力學(xué)教學(xué)中手的妙用

甘肅省武威第十五中學(xué)(733000)

何萬(wàn)軍●

力學(xué)教學(xué)中手的妙用

甘肅省武威第十五中學(xué)(733000)

何萬(wàn)軍●

凡是高中物理教師都會(huì)有一個(gè)相同的體會(huì)：高一力學(xué)難教；凡是上過(guò)高中的學(xué)生，都有一個(gè)共同的感受：高一力學(xué)難學(xué).造成這兩難的原因很多，有力學(xué)知識(shí)抽象的因素，有學(xué)生思維方式不適應(yīng)的因素，也有教師教學(xué)方法不當(dāng)?shù)囊蛩氐?高一力學(xué)知識(shí)是整個(gè)物理學(xué)的基礎(chǔ)，是今后學(xué)習(xí)力、熱、光、電磁及近代物理的必備知識(shí).所以物理教師都知道：高一力學(xué)很重要.如何來(lái)教好、學(xué)好力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)呢？本人在實(shí)際教學(xué)中探索借助學(xué)生的手來(lái)做文章，既形象易懂，又能調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，還能培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理的興趣，現(xiàn)歸結(jié)如下，謹(jǐn)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(xué)現(xiàn)象與手可謂是“形影不離”.在學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)中讓學(xué)生通過(guò)使用自己的手，參與到學(xué)習(xí)、思考、理解力學(xué)知識(shí)中，在理解掌握力學(xué)概念、規(guī)律的同時(shí)還能促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立探究能力.

一、用手體驗(yàn)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(xué)中，讓學(xué)生在課堂上通過(guò)相互推掌來(lái)體驗(yàn)力離不開(kāi)物體，區(qū)分施、受力物體及其相對(duì)性.通過(guò)舉課桌、凳來(lái)理解重力的存在.通過(guò)手在黑板、課桌上的推、拉來(lái)感覺(jué)摩擦力的存在及種類.用手拉繩、手拉手、手捏飲料瓶等來(lái)體驗(yàn)彈力.

二、用手來(lái)體驗(yàn)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(shí)可讓學(xué)生提或舉不同質(zhì)量的物體，表述其感受，從而讓學(xué)生得出重力大小與物體質(zhì)量的定性關(guān)系.在學(xué)習(xí)動(dòng)摩擦力時(shí)讓學(xué)生在課桌上來(lái)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(xué)生從手的感覺(jué)中得出動(dòng)摩擦力大小與正壓力的定性關(guān)系.講到彈力可讓學(xué)生在課堂上拉拉力器，從彈簧的形變與同學(xué)的表情中得出彈力大小與形變大小的關(guān)系.

三、用手來(lái)確定力的方向，積累判斷經(jīng)驗(yàn)

在學(xué)習(xí)摩擦力時(shí)，其方向是重點(diǎn)，也是讓人頭痛的難點(diǎn).在確定動(dòng)摩擦力的方向上，讓學(xué)生根據(jù)自己的手在課桌上的來(lái)回運(yùn)動(dòng)，對(duì)其形成感性認(rèn)識(shí)，理解體會(huì)“動(dòng)摩擦力的方向與接觸面相切，跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反”，重點(diǎn)體會(huì)手與桌面、手與手、手與墻等各物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并理解、分清與研究物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向，為今后判斷物理模型的摩擦力方向積累經(jīng)驗(yàn).在學(xué)習(xí)靜摩擦力的方向時(shí)，手的作用更突出.讓學(xué)生的手在桌面上使勁向下壓并向前推，從中體驗(yàn)靜摩擦力的方向和最大靜摩擦力的存在.通過(guò)手握空瓶和實(shí)瓶來(lái)體驗(yàn)最大靜摩擦力與正壓力的定性關(guān)系.彈力教學(xué)中通過(guò)兩個(gè)學(xué)生拉繩或一個(gè)人兩手拉繩，來(lái)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(lái)體驗(yàn)桿的彈力的方向(可能沿著桿，也可能不沿著桿)，并通過(guò)對(duì)桿的壓和拉來(lái)理解桿的彈力的作用效果(是拉力或是支持力).

四、用手來(lái)演示習(xí)題物理情境，升華習(xí)題作用

解力學(xué)習(xí)題是依托力學(xué)現(xiàn)象和客觀現(xiàn)實(shí)中抽象出的物理情境為基礎(chǔ)，讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦，利用已學(xué)力學(xué)知識(shí)分析、思考解決，并將其回歸到客觀現(xiàn)實(shí)中，解決實(shí)際問(wèn)題為目的的一種認(rèn)識(shí)實(shí)踐活動(dòng).在解決習(xí)題的同時(shí)也是加深對(duì)力學(xué)知識(shí)的理解，掌握力學(xué)分析、思考的方法的過(guò)程.在習(xí)題講解中巧妙運(yùn)用手讓學(xué)生再現(xiàn)物理情境，直接感受和體驗(yàn)作用效果，在得出習(xí)題正確答案的同時(shí)升華了對(duì)力學(xué)概念和規(guī)律的認(rèn)識(shí)，為以后從理論的高度分析解決問(wèn)題積累了經(jīng)驗(yàn).

例1 在圖1所示中，畫出A點(diǎn)受到的彈力.

分析設(shè)計(jì) 根據(jù)圖形要求，設(shè)計(jì)用手來(lái)重現(xiàn)圖形所反映的物理模型.用一段細(xì)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(xì)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(shí)驗(yàn)學(xué)生說(shuō)出細(xì)繩對(duì)中指的作用及方向、鉛筆對(duì)掌心的作用及方向，再過(guò)渡到A點(diǎn)，由此就能得出A點(diǎn)所受的沿AB指向B點(diǎn)的細(xì)繩的拉力和沿鉛筆CA指向A點(diǎn)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(diǎn)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(jì) 根據(jù)題意用手設(shè)計(jì)出符合題意的物理模型，將左手掌心向上水平放置，用細(xì)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(xì)線，并讓細(xì)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(shí)物模型.讓學(xué)生直接說(shuō)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(gè)質(zhì)量為m的球，小車在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，分析桿對(duì)球的彈力大小和方向.

分析設(shè)計(jì) 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(gè)同學(xué)用手握住拖把桿傾斜挑起一張凳子，讓他說(shuō)出手的作用力的效果，并說(shuō)出他正在向那個(gè)方向用力，從而確定了托把桿對(duì)凳子的作用力為支持力，方向上.還可以讓學(xué)生將水桶裝適量水后用拖把桿傾斜挑起，讓學(xué)生說(shuō)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(duì)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(shí)學(xué)生對(duì)“桿的彈力方向并不一定沿著桿”有了深刻理解.

只要在教學(xué)中認(rèn)真分析，大膽創(chuàng)新，還有很多習(xí)題可通過(guò)手來(lái)演示物理情境，讓抽象難懂的力學(xué)問(wèn)題簡(jiǎn)單明了，同時(shí)學(xué)生對(duì)相關(guān)力學(xué)知識(shí)也有了深刻理解和體會(huì)，對(duì)力學(xué)概念、規(guī)律的認(rèn)識(shí)和解決方法有了從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的飛躍，為以后分析理解與力學(xué)相關(guān)的知識(shí)奠定了良好基礎(chǔ).

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