高中物理《靜摩擦力》一課怎樣突破難點

?劉鳳羽

高中物理《靜摩擦力》一課怎樣突破難點

?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基礎(chǔ)上的延伸和拓展。摩擦力是高中力學重要的性質(zhì)力之一，是重點也是難點，是受力分析以及動力學問題的基礎(chǔ)。

學生在生活中對摩擦力有一定的體驗，在初中也進行了學習。初中教材中重點介紹了滑動摩擦力，介紹了根據(jù)二力平衡條件測量滑動摩擦力的方法，并對影響滑動摩擦力的因素進行了定性的探究。學生對靜摩擦力沒有深入的研究和學習，甚至有一些錯誤的前概念，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，阻礙物體運動等等；學生正處于形象思維向抽象思維過度階段，對“看得見”的運動理解比較好，但對“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準和以上分析，確定本節(jié)課教學重點為靜摩擦力方向的判斷以及大小的簡單計算；正確理解最大靜摩擦力的概念。難點是相對運動趨勢方向的判斷以及探究影響最大靜摩擦力因素的實驗。為了突出重點、突破難點，我將教學過程分為六個部分：

一、課前預(yù)習、知識準備

課前下發(fā)導(dǎo)學案，課前準備問題如下：

1.兩個相互接觸的物體，當它們相對滑動時，在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙____________的力，這種力叫做____________摩擦力。

2.如圖，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿長木板做____________運動，根據(jù)____________，可知木塊在長木板上滑動時所受的摩擦力等于____________。

3.滑動摩擦力的大小跟那些因素有關(guān)？

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

本環(huán)節(jié)學生課前完成，其中第1-3題為初中所學滑動摩擦力有關(guān)知識。初中知識的再現(xiàn)，將為本節(jié)課重點研究的靜摩擦力做好知識和研究方法上的準備；第4題是在課前為學生設(shè)置的體驗環(huán)節(jié)，在講臺上搭一塊結(jié)實的板，站在板上可下滑或靜止。雖然摩擦力是一種常見的力，但學生在平時接觸摩擦力的時候很少思考和研究，設(shè)計這一環(huán)節(jié)，讓學生再次切身體會摩擦力、體會相對運動和相對運動趨勢，帶著問題走近課堂。

二、創(chuàng)設(shè)情境、引入課題

播放視頻：車輪鎖定，推車推不動；演示手握玻璃杯；結(jié)合課前學生的體驗，站在斜面上不下滑，引導(dǎo)學生分析這些物體所受摩擦力的特點。這樣從身邊實例出發(fā)，引入新的物理概念，引起學習興趣，體現(xiàn)物理知識與生活的聯(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時，學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，教師再舉實例，手拿玻璃瓶向上勻速運動、人隨商場扶梯沿斜坡向上勻速運動，提問：這些運動的物體所受的摩擦力是哪種摩擦力？啟發(fā)學生認識之前的錯誤，引導(dǎo)學生用物理語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?！皠又杏徐o”的靜摩擦力是學生學習的難點，讓學生在不斷的質(zhì)疑中提高認識，修正錯誤的前概念，突破難點。

四、合作探究、總結(jié)規(guī)律

這個環(huán)節(jié)學生需要探究三個問題

1.靜摩擦力的方向 有的相對運動趨勢顯而易見，例如：手握玻璃瓶靜止；還有的相對運動趨勢不易察覺，例如：手握玻璃瓶向下勻速運動。教師充分創(chuàng)設(shè)情境，提醒學生分析時注意明確研究對象，引導(dǎo)學生分組討論：“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生靜摩擦力的方向與相對運動趨勢方向相反，而要采用具體實例引導(dǎo)學生分析、探索、總結(jié)方法；靜摩擦力方向的判斷不拘泥于一種方法，開闊學生的思路。

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

教師可引導(dǎo)學生以小組為單位根據(jù)二力平衡條件設(shè)計方案并動手操作、總結(jié)規(guī)律。實驗方案不唯一，經(jīng)光滑定滑輪連重物、彈簧秤、力傳感器均可達到實驗?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。物體滑動起來所受摩擦力就不是靜摩擦力了，讓學生在實驗中發(fā)現(xiàn)最大靜摩擦力問題。這樣培養(yǎng)了學生設(shè)計實驗、動手操作能力；培養(yǎng)了學生由實驗現(xiàn)象觀察、歸納規(guī)律的能力。

3.最大靜摩擦力 探究這個問題時，教師需要設(shè)置三個問題，

問題一：怎樣測出最大靜摩擦力的大小？學生根據(jù)上個實驗的經(jīng)驗設(shè)計方案，用彈簧秤、力傳感器、滑輪小桶裝沙，交流討論個方法可行性，用彈簧秤實驗小組讀數(shù)不穩(wěn)定，教師提示改進方法，例如在彈簧稱上放一紙團；指導(dǎo)用傳感器的小組將傳感器固定……

問題二：最大靜摩擦力大小與什么因素有關(guān)？ 教師先讓學生猜想，再引導(dǎo)學生用控制變量法設(shè)計方案進行實驗驗證、整理數(shù)據(jù)并總結(jié)規(guī)律。

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

五、學以致用、歸納升華

經(jīng)過以上的探究學習，學生可以根據(jù)所掌握的知識，解釋生活中的實例，判斷靜摩擦力方向、計算靜摩擦力的大小了。這樣可以對教學成果進行反饋檢驗。學生在感嘆科學的奇妙作用之余，也為自己新掌握的知識感到驕傲。接下來引導(dǎo)學生自主總結(jié)靜摩擦力三要素，靜摩擦力大小范圍，滑動摩擦力三要素，梳理知識脈絡(luò)、能力提升。

六、布置作業(yè)、課題研究

結(jié)束語：在新課程理念指導(dǎo)下，我充分考慮了學生的認知發(fā)展特點，又結(jié)合本學校高效課堂、小組合作學習的教學特色設(shè)計了上述的教學過程。通過充分的情境創(chuàng)設(shè)、教師的適度引導(dǎo)、學生的自主探究很好的實現(xiàn)了本課的三維目標，得到了很好的教學效果，抓住了重點，突破了難點。最后，希望通過我們的努力，能夠讓新時代的學子們真切感受到物理學的魅力，享受學習的快樂！

遼寧省大連市第二十三中學 116031)