滑动摩擦力的教学与实验

杨青

【摘 要】“滑动摩擦力”是初中力学的重点、难点，而且具有力学的共同特点：抽象、枯燥，导致学生认识、理解难度大。在教学时适当地设置一些小实验，可以让抽象、枯燥的“滑动摩擦力”变得“有血有肉”、“生动活泼”，降低学生的认识、理解难度。例如：木块、长木板实验，让学生对“相对运动”有一个感性认识，不再是一头雾水，有助于认识、理解“滑动摩擦力”这一概念；拔河实验使滚动摩擦力与滑动摩擦力之间的数字关系变得形象生动。

【关键词】滑动摩擦力；摩擦；实验

【中图分类号】G633.71 【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2019）04-0225-01

初中物理知识既枯燥又乏味，如何把这些枯燥的知识让学生理解、接受是教学的重中之重。同时针对学生的实际和教材特点，在教学过程中，只有使用不同的教法进行教学，才能更有效地提高物理教学效果。兴趣是最好的老师，因此物理教学应抓住兴趣这一特点，优化教学方法激发、巩固和深化学生对物理的学习兴趣，从而大面积提高教学效果。以滑动摩擦力为例，滑动摩擦力是初中力学的重点之一，也是初中力学的难点之一，同时也是后续学习力学知识的基础，但是多数学生在学习本节知识时感觉很难。这就要求老师在教学本节时要突破难点，而要想突破难点就要结合实验进行教学。

一、滑动摩擦力的相关实验

物理学是一门以实验为基础的科学。通过实验，一方面可以丰富学生的感性知识，帮助学生对物理概念和物理规律的理解。另一方面能激发学生学习物理的兴趣。加强实验的教学可以最大限度地调动学生学习物理的积极性。因此，物理实验是激发学习兴趣的最常用手段之一。无论是演示实验还是学生分组实验都要认真地完成，教学实践证明，认真完成教材中规定的实验，可以辅助物理的教学，极大地提高学生学习的积极性。

1.教材中规定的实验：探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。

在“探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的教学中，首先要结合课本“活动1”说明如何测量滑动摩擦力的大小，一定要指出：用弹簧测力计拉动木块时，应该在弹簧测力计的示数不变时读书。至于为什么弹簧测力计示数不变时，弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力的大小，在这儿不作解释（沪粤版物理课本“二力平衡”知识在下一章）。然后，让学生感受滑动摩擦力的大小：将手掌压在桌面上向前推，改变压力的大小，比较手掌受到的阻力；保持压力大小基本相等，手掌分别在较光滑和粗糙的桌面上向前推，比较手掌受到的阻力。由这一小实验再结合“生活中的摩擦”，学生就不能猜想：滑动摩擦力的大小可能与压力大小、接触面的粗糙程度有关。这时教师接着问：滑动摩擦力的大小可能与压力大小、接触面的粗糙程度有关，我们该怎样设计实验来验证呢？然后要求学生阅读课本“制订计划”部分，让学生知道要用控制变量法设计实验。接着教师再问：现在我们知道实验方案，在实验时，怎样保持接触面粗糙程度不变而改变压力大小？又如何保持压力的大小不变而改变接触面的粗糙程度？要求学生根据课本所给的实验器材回答，再设计实验步骤，教师检查是否在前面实验方案的框架内。动手实验部分一定要放手让学生动手做实验，教师巡视、指正，学生易犯的错误有：弹簧测力计与桌面不平行；弹簧测力计拉着木块没有做匀速直线运动就读数等。学生分析实验数据，完成课本的结论填空比较容易。

2.自行设计实验，突破学生的理解难点。

在“滑动摩擦力”这一概念中有“相对运动”一词，而“相对运动”的概念在下一章（物理是沪粤版教材，“相对运动”的概念在下一章），学生不懂。在这里笔者设计了这样的实验：在长木板的左端放一木块，教师左手托着长木板站到讲台的右端，用右手拉着木块在长木板上向右运动，同时人向左走。问学生：木块在向左运动还是向右运动？学生多数回答向左运动，也有人回答向右运动。此时教师提出疑问：为什么木块会有两个相反的运动方向？教师接着再问学生：木块向左运动、向右运动的依据各是什么？回答向左运动的学生会说：木块从讲台的右端运动到了左端；回答向右运动的学生会说：木块从长木板的左端运动到了右端。教师这时抓住“讲台”、“长木板”这两个词进行说明，木块运动方向不同是因为比较的对象不同。并说明：木块相对于长木板向右运动，相对于讲台向左运动。让学生对“相对运动”有一个感性认识，让“滑动摩擦力”这一概念变得不那么难以理解。

二、滑动摩擦力的知識点教学

俗话说兴趣是最好的老师，对于物理教学来说兴趣更是最好的老师，教学方法多种多样，各具特色。只有那些符合学生的实际、充分发挥师生的互动，才称得上是好的教法。因此物理教学应该根据学生实际情况，采取灵活多样的教学方法，达到激发学生对物理的学习兴趣，提高教学效率，从而大面积提高教学效果。

1.新课引入。

新课引入用“筷子提米”这个实验，可以调动学生学生学习兴趣、激发学生的学习欲望。课前用两只透明的一次性塑料杯子各装大半杯米，分别在中间插一根筷子，并压实，向其中一杯倒少许水，水被米吸收后，两杯“米”看起来没有任何区别。活动要请一位学生和老师一起做，给学生没有加水的那被米，老师和学生一起“提米”。当然，学生把筷子拔了出来，米提不起来，老师把米提了起来。这时学生会觉得很有趣，对这一现象会产生探究欲望。此时老师让学生试一试提加了水的那被米——米被提起来。老师这时解释这两杯米的不同之处，进而引出课题。这个实验起到激发学生对摩擦力的探究欲望，以及引入新课的作用。

2.生活中的摩擦。

首先告诉学生摩擦在生活中很常见，然后引导学生观察课本提供的与摩擦有关的四幅图，让学生知道摩擦就在我们的生活中。对这四幅图教师要引导学生观察：图（a）教师要引导学生观察运动员鞋下面的“刀”；图（b）教师要引导学生观察轮胎表面的花纹；图（c）教师要引导学生观察传送带表面的花纹；图（d）教师要引导学生观察登山运动员后面的地面，从而推测出防滑靴下面有“钉子”。再让学生举一些生活中类似的例子。学生可能会举：轮滑鞋下面有轮子，矿泉水瓶盖侧面凹凸不平，运动鞋底部凹凸不平等等。由此引出“滑动摩擦”和“滑动摩擦力”两个概念。

3.滚动摩擦。

学生阅读信息浏览——滚动摩擦。这部分给出数据：滚动轴承的摩擦大约是滑动轴承的1/30～1/20，对学生来讲这只是一个单调、无意义的数字。在这儿笔者设计了这样一个简单的小实验：在班级找一名高大的男生、一名小女生，让他们拔河，显然男生会轻松获胜，再让男生穿上事先准备好的轮滑鞋，与女生“拔河”，会发现获胜的是女生。这一小实验让学生对用滚动代替滑动可以减小摩擦有感性认识，并不是仅仅停留在数字上。也可以举生活中的实例加以说明，人们买网机用大货车运到厂房门口，再用吊车吊下来，放到厂房门口，然后人拉、推网机进厂房，我们会看到在网机下面垫有钢管或圆木棍。这是“用滚动代替滑动”在实际中的应用。（本镇——槐林镇是中国渔网第一镇）

4.增大与减小摩擦的方法。

教学时，可先回顾“生活中的摩擦”，让学生清楚人们时时处处都离不开摩擦，再根据实际情况把摩擦分为有益摩擦和有害摩擦两类，并说明有益摩擦要设法增大，有害摩擦要设法减小。顺水推舟提问：增大、减小摩擦的方法有哪些？学生根据课本给出的四幅图总结增大、减小摩擦的方法，教师作结。师生再列举一些生活、生产中增大、减小摩擦实例。比如：鞋底有凹凸不平的花纹、篮球表面比较粗糙、轮滑鞋下面装有轮子等。最后的“STS”是要学生不能读死书，要活学活用。

“探究滑动摩擦力”这一节难度大、抽象、枯燥，学生不易理解。设置一些小实验，再加上课本原先的实验，可以让抽象、枯燥的物理知识变得“有血有肉”、“生动活泼”，降低了学生对知识认识、理解的难度，学生对滑动摩擦力的认识、理解会达到比较深的程度，从而达到教学目的。

参考文献

[1]八年级物理下册.上海科学技术出版社，广东教育出版社.

[2]八年级物理下册教学参考书，上海科学技术出版社.

[3]物理课程标准（实验稿），北京师范大学出版社.