利用斜面模型突破摩擦力教学难点

多吉普珍

摘 要：摩擦力内容较为抽象，学生理解起来比较困难，将斜面模型引入摩擦力教学中，一方面有助于课堂教学的有序开展，另一方面能够最大程度激发学生学习兴趣，促使学生综合素质全面发展。

关键词：斜面 模型 摩擦力 教学难点 受力分析

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章号：1003-9082（2017）09-0-01

摩擦力是高中物理力学部分的一项重要内容，也是教学难点之一。由于摩擦力内容较为抽象，学生理解起来比较困难，往往成为学生学习物理的“拦路虎”，让学生产生畏难情绪，进而影响对其他物理知识的学习。为了解决这一教学难点，笔者尝试将斜面模型引入摩擦力教学中，有效地帮助了学生去深入理解这部分内容，提升了教学效果，大大推动了物理教学的持续深化。

一、斜面在摩擦力教学中的具体应用

1.概念导入

在摩擦力教学中，教师首先应从学生的生活经历谈起，让学生思考是否有过爬山的经历，进而引出众所周知的道理“上山容易下山难”，然后由教师提问：为什么是“上山容易下山难”，按照常理来看不应该是“上山难，下山容易”吗？通过这一设问来激发学生学习兴趣，深入思考摩擦力的相关概念。由于学生在初中阶段就曾接触过这一定义，所以学生对摩擦力内容具有一定的认知水平，但是停留在较为浅显的层次上，尚未形成完整的概念。由此，教师不应要求学生对其提出的问题做出正确的揭示，只是作为一个导引，引导学生对摩擦力的相关知识进行回顾，为下面的学習做好铺垫即可。

2.系统学习

在开展摩擦力教学中，不应立即将摩擦教学概念引出，应首先将滑动摩擦力教学概念引出，由于两者之间存在着必然的联系，在教学过程中能够起到较好的作用。如图1所示，物体从相对静止状态到运动过程中，摩擦力由静摩擦变为最大静摩擦力，然后形成滑动摩擦力。在理解静摩擦力时，学生由于自身物理知识底蕴较少，所以在理解过程中存在一定的障碍，此时教师应将斜面模型巧妙运用在摩擦力教学中，将木块放置于倾斜的斜面上，小木块有向下滑动的趋势，以此来形容学生站在斜坡上的感受。这时的斜面模型能够更有效地帮助学生深入理解斜面摩擦力的大小和角度之间的关系。学生在看到这个现象时，所做出的反应较为强烈。通过这一现象，学生更加迫切地想探索“上山容易下山难”这一问题。

学生存在疑问，教师自然需要讲解，带着学生的困惑，教师首先讲解物体在斜面上所受摩擦力的情况。在讲解过程中不断提出一系列问题来引起学生思考，诸如提问学生：“图1中斜面所受摩擦力方向是什么？”学生回答：“方向向上。”教师就这个问题引出接下来的问题：“为什么会是向上呢？小木块不是向下滑动吗？”再次引发学生的深度思考。此时，教师向学生剖析斜面上物体所受的力，明晰物体为什么会出现向下滑动的现象，给予学生一定的交流沟通时间。尽管学生彼此沟通得出的结果不一定正确，但却是教学中最为看中的，以确保学生能够持续保持对物理知识学习的兴趣。最后，教师对问题进行讲解：物体所受重力沿斜面以及垂直于斜面进行正交分解，设定两个力分别为F1 =GF2=-Gcos。根据三角函数特点，随着角度的增加，F1增加，F2减小，由此导致斜面受到的压力减小，最大静摩擦力同压力形成正比例关系。所以，物体从静止开始运动，如图2。

例如：质量为M的木块在水平面上保持静止，质量为m的物体B沿A的斜面保持匀速滑动。如果在物体B上施加垂直斜面向下的力F，斜面仍然保持静止，假设斜面长度足够，就此题进行分析。通过对物体B分析，沿着斜面方向，能够判定B对斜面产生的压力和摩擦力大小，施加力F后斜面会受到物体反作用力增加，物体重力沿斜面方向分力等于摩擦力。如果原来的斜面摩擦力和压力均朝下，那么尽管这两个力都会增加，但是两者的合力依然是朝下的，所以斜面在水平方向受到合力为零，斜面同地面之间的静摩擦力同样为零，所以就此可以判定：如果物体B在斜面上运动停止，水平面对A的静摩擦力方向向左，力的大小为零。如图3。

二、摩擦力教学实例探索

例题如果在粗糙的平面上放置一块三角形木块a，处于相对静止状态，在木块a上的物体b处于相对静止，那么地面是否对斜面产生摩擦力？如图4。

就例子中所述，如果将ab看作一个整体部分，就例题中的分析一样，a、b物体受到了竖直向下的重力和竖直向上的支持力，二物体水平方向分力为零，所以地面对斜面摩擦力大小为零。

通过对摩擦力教学的实际探索，以激发学生探索兴趣以及互动交流为主，加之教师的知识讲解为主的教学方式，相较于传统单纯物理知识内容讲解的方式，能够更有效地巩固学生所学知识，而不是被动式、机械的知识存储。

综上所述，摩擦力教学内容是物理课堂教学中不可或缺的组成部分，同时也是一个教学难点，提出学生生活中的摩擦力事例，来吸引学生兴趣，并将斜面模型巧妙应用到摩擦力教学中，能够客观展现物体在斜面上的运动情况（倾斜角度越大，滑动速度越快），以实现教学目标。此类对摩擦力教学方式的创新，一方面有助于课堂教学的有序开展，另一方面能够最大程度激发学生学习兴趣，促使学生综合素质全面发展。

参考文献

[1]朱传芳，应萍.力和运动中的独立性原理[J].中学物理教学参考，2014（10）：10.

[2]贾爱国.漫谈静摩擦力的教学[J].教育教学论坛，2012（15）：28.

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