手兩端壓桿、用桿以不同角度挑重物來體驗桿的彈力的方向(可能沿著桿，也可能不沿著桿)，并通過對桿的壓和拉來理解桿的彈力的作用效果(是拉力或是支持力).

四、用手來演示習題物理情境，升華習題作用

解力學習題是依托力學現(xiàn)象和客觀現(xiàn)實中抽象出的物理情境為基礎(chǔ)，讓學生動手動腦，利用已學力學知識分析、思考解決，并將其回歸到客觀現(xiàn)實中，解決實際問題為目的的一種認識實踐活動.在解決習題的同時也是加深對力學知識的理解，掌握力學分析、思考的方法的過程.在習題講解中巧妙運用手讓學生再現(xiàn)物理情境，直接感受和體驗作用效果，在得出習題正確答案的同時升華了對力學概念和規(guī)律的認識，為以后從理論的高度分析解決問題積累了經(jīng)驗.

例1 在圖1所示中，畫出A點受到的彈力.

分析設(shè)計 根據(jù)圖形要求，設(shè)計用手來重現(xiàn)圖形所反映的物理模型.用一段細繩一端繞在左手中指尖上，另一端系是重物，用一根鉛筆一端頂在左手掌心，另一端挑住細繩中間，讓左手平放在豎直面內(nèi)，讓左手中指與鉛筆挑繩的一端在同一水平面內(nèi)，讓重物自然下垂，形成與圖形所畫完全一致的模型.完成后讓實驗學生說出細繩對中指的作用及方向、鉛筆對掌心的作用及方向，再過渡到A點，由此就能得出A點所受的沿AB指向B點的細繩的拉力和沿鉛筆CA指向A點的桿的支持力.

例2 如圖2所示，AC、BC為兩輕質(zhì)桿，A、B兩點有絞鏈，已知角α、β和懸吊的重物G，則下列敘述正確的是( ).

A.AC受拉力，BC受壓力 B.AC受拉力，BC受拉力

C.AC受壓力，BC受拉力 D.AC受壓力，BC受壓力

分析設(shè)計 根據(jù)題意用手設(shè)計出符合題意的物理模型，將左手掌心向上水平放置，用細線的一端系住手腕，另一端系住重物.用鉛筆的一端頂住掌心，另一端挑住細線，并讓細線與手掌面形成α角，讓鉛筆與手掌面形成β角，讓重物自然下垂，形成與題意完全相同的實物模型.讓學生直接說出自己的手腕和掌心所感受到的力的作用，得出AC是拉力，BC是壓力，應(yīng)選A.

例3 如圖3所示，小車上固定著一根彎成α角的曲桿，桿的另一端固定一個質(zhì)量為m的球，小車在水平面上做勻速直線運動，分析桿對球的彈力大小和方向.

分析設(shè)計 將此小車視為靜止，最終結(jié)果一致，并將此題的物理模型轉(zhuǎn)化遷移為一個同學用手握住拖把桿傾斜挑起一張凳子，讓他說出手的作用力的效果，并說出他正在向那個方向用力，從而確定了托把桿對凳子的作用力為支持力，方向上.還可以讓學生將水桶裝適量水后用拖把桿傾斜挑起，讓學生說出自己雙手用力的方向.再將這些結(jié)論遷移到例3中，很容易得出曲桿對小球的彈力方向豎直向上，小球受力平衡，得出彈力大小等于小球的重力大小，同時學生對“桿的彈力方向并不一定沿著桿”有了深刻理解.

只要在教學中認真分析，大膽創(chuàng)新，還有很多習題可通過手來演示物理情境，讓抽象難懂的力學問題簡單明了，同時學生對相關(guān)力學知識也有了深刻理解和體會，對力學概念、規(guī)律的認識和解決方法有了從感性認識到理性認識的飛躍，為以后分析理解與力學相關(guān)的知識奠定了良好基礎(chǔ).

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