武慧娟
【摘要】 ?摩擦力是高中物理力學(xué)知識體系中的一項重要內(nèi)容,也是歷年高考中的熱點話題,摩擦力的產(chǎn)生條件復(fù)雜,學(xué)生經(jīng)常會對物體間是否存在摩擦力以及摩擦力的方向判定等問題產(chǎn)生困惑。針對此種情況,本文將深入分析摩擦力的產(chǎn)生條件,探索“三步法”在高中物理“摩擦力”教學(xué)過程中的具體應(yīng)用,旨在實現(xiàn)高中物理摩擦力教學(xué)難題的突破。
【關(guān)鍵詞】 ?三步法 高中物理 摩擦力
【中圖分類號】 ?G633.7 ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 ?A ? 【文章編號】 ?1992-7711(2019)15-068-01
高中物理摩擦力教學(xué)過程中,很多教師都會直接告訴學(xué)生物體所受摩擦力的具體情況,只講是什么,不講為什么,導(dǎo)致學(xué)生對摩擦力的理解不夠透徹,遇到類似的問題仍然束手無策,為了突破高中摩擦力教學(xué)難題,教師要對具體的物理問題進(jìn)行定性分析,利用三步法構(gòu)建學(xué)生的摩擦力知識,使學(xué)生做到知其然,更知其所以然。
一、摩擦力產(chǎn)生的有效條件及類型
摩擦力是力學(xué)知識的重要組成部分,為了突破高中物理摩擦力教學(xué)難題,需要幫助學(xué)生了解產(chǎn)生摩擦力的有效條件,建立摩擦力概念。物體之間要想產(chǎn)生摩擦力,首先要相互接觸并擠壓,其次接觸面應(yīng)不光滑,此外,要保證接觸物體間存在相對運動或相對運動的趨勢,只有物體同時具備上述三個條件,才會產(chǎn)生摩擦力。相對運動狀態(tài)下產(chǎn)生的摩擦力屬于滑動摩擦力,且滑動摩擦力的大小與壓力正相關(guān),滑動摩擦力的方向與物體的運動方向在同一直線上,且與相對運動方向反向。如果物體間不存在相對運動,但有相對運動的趨勢,那么其產(chǎn)生的摩擦力屬于靜摩擦力,靜摩擦力的大小在0~Fmax之間,且與物體的相對運動趨勢方向相反,產(chǎn)生靜摩擦力的兩個物體相對靜止,但并不意味著兩個物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)。
二、“三步法”突破高中物理摩擦力難題的有效策略
(一)利用三步法確定摩擦力解題步驟
摩擦力教學(xué)過程中應(yīng)用三步法突破物理摩擦力難題。第1步要確定物體之間是否存在摩擦力;第2步要確定,物體之間存在何種摩擦力;第3步要明確摩擦力的大小及方向。例如:水平地面放置著重物b,b重8N,重物a放置在重物b上,且a重5N,各接觸面不光滑,求從a下方拉出b時,分析各接觸面之間的摩擦力情況,利用三步法,明確解題步驟,第1步:重物a與b之間,b與地面之間均符合產(chǎn)生摩擦力的條件,都存在摩擦力;第2步:由于此運動是拉出運動,故屬于滑動摩擦力;第3步:a相對于b向向左運動,那么b對a的摩擦力應(yīng)向右,而b相對于a向左運動,那么a相對于b的摩擦力則向左,同時,B相對地向右運動,地面阻礙物體b的運動,則地對b的摩擦力方向向左。
(二)利用三步法判斷摩擦力的方向
摩擦力是力學(xué)知識中最復(fù)雜的一項內(nèi)容,想要有效處理物體運動時的摩擦力問題,要明確摩擦力的具體方向,教學(xué)過程中,教師可以以施力物體作為摩擦力的參照對象,使用三步法確定摩擦力的方向,第1步,判斷施力物體確定研究對象;第2步,使用假設(shè)法判斷物體的相對運動或相對運動趨勢;第3步,取相反方向為摩擦力的方向。例如:水平地面有一個傳送帶,傳送帶沿順時針方向向右轉(zhuǎn)動,將初速度為零的小物塊兒輕輕的放在傳送帶上,試分析物體剛放上傳送帶使受到的摩擦力方向,第一步:明確此問題中是施力物體為傳送帶,研究對象為小木塊兒;第二步:判斷相對運動方向,傳送帶水平向右運動,小木塊兒相對于傳送帶向左;第三步:用與相對運動相反方向確定摩擦力的方向,即小木塊所受摩擦力向右。使用三步法判斷摩擦力的方向,能夠避免學(xué)生做題中的無序性與盲目性,有助于幫助學(xué)生突破高中物理摩擦力難題。
(三)利用三步法深度分析摩擦力問題
利用三步法深度分析摩擦力問題,第1步:創(chuàng)設(shè)問題情景,引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的錯誤所在;第2步:利用摩擦力知識分析學(xué)生的疑問,解決學(xué)生心中的疑惑;第3步:建立學(xué)生對摩擦力的正確認(rèn)識,實現(xiàn)學(xué)生對摩擦力知識的構(gòu)建。例如:水平地面上放置著物體A,A上面放置著物塊B,用水平向右的力F拉動物塊A,A與B保持相對靜止,并共同向右做加速運動。第1步教師可以創(chuàng)設(shè)問題,問學(xué)生B受到的摩擦力方向?學(xué)生受慣性思維的限制,認(rèn)為摩擦力的方向與運動方向相反,從而推斷出摩擦力的方向向左,導(dǎo)致學(xué)生對摩擦力問題分析錯誤,甚至不知道自己錯在哪里。
那么,教師就要進(jìn)行第2步,運用摩擦力知識對具體問題進(jìn)行分析,解釋學(xué)生心中的疑惑,假設(shè)A與B之間不存在摩擦力,則A水平向右運動時,B將不能隨A一起運動,故A與B之間存在摩擦力,而B相對A有水平向左運動的趨勢,故意受到B水平向右的靜摩擦力的作用,且與物體的運動方向相同。
第3步,為加深學(xué)生對摩擦力方向的理解,教師可以從生活中常見的摩擦受力現(xiàn)象入手,打破學(xué)生的思維限制,加深學(xué)生對摩擦方向的體會。例如:手握礦泉水瓶,沿水平向右運動,此時靜摩擦力的方向豎直向上,與物體的實際運動方向垂直,以生活化的實例入手,深化學(xué)生對摩擦力的理解,糾正學(xué)生摩擦力與運動方向總是相反的認(rèn)知錯誤,構(gòu)建學(xué)生的摩擦力知識體系,實現(xiàn)摩擦力教學(xué)難題的突破。
結(jié)束語
綜上所述,高中物理摩擦力教學(xué)過程中,教師需要三利用三步法,對摩擦力問題進(jìn)行定性分析,深化學(xué)生對摩擦知識的理解,構(gòu)建學(xué)生的摩擦力知識體系,改變學(xué)生知其然而不知其所以然的問題,幫助學(xué)生突破高中物理摩擦力難題。
[ 參 ?考 ?文 ?獻(xiàn) ]
[1]柳春光.析疑之所在究方法所在——高中物理解決幾類摩擦力問題的案例分析[J].湖南中學(xué)物理,2018,33(06):94-95.
[2]冷佳雨.高中物理摩擦力做功的常見問題分享[J].化工管理,2017(35):127.
[3]孟德飛.教室資源開發(fā)為物理教具的實踐探討——以高中物理必修Ⅰ《摩擦力》一節(jié)的教學(xué)為例[J].湖南中學(xué)物理,2016,31(04):65-66+82.