中学物理课堂静摩擦力教学探究

曹善炳

[摘   要]对中学生而言，物理是当前各种考试中的重要科目之一，学好物理对学生取得良好的考试成绩至关重要，对学生理性思维方式和立体思维模式的构建也具有重要作用。因此，无论学生还是教师都应当加强对物理科目的重视程度，努力取得令人满意的成绩。对物理学习而言，课堂学习是其中的重要部分，物理学习的大部分知识都是通过课堂学习实现的，课堂学习也为学生自主学习提供了基础和内容，因此，在当前的新课程背景下，教育工作者应格外注重对于物理课堂的教学研究，深化学生对已学知识的认知，不断巩固提升物理综合素质，对取得理想成绩、促进个体未来全面发展起到积极作用。

[关键词]中学;物理课堂;静摩擦力;教学探究

[中图分类号]   G633.7       [文献标识码]   A        [文章编号]   1674-6058（2020）33-0053-02

作为中学物理学习的重要内容之一，力学是学习其他物理知识的基础，学生良好掌握力学相关知识内容和分析方法，不仅能提高学习效率，更能帮助他们学习其他科目，有利于他们构建真实高效的物理思维框架，灵活运用物理思维方法，从而对物理学科的整体学习有所裨益。静摩擦力的学习一直是力学学习中的重点和难点，更是学生考试过程中的易失分点。想要提高学生物理成绩，培养学生良好的物理思维，应当着重补全短板和基础内容。因此，教育工作者在实践教学，尤其是力学相关内容的知识教授中，应当重视对静摩擦力的知识讲授，让学生打好学习力学的基础，真正理解和掌握相关知识内容。笔者将对中学物理课堂静摩擦力的教学探究进行简要论述。

一、学习静摩擦力的重要作用

在中学物理教学中，力学具有十分重要的地位，不仅是教学的重点和难点，更是学生日后学习物理的基础。最新的普通高中物理课程标准中，与静摩擦力有关的内容是要求学生通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力，并且对学生了解和观察实际生活中的静摩擦力提出建议。最新的课程标准，对教师的教学工作提出了新规范、新要求，教师应当在教学过程中，在立足课本内容的基础上向学生传授专业知识，通过实际生活中与静摩擦力相结合的实例，引导学生积极思考、主动学习，从实践中认识静摩擦力，并以此为基础，自主归纳静摩擦力的规律。这种教师教授与学生自主探究的学习过程，一方面，将学生的被动学习化为主动学习，另一方面，也凸显了物理学习与实际生活的结合，使静摩擦力的学习不再是远离实际应用的空中楼阁，而化为学生切身可感的真实部分，有利于学生更好地牢固掌握知识，也有利于激发学生的学习兴趣。

二、静摩擦力教学策略及应用

静摩擦力是两个物体在相互接触的条件下，相对静止，但其接触面上有相对运动的趋势，有物体相互作用、阻碍滑动的力。静摩擦力可能是阻力，也可能是动力。通过概念的定义，我们不难发现，静摩擦力的存在条件和方式较为复杂，因此造成静摩擦力的存在与否和方向判断是很多学生学习物理的难点。静摩擦力的存在离不开四个构成要素：即施力物体、受力物体、相互接触、相对运动趋势。我们可以根据这四个方面，运用“四步法”来解決静摩擦力的相关问题。四步法包括：确定静摩擦力施力物体，找到静摩擦力受力物体，确定物体的相对运动方向或者相对运动趋势的方向，根据静摩擦力阻碍物体相对运动或相对运动趋势来判断物体所受静摩擦力的方向。

就静摩擦力是否存在的判断，常采用假设法，即首先假设静摩擦力不存在，对物体进行受力分析。如果物体能达到受力平衡或者符合题目要求的运动状态，即不存在静摩擦力。相反，当除去静摩擦力的作用时，物体不能达到平衡状态，即物体在受到其他力作用的同时还受到静摩擦力的作用，就静摩擦力的方向判断，提出如下几种方法供参考。

1.利用平衡关系，判断静摩擦力方向

根据牛顿运动定律，静止和做匀速直线运动的物体都受力平衡，因此可以根据物体受力平衡的条件来判断静摩擦力存在与否以及静摩擦力的方向。例如，教师可以将小木块放置在粗糙的斜面上，观察木块不滑落，由此可知静摩擦力的作用方向。教师引导学生对斜面上的物块进行受力分析，即可判定出物块所受静摩擦力的方向。由此延展，学生还可以对斜面进行受力分析，明确斜面所受静摩擦力的方向。

2.灵活运用牛顿第二定律，判断静摩擦力方向

实际情况中，物体并非都符合平衡条件，当物体在外力作用下做变速运动时，可用牛顿第二定律帮助判断静摩擦力的方向。例如，当物块在圆盘上，随圆盘做匀速转动时，物块所受静摩擦力提供其转动的向心力。这即是根据物体运动状态来判断物体所受静摩擦力的方向。

三、根据相对运动趋势，判断摩擦力方向

静摩擦力的存在作用是阻碍物体的相对运动，因此，可以根据物体相对运动趋势的方向来判断静摩擦力的方向。以粗糙斜面上的静止物块为例，物体具有沿斜面下滑的趋势，而实际上，物体并未下滑，这是静摩擦力的作用。由此，可以判定静摩擦力的方向沿斜面向上，阻碍物体向下滑动。

另外，在实践教学中，还应当积极将实验与理论相结合。下面分两方面进行教学实践创新。

1.充分发挥实验的作用，鼓励学生亲自动手

科学的本身在于实验，物理学科的学习也不例外，因此，对于物理学科任何内容的学习，都应当重视实验的作用。在教授课本知识前，教师应当利用教具，根据课本内容进行实验演示，以此帮助学生认识和理解相关概念。通过对学生的调查，我们发现，很多学生在学习静摩擦力之前，都会主观地认为，静止的物体产生的摩擦力就是静摩擦力。这其实是主观上先入为主的错误认知，因此，教师在授课之前，首先应当通过实验，帮助学生明确概念，什么是静摩擦力。具体而言，教师可以准备如下的实验：将预先准备好的一个较大的软刷放置在展示台上，教师一只手用力，将毛刷刷面向下，向任意方向推移，学生可以观察到，刷毛向作用力的相反方向移动，这在一定程度上也帮助学生判断了静摩擦力的方向。

2.重视课本作用，明确建立概念

作为力学学习甚至是物理学习的重点和难点之一，大多数学生学习静摩擦力的难点在于不能明确静摩擦力是否存在，以及存在的静摩擦力方向的判定。因此，教师在授课过程中，应着重讲这两方面问题如何解决。这两方面问题的解决，归根结底离不开静摩擦力概念的明确。要想产生静摩擦力，其条件是两物体相互接触，相互接触的两个物体间有相对运动趋势，两方面条件缺一不可。两物体相互接触的判断相对容易，与之相比，两物体相对运动趋势的判定又是判定静摩擦力的难点。对此，我们的常规处理方式是，首先假设接触面绝对光滑，在此前提下，判定物体是否会发生相对运动。如果会发生相对运动，由于现实中并不存在绝对光滑的物体，因此，两物体间存在静摩擦力，反之，两物体间不存在静摩擦力。这样的判定方法是理想模型法在物理学中的应用，一方面简单易行，学生容易理解，另一方面真实高效，为学生判斷静摩擦力是否存在提供可信的判定依据。

此外，静摩擦力的学习只是力学的冰山一角，而且，静摩擦力在考试中的出题方式常常与物体的综合受力分析相结合。这就要求教师在讲授静摩擦力知识的后期，利用真题，一方面帮助学生回顾之前学过的力学相关知识，另一方面培养学生力学方面的综合分析能力。通过前后知识的联系与巩固，学生不仅加强了知识的贯通和融汇能力，有利于对知识的全面掌握，而且获得综合分析能力的提高，这不仅对解答考试中的综合性大题有所帮助，更对学生力学分析能力的培养和物理思维模型的构建大有裨益。因此，教师在教学过程中，要以课本为基础、以真题为依托，全面拓展教学内容，帮助学生获得解题能力和物理思维的全面提升。

总之，激发学生的探究兴趣，鼓励学生亲历探究过程，运用科学探究的结论，解决生活中的实际问题; 促进学生进行课外探究，运用这一系列教学过程来提高物理课堂的教学效率，对培养学生的物理思维效果显著。然而，实现这一点，就需要教师在知识结构上不断更新，在教育理念上不断提升，更需要教师坚持不懈地进行研究和实践积累。教师还应该注意，在中学物理课堂中，要重视学生主观能动性的发挥。另外，根据教学内容侧重方面的不同，学生也要注重学习方式的多样性。教师在教学中要根据教学目标和内容采用不同的方式与策略，让学生将课堂的学习与其他的学习充分结合起来，以获得最佳的学习效果，使学生的科学素养不断得到提高。

（责任编辑    黄诺依）