“摩擦力”一節的課前準備及教學構思
一、課前準備
【教材分析】
“摩擦力”一課是高一《物理》第一章第四節內容,該節知識是本章教學的重點,同時也是教學的難點,它不但是力學的基礎,也是組成整個高中物理知識的一塊“基石”,所以對這節內容的教學必須引起高度的重視,要把它放在一個較高的教學層面上來對待。由于摩擦力問題的復雜性,且在具體問題中又表現出“動中有靜,靜中有動”,尤其靜摩擦在許多情形下似乎又是“若有若無,方向不定”,因此,對于初學者來說真是撲朔迷離,不易理解。也正是由于教材內容的上述特點,本節課又易于激起學生的求知欲,易于培養學生的辯證觀點,易于錘煉學生的物理素質。要充分用好該節教材內容,深入挖掘知識間的有機聯系,對學生開展針對性的思維訓練,進而提高學生應用物理知識解決實際問題的能力和創新思維能力。
本節課中的主要知識點有:相互接觸的物體間有相對運動趨勢或發生相對運動時,在接觸面處產生的阻礙物體間相對運動的力,叫做摩擦力。由定義出發,摩擦力又可具體分為靜摩擦力和滑動摩擦力。(1)靜摩擦力:物體受到的靜摩擦力隨其它的外力或運動狀態的變化而變化,大小可在零與fmax之間變化,方向亦可變化、一般需根據物體的運動狀態,由物體的平衡條件或牛頓運動定律來計算它的大小。雖然靜摩擦力的方向與物體間相對運動趨勢的方向相反。但有時由于物體的相對運動趨勢難以判斷,所以它的方向往往也需由物體平衡條件或牛頓運動定律等來確定。(2)滑動摩擦力:大小為f=μn,方向與物體間相對運動的方向相反。一般情況下,相對于靜摩擦力來說,滑動摩擦力還是比較容易確定的,它像一個恒力似的,但有時滑動摩擦力在問題中亦是一個變化的力,其大小與方向均可改變。這兩種摩擦之間也沒有絕對的界限,在一定的條件下,這兩種摩擦也可以相互轉換。
【學生情況】
學生在初二時已學過有關摩擦力的初步知識,并且初中把摩擦力詳盡地分成了靜摩擦、滑動摩擦、滾動摩擦三種形式,同時,在初中階段學生也較為完整地學習了二力平衡的知識,初步學習了在同一直線上力的合成的知識,進入高一以來,又學習了力、重力、彈力等三節知識內容,其數學知識在物理方面的應用能力也隨著各科的學習而有所提高,尤其是前一節彈力的知識,與本節摩擦力的知識是有很多相似之處的:首先,它們都是被動力,在求解時,其大小和方向往往要由其它力的大小及方向來確定;其次,它們均為接觸力,物體間必須相互接觸才能發生此類相互作用。當然,關鍵的是它們之間是有很大的區別:首先,力的性質不同;其次,彈力是法向力,摩擦力是切向力;物體與物體接觸之處,有彈力未必有摩擦力,但有摩擦力時則必有彈力存在,等等。這些不同之處也正是要認真學習的。在教學中,要注意復習舊知識,做到恰當而有益的遷移,但同時又要讓學生正確牢固地樹立新概念,嚴防頭腦中已有的相關知識、概念的“負遷移”,使學生對該部分知識和技能達到順利的“內化”,同樣,教學重心不宜提得過高,應關注學生的“知識最近發展區”,調整教學內容、步驟和設計教學方法,力爭使學生“奮力一躍”后,便可達到學習目標要求,讓學生切實嘗到經努力后“成功”所帶來的喜悅。