“摩擦力”一節的課前準備及教學構思
【教具準備】
教師做演示靜摩擦力用的教具有:毛刷、滑塊、彈簧秤、毛巾等;教師做演示滑動摩擦力用的教具有:滑塊、厚白紙、定滑輪、彈簧秤、細線等。學生每兩人一組隨堂實驗用的教具有:小木板、滑塊、簡易測力計、重物、細繩等。為使學生便于觀察教師的演示實驗,還需使用大屏幕實物投影儀,此外,為了演示靜摩擦與滑動摩擦相互間的轉換,還需利用多媒體以及相應課件,以強烈的動畫效果給學生留下深刻的印象,為學生提供足夠的想象和思維空間,因而要認真完成課件的設計和制作。
【教法選用】
課堂中應多使用觀察法、實驗法等直觀教學手段,以激起學生的學習興趣。整個教學過程及其各部分的過渡、銜接,均應采取啟發式的教學,做到恰當鋪墊,適時點撥,以確保學生的主體地位得到切實維護,必要的講授、講解都要緊緊圍繞這一宗旨而適可而止。課堂內在引導學生做實驗或根據情景思考問題時,教師要主動巡視,巡視時要重視對個別學生的學法指導,以求全體學生在各自原有的水平上都得到提高和發展。
【解法指導】
習題練習也是學習物理的一個重要環節,因而,教學中也要注意對學生進行習題訓練的具體解法的指導,處理本節習題的常用方法有下述幾種:
(1)假設法,即假設接觸面光滑,看物體是否會發生相對運動,若發生相對運動,則說明物體原來的靜止是有運動趨勢的“靜止”,且假設接觸面光滑后物體發生的相對運動方向,即為原來相對運動趨勢的方向,從而確定靜摩擦力的方向。
例1 如圖1所示,物體a、b在力f的作用下,一起以相同速度沿f的方向勻速運動,則物體a所受摩擦力的方向為( )
a.甲、乙兩圖中物體a均受摩擦力作用,方向均與f相同
b.甲、乙兩圖中物體a均受摩擦力作用,方向均與f相反
c.甲、乙兩圖中物體a均不受摩擦力作用
d.甲圖中物體a不受摩擦力作用,乙圖中物體a受摩擦力作用,方向和f相同
解析 甲圖中,假設物體a不受摩擦力,由于物體a和b均保持勻速直線運動狀態,物體a與b無相對運動,故假設成立,所以物體a不受靜摩擦力作用;乙圖中,假設物體a也不受摩擦力,則物體a沿斜面向上做減速運動,即相對物體b有沿斜面向下的運動,而題設中物體a是隨物體b一起做勻速運動的,顯然,假設與題意不符,假設不成立,所以物體a受到物體b對它沿f方向的靜摩擦力的作用。
(2)規律法,根據物體所處的運動狀態,應用力學規律判定。由于學生受所學知識的限制,規律的應用只能選用初中所學的二力平衡的情況。具體的解題步驟是:先假設出物體受摩擦力的方向,再對物體進行全面的受力分析,然后使用物體的平衡條件列方程求解,最后根據對所得結果的討論,若解得摩擦力大小為零,說明物體不受這一假設的力;若解得摩擦力的結果為負值,說明物體受摩擦力作用,但作用力的方向與假設的方向相反。
例2 如圖2所示的是一鎖拿物體的裝置示意圖,中間為兩塊表面情況完全相同的正方體物塊,若每塊物體重均為g,試求圖中物塊1的左、右兩側面受到的摩擦力的大小?
解析 對物塊1、2整體作受力分析,設物塊1左側受到的靜摩擦力方向向上,大小為f,由題設知物塊2右側受到的靜摩擦力方向向上,大小亦為f,根據整體的受力平衡條件得