自制教具 突破難點
——“力的分解”教學難點的突破

黃德淳 羅聲苗

(贛縣中學 江西 贛縣 341100)

力的分解和力的合成是高中物理的基石.新課程標準的要求是初步掌握一般情況下力的分解，根據實際情況來確定分力的方向，嘗試運用力的分解解決一些日常生活中的有關物理問題.在普通高中課程標準實驗教科書《物理·必修1》中，力的分解是從拖拉機拉著耙子耙地的實例入手，說明力實際產生的兩種效果.但是，對于許多學生來說，根本沒見過拖拉機耙地，很難在頭腦中想象拖拉機拉耙子的力將產生怎樣的效果，這給他們的學習帶來了障礙.為此，筆者在本節課教學中采用列舉常見的一些生活現象，利用日常物品和自制的教具，引導、啟發學生理解力將產生哪些效果.

難點突破1：乘火車或飛機出行的人們常常拉著行李箱行走；拉行李箱的拉力將產生哪些效果？

學生猜想：使行李箱向前運動的效果.還有什么效果，不太清楚.

教師不急于回答，而是取出一臺電子秤，簡單介紹其用途、讀數方法.

演示：

(1)在電子秤上放一小行李箱，讓學生觀察并記錄電子秤的示數.

(2)用水平力拉小行李箱在電子秤上運動，讓學生觀察并記錄電子秤的示數.

(3)再用斜向上的力拉小行李箱在電子秤上運動，讓學生觀察并記錄電子秤的示數.

提出問題1：對比(1)、(2)情況電子秤的示數,兩次的示數相同，說明什么？

引導學生分析：水平拉力使行李箱向前運動的效果.

提出問題2：對比(2)、(3)情況電子秤的示數，(3)中電子秤的示數顯然比(2)中的小，這又說明什么？

引導學生分析：斜向上的拉力還將產生使行李箱向上提的效果.

學生歸納總結: 拉行李箱的拉力將產生使行李箱向前運動和使行李箱向上提的效果.

拓展：斜向下的推力將產生什么效果？

學生分析解釋：乘火車出行的人們為什么常常拉著行李箱行走？

點評：利用日常物品進行實驗，引導、啟發學生理解力將產生哪些效果——直觀、易懂，效果好.

難點突破2：放在斜面上的物體所受重力將產生哪些效果呢？

為了能將重力產生的效果直觀地展現出來，筆者自制了一個活動的斜面，即將兩塊木板疊在一起，一端用鉸鏈連接，在另一端的兩板間夾一活動的彈簧形成斜面，通過移動彈簧可調節斜面的傾角.用一輕彈簧將木塊掛在斜面頂端，此時學生將觀察到兩板間夾著的彈簧被壓縮，而掛木塊的彈簧被拉長，現象非常明顯，如制作的實物圖如圖1.學生通過觀察很容易理解斜面上物體所受重力將產生兩種效果，即使物體壓緊斜面和使物體沿斜面下滑，從而正確地將重力分解.

圖1

點評：利用彈簧的縮短、伸長，將力產生的效果直觀的展現出來，效果好.

難點突破3：掛在三角形支架上的物體所受重力將產生哪些效果？.

圖2

掛在三角形支架上的物體，如圖2所示.但其所受重力將產生哪些效果，學生更是茫然.因此筆者特意自制了一個三角形支架.為能顯示物體所受重力產生的效果，對三角形支架作了一些特殊的處理：桿AC，BC沒有直接固定在豎直桿上，而是利用橡皮條將它們接在豎直桿上(自制實物圖3,4).當在C處掛上重物后，桿AC受拉伸使A處的橡皮條向外凸出，桿BC受擠壓使B處橡皮條向內凹陷；重物越重，現象越明顯.

圖3

圖4

點評：利用橡皮條的凸出、凹陷將力產生效果直觀展現出來，效果好.

筆者在上“力的分解”的公開課時，利用了上述實驗裝置展開教學，受到學生的歡迎和同行的好評.他們認為實驗器材結構雖然簡單，實驗效果卻非常明顯、直觀.通過實驗既培養了學生觀察能力，又使學生直接感受到力產生的實際效果，為學生學好“力的分解”奠定了基礎.

課后反思：隨著現代化技術的發展，利用多媒體手段輔助教學越來越廣泛，有的教師甚至用多媒體完全替代實驗.而這種虛擬的實驗往往給人一種不真實、不可信的感覺，對學生的思維發展不利.因此，教師在課堂上利用自制教具讓學生親自動手實驗，使抽象的概念變得直觀，同時還激發了學生強烈的求知欲望，鍛煉了學生的觀察能力、操作能力和思維能力，培養學生的探究志趣，進一步提高了科學素養.