关于摩擦力学习的几点技巧

对于摩擦力这一知识点,学生虽然初中接触过,但在高中仍然是一个难点,是进入高中后学习物理的第一个“拦路虎”。学生普遍感到摩擦力这个知识难学,对一些相关问题感到无所适从、无处下手,也是考试中的重大失分区。然而摩擦力在力学中又占有着相当重要的地位。那么如何学好摩擦力呢?我根据多年的教学体验,加上对学生学习这一知识点后的困惑的走访,认为有关摩擦力的知识从以下几个方面着手会轻松一些。

一、弄清定义

首先要弄清摩擦力的定义并理解它,这是学习任何一个知识点所必需的。教材上是这样定义的:两个互相接触的物体,当它们发生相对运动或有相对运动趋势时,在两物体的接触面之间有阻碍它们相对运动的作用力,这个力叫摩擦力。教师可以让大家通过手在桌子上滑动来先感受一下。

二、深刻理解摩擦力产生的条件

关于摩擦力的产生条件教师一定要带领大家深刻理解,因为在以后的学习中学生容易忘记物体受摩擦力或多出摩擦力,准确的受力分析很重要。

物体之间产生摩擦力必须具备以下四个条件:

1.两物体相互接触。

2.两物体相互挤压,发生形变,有弹力。

3.两物体发生相对运动或相对运动趋势。

4.两物体间接触面粗糙。

这四个条件缺一不可。但是有一点要特别注意:有弹力的地方不一定有摩擦力,但有摩擦力的地方一定有弹力。

三、会正确判断摩擦力的方向

教材上有关摩擦力的方向是这样阐述的:摩擦力方向与接触面相切,且与相对运动方向或与相对运动趋势方向相反。这一句话学生容易记住,但通常不能准确理解。

我们不能简单地把摩擦力方向理解为一定与运动方向相反,“摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势”。可是大多数学生去处理实际题目时仍然感到十分困难,我们首先要分清是相对哪个面,其次要用运动学的知识来正确判断相对运动或相对运动趋势的方向。这里面对于摩擦力的方向介绍一些常用判断方法。

1.巧用“体态语言”法

教师可以在讲授这一知识点时做这样一个演示:夸张地做出将脚“后蹬”和“前踹”的动作,以便在学生的头脑中建立起相对地面有运动趋势方向的具体情境。因为只有清晰地认识到了这一情境,学生在分析思考问题时才能有最原始的素材,才能容易解决这个问题。

2.利用“实物比拟”法

教师可取一把长毛刷子,把它放在粗糙的水平面上,先用手握住刷柄,施加一个水平的推力但不能真正推动,引导大家注意观察刷毛的变化情况。这时大家可以看到:刷子的上半部分,由于受到推力的作用,刷毛向前倾斜了,也就是说,刷子的上半部分向前运动了,而下半部分,由于受到水平面的静摩擦力作用,刷毛几乎仍停在原处。也就是说,刷毛相对水平面未发生运动。这个例子直观地表现出了“相对运动趋势”这一情况,可帮助学生理解该部分知识。

四、能计算摩擦力的大小

教学大纲要求我们高中阶段重点学习静摩擦力和滑动摩擦力,那么它们的大小该怎么解决呢?

1.滑动摩擦力

公式:f=μN,其中N是压力,在水平地面的时候N=mg,μ是滑动摩擦因数,与材料有关。如果物体做匀速直线运动,摩擦力等于牵引力。

2.静摩擦力

①最大静摩擦力:静摩擦力存在最大值,即使物体由静止变为运动所需要的最小的力,称为最大静摩擦力。它略大于使物体刚要运动所需要的最小外力(滑动摩擦力)。

②静摩擦力的大小不是一个定值,而是随物体所受的外力变化而变,大小可以是在零和最大静摩擦力之间的任一值,即0

关于摩擦力的大小,我们都已学习过静摩擦力的大小不是一个定值,而是随实际情况而变,那关键是如何正确地进行受力分析、如何利用力的平衡知识来解决呢。静摩擦力是很常见的,例如:当人用力F推物体时,如果物体静止不动,由力的平衡条件知物体所受静摩擦力大小等于F,若用力2F推物体而仍没有推动,此时静摩擦力大小等于2F。当人的水平推力增大到某一值Fmax时,物体就要开始滑动了,此时静摩擦力是最大值,所以静摩擦力的取值范围是0

对于摩擦力的利用与防止这一部分内容,由于比较贴近生活,生活中的例子太多了,几乎所有的学生都可以轻松地理解,教师只要列举生活中的一些例子让大家讨论,然后总结一下就行了。只要学生能多观察,多思考,完全可以掌握,这里不再赘述。

以上所阐述的这些都是有关学习的智力因素方面,有些非智力因素也应引起学生足够的重视。比如多问师长。经过前面的学习,好像摩擦力学得可以了,其实这是错误的想法,因为在学习的过程中我们经常会有自以为是的时候,切记“没有一本书是圣经”。我们在学习每一个知识点后都必须保持一份质疑的警觉,“有可能是自己的理解有偏差”,所以通过和师长的讨论可能可以防止这一类的错误的发生,再加上师长的建议,可以得到更多的相关信息,从而更加准确地掌握。

再比如多和同学讨论,所谓“教学相长”就是这个道理。学生在一起讨论问题时往往能够发现问题的症结,在帮助别人解答问题时,也能够切实地了解自己是否真的理解透彻了。一个题目从自己做出来到能够顺利地讲解给别的同学听那是质的飞跃,同时也可以顺便锻炼一下自己的语言表达能力。

还有一点需要注意的是:学生在学习完一节新课后绝不可能达到完全掌握、理解得详细周全的程度,学生不能满足于“今天我上完课了,做完作业了,完成学习任务了”,而是应该常常反思自己在学习过程中的所得、所失、所感,这样才能不断创新,不断地完善自己、提高自己。学生要坚持作总结整理。由于物理课可能并不是每天都有,片段的学习,很难有连贯的思考。学生在学完一个章节之后应合上书本,在自己的脑海里像回放电影一样再整理一遍,然后翻开书本再对照看看是否有遗漏,遗漏部分通常就是最容易忘记的地方。学完一大段之后自己再整理一下,并且要常常这样做,乐此不疲。

当然,教师在教学中也要不断渗透一些关于科学学习方法方面的教育,这对培养学生学习物理的兴趣,更好地掌握物理定律和理论,培养学生的创造性思维和良好素质有着非常重要的作用,也是全面落实课程的三维目标的一个重要手段。

参考文献:

[1]物理教与学整体设计.宁夏人民教育出版社,2007.

[2]高中物理讲练测.吉林教育出版社,2006.

[3]高中物理第二教材.延边大学出版社,2008.

[4]高中物理教学与测试.苏州大学出版社,2006.

[5]物理.人民教育出版社,2008.