河北省蠡縣大百尺中學 孔慧敏
摩擦力的教學淺析
河北省蠡縣大百尺中學孔慧敏
摩擦力概念相對運用相對運動
初中物理中摩擦力這一節(jié),屬于概念課,沒有涉及計算問題,個人認為生活中處處都是摩擦力的例子,學生接受起來會比較直觀感知,學生學好摩擦力概念應該不成問題。然而,實際并不如我料,對于淺層次的摩擦力現象學生還能應付,但難度稍微有些提高,便無從下手,錯誤百出。尤其是靜摩擦的理解更為難以理解。究其原因,可能是摩擦力的概念理解上,學生理解程度還不夠,不透徹,故不能應付有難度的習題。所以,對摩擦力概念的深度教學就顯得就很重要了。
摩擦力是指相互接觸的兩個物體,由于發(fā)生了相對運動或有相對運動趨勢時,在接觸面上產生的一種阻礙物體相對運動的力。這個概念的關鍵點就是對“相對運動”和“相對運動趨勢”的理解,講好了“相對運動”和“相對運動趨勢”,摩擦力的概念就講好了十之八九。學生之前沒學好摩擦力的概念,就是沒有理解好“相對運動”和“相對運動趨勢”的含義。而“相對運動”和“相對運動趨勢”在教材和教參中都沒有詳細剖析,教師對這一點的理解和講授就仁者見仁,智者見智了。我理解的“相對運動”和“相對運動趨勢”是指受力物體相對于施力物體的相對位置變化,或者是想發(fā)生相對運動而沒有涌動起來,是以施力物體為參照物的機械運動,摩擦力的作用是阻礙“相對運動”和“相對運動趨勢”的發(fā)生,但不一定是阻礙物體的“運動”發(fā)生。
例如,在皮帶機上放著的沙袋,在皮帶機剛啟動時,皮帶會對沙袋施加摩擦力,皮帶是摩擦力的施力物體,沙袋是受力物體,由于慣性沙袋要保持其原來的靜止狀態(tài),以皮帶為參照物,沙袋就要向后發(fā)生“相對運動”,故此時,摩擦力的方向會就是向前的,它促使沙袋與皮帶一起運動,摩擦力此時對受力物體起到了促進物體“運動”的作用;當沙袋與皮帶一起進入勻速直線運動狀態(tài)后,兩者相對靜止,由于兩者之間沒有了“相對運動”,摩擦力存在的條件消失了,摩擦力便也隨之消失了;當皮帶減速時,沙袋由于慣性還要保持其高速向前的運動狀態(tài),相對于皮帶來講沙袋就發(fā)生了向前的“相對運動”,故此時摩擦力的方向就是向后的,摩擦力此時起到了阻礙物體“運動”的作用。再比如,人走路時,以路面為參照物,人腳向后蹬,人腳相對于地面有向后發(fā)生“相對運動”的趨勢,故地面對人腳產生一個方向向前的摩擦力,阻礙其向后發(fā)生“相對運動”,路面對人鞋底的摩擦力對人體的“運動”起到了促進作用。假如,沒有摩擦力,那么人鞋就要向后打滑,不能前進。所以,摩擦力的方向始終與物體“相對運動”(相對于施力物體的運動)方向相反,而與物體的“運動”方向不一定相反;摩擦力的作用是阻礙物體的“相對運動”,而不一定阻礙物體的“運動”。
過去,學生也明白物體的“相對運動”與物體的“運動”是不同的,但到底是哪里不同,其實是沒有弄清楚的,而弄不清的原因,就是教師沒有給學生講明“相對運動”是“相對”于誰的運動才叫相對運動。當然,學生自己也沒有領悟到這個相對運動的參照物,以致造成概念關鍵點不清,理解不到概念的本質,從而造成解題乏力。所以,只有找到了問題的癥結所在,才能對癥下藥,才能教有實效。