浅谈摩擦力的教与学论文_兰兴芬

(四川省广安第三中学校,四川 广安 638000)

摘要:在高中物理教学中,关于摩擦力是教学的重点,也是学生较难理解的一部分内容,尤其摩擦力的方向判断更是给学生增加困惑。本文从引起摩擦力理解误区的若干因素入手,提出引起摩擦力正确理解主要是由于对生活经验的盲目信任以及受到传统教学方式的制约,并对滑动摩擦力以及静摩擦力进行了具体的阐释,最后提出通过创设物理情景,使用类比方法,使教学更加生动以及构建适合的物理模型进行教学等方式,来进一步提升高中物理摩擦力教学的效果,希望能对此后该项内容的教学工作提供一定借鉴。

关键词:高中物理;摩擦力;教学

一、前言

在高中物理教学中,摩擦力是学习的重点内容,并且与生活的结合较为紧密,学生更容易根据日常经验来对摩擦力的相关知识进行判断,因此,如何引导学生正确理解影响摩擦力的相关因素,提高学生物理学科学习的效率,是教育学者一直关注的课题。

二、引起摩擦力理解误区的若干因素

(一)对生活经验的盲目信任。生活中经常会出现摩擦现象,因此学生经常犯经验主义错误,以自己的生活经验来对摩擦力进行判断。例如在推较重的物体时,没有推动,那么很多学生就会认为在推力小于静摩擦力的情况下会产生物体无法移动的情况。事实上,这一现象要根据平衡条件进行判断,静摩擦力与推力的大小应该相等。

(二)受到传统教学制约。与初中物理相比,高中物理知识逻辑性更强,对于学生思维能力要求更高,但在传统的高中物理教学中,往往同样采取灌输式的教学方法,忽略了以学生为中心的教育理念,在课堂学习中,学生对于教师讲授的知识往往一知半解,课后往往依靠死记硬背来解决物理习题,由于缺乏对物理知识的深入理解以及各种概念的活学活用,因此,在对摩擦力学习中疑惑重重。比例摩擦力方向判断时,觉得摩擦力作为阻碍物体运动的力,应该与物体运动方向相反,但实际上,摩擦力是阻碍物体之间的相对运动,其方向应该是与物体相对运动的方向相反。

三、关于滑动摩擦力及静摩擦力

(一)滑动摩擦力。两个物体在互相接触,其中一个物体在另一个物体表面进行滑动,在两个物体接触面上所产生的阻碍两者相对运动的力就被成为滑动摩擦力。上述概念中,“相对”二字十分重要,主要是指两个物体之间产生的相对运动,相较地面来说并非两者同时产生运动。在实际生活中,所有的物体表面都是凹凸不平的,其中包括我们看起来很光滑的玻璃,在对其表面进行放大后,也会发现其表面同样凹凸不平。如下图1所示,在两个物体产生相对运动时,如果对上面的甲物体施力使其向右,那么再看图2,下面的乙物体上的凸面的左方则会对甲物体凹面的左侧发出一个向左的阻力,因为物体间力的相互作用,同样甲物体凹面左侧同乙物体凹面左侧同样出现了向左的力,就形成了图三中的各个力,即f1、f2、f3……

那么影响摩擦力大小的因素究竟有哪些呢?我们再看图4。在实验时,使用弹簧秤拉动木块进行匀速直线运动。而此时弹簧秤显示出的的拉力大小并非摩擦力大小。实验中木块进行匀速直线运动时,砝码对木块的摩擦力与木块水平方向的受到的拉力是一对平衡力,按照两力平衡的条件,摩擦力与拉力大小是相同的。因此测出拉力大小就等于得到了摩擦力的大小。无数的实验数据证明,在滑动摩擦力中,其大小与接触面粗糙程度及压力大小息息相关。其中接触面越粗糙,压力越大,则摩擦力就更大,反之亦然。

(二)静摩擦力。这一概念是指两个相对静止的物体,在即将发生相对运动时或者已经发生相对运动时,在两者接触面上所产生的力。这种摩擦力的方向有两个,它既可以同力的方向相同,也可以与力的方向相反。同样以图4为例,如果在木块上放上一个砝码,在使用弹簧拉动木块,砝码由于受到木块对它的静摩擦力,能够随模块一同移动。实际上是这样的:当木块被拉动后,变更原来静止的状态开始向前运动,那么此时砝码相对于木块需要向后滑动,此时由于木块带给了砝码阻力,阻止砝码向后运动,那么此时木块带给砝码的摩擦力就是向前的,因此就木块而言,砝码并没有移动,这时静摩擦力就产生了。通常而言,静摩擦力并没有准确的大小,当物体处于静止状态时,那么静摩擦力的大小随拉力大小的变化出现变化,并且与拉力的大小是相等的。静摩擦力的方向一直是沿着接触面切线方向;与拉力方向相反,或者说跟物体间相对滑动趋势方向是呈相反方向的。静摩擦力运动方向的判断方法与滑动摩擦力的判断方法是相同的,但需要注意,其中静摩擦力是阻碍相对运动的趋势,即方向和相对运动的趋势方向呈相反方向。

四、关于摩擦力教学手段优化策略

(一)创设物理情景,使用类比方法,使教学更加生动

类比方法教学就是将相近的事物进行比较,分为正反类比两种,利用类比,便于学生更容易理解物理教学中摩擦力的产生。类比中包括对相似概念类比以及新旧知识类比,在高中物理摩擦力教学中要充分发挥类比的正化作用,同时使新旧知识进行类比,进一步提升高中学生对已知物理概念的认知程度,使其物理知识体系更加完整。在摩擦力教学中可以以静摩擦力与滑动摩擦力对比来进一步加深学生对于摩擦力方向的理解。

(二)构建适合的物理模型进行教学

在构建物理模型之后,会更便于分析及处理物理问题,使人更加容易理解,同时可以充分发挥学生的抽象思维来对解决问题,进一步提升学生的物理逻辑思维能力。相对于摩擦力部分来说,我们自己可以归纳出一些简单的模型,在我们计算、分析题时,会更为快捷简便。

五、结语

由于许多学生在高中物理学习中有着较大的误解,缺乏深入思考的能力,由于错误的生活经验对物理知识进行判断而影响了物理的学习,在教学过程中,教师要进一步转变学生的观念,通过各种情景创设使教学更加生动,并且构建适合的物理模型进行教学,以此来提升学生学习物理的积极性和主动性,达到提升教学效果的目的。

参考文献

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论文作者:兰兴芬

论文发表刊物:《知识-力量》2019年2月中

论文发表时间:2018/12/11

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