物理學和我們現實的生活聯系得非常密切,物理中的知識可以說是來自于實踐,而理論上的物理知識又為實踐服務。在生活中,人們常常對某些不合理的現象或者對某些人的做法不認可,那么就會想辦法把這種不幸轉嫁回去,這就是我們所說的“以彼之道還施彼身”,在物理學上就是“力的相互作用”。
一、現實生活中的物理概念
物理學是現實生活的反映,物理知識來源于現實又服務于現實。物理學中力學的基本概念是力是相互的。在生活中力的相互的例子太多了,如當我們和同學開玩笑打了他一拳時,同學在抱怨你打得太用力的同時你自己也會覺得手很痛,這就是力的相互作用。現實生活中的力的相互作用的現象也很多:當兩車相撞時兩車都會不同程度的受損、運動場上的運動員由于相互碰撞而受傷、我們被門撞倒了會很痛而門沒有受損等。因此,只要我們仔細觀察和思考,會得出很多有關力的相互作用的知識。
二、力的相互作用大小的教學探討
首先,教師應該明確地告訴學生兩個物體之間的力是相互的。兩個物體接觸就會產生作用力與反作用力,兩個物體之間的作用力和反作用力總是方向相反且大小相等的。力作用于同一直線上的兩個物體,施力物體和受力物體之間力的大小總是相等的。明確這一基本概念之后,需要用實際例子來驗證以上的結論。如在課堂上教師可以先讓女生來推100N講臺,學生會發現女生推不動講臺,兩者靜止不動。根據這一現象,可以得出女生用來推講臺而講臺以100N的力反作用于這一女生,兩力的大小相等所以靜止不動。稍后,教師又請男生來用大力氣來推講臺,講臺會隨著男生的推動而移動。現在學生有了疑問:不是說作用在同一物體上的力大小相等、方向相反嗎?那怎么講臺會移動呢?這時,教師就應該對這一現象進行很詳細的說明:因為物體是靜止的,無法對人施加額外的力,但人卻可以再施加更大的力,當人給予物體作用力與物體給予人的反作用力互相抵消之后,人額外施加的力就促使物體移動了。書本上的知識是死的,學生要理解也不容易,因此,教師必須讓學生參與到教學中,讓他們親自體會其中的道理,然后再用事實來證明理論的準確性,這樣學生的學習才直觀、生動,記憶才更深刻。
三、力的相互作用與其接觸面的關系的教學探討
力的作用力是相互的,因為存在作用力與反作用力。當教師講到這里時,學生一定會問力的作用力與反作用力一定要通過接觸才能產生嗎?要解決這一問題,教師可以用磁鐵做實驗來解答。兩塊磁鐵沒有彼此接觸,但當它們在彼此的磁場里時,雖不接觸,但也能相互產生吸引力,這樣兩塊磁鐵就相互吸引而產生作用力和反作用力。從這個實驗我們不難發現,力的產生不一定是兩個物體互相接觸才能產生力。講到這里,學生又會產生疑問:兩個接觸的物體一定會產生力的作用嗎?這時,教師可讓學生把兩把椅子并排地放在一起,他們會發現兩把椅子沒有發生移位。從這個簡單的觀察中,學生可以明白兩個互相接觸的物體不一定產生力的作用。關于力的相互作用,教師還可以和學生討論力的摩擦力與接觸面的關系。一天,有個學生問我:在公路上為什么轉彎的地方會有一些橫杠?車行駛在上面為什么會有種顛簸的感覺?在這里,要表揚這個學生觀察得很仔細。是的,在一些危險路段會有一些減緩車行駛速度的措施,如加一些橫杠或者把公路的路面弄得粗糙點等,這又是為什么呢?這是因為車行駛在公路上,車作用力于地面,而地面又反作用于車,但是車行駛時產生的動力遠遠大于地面給予的反作用力,所以能向前行駛。車在行駛過程中的速度與地面表面的光滑程度有直接關系,路面越光滑,地面對車的摩擦力就越小,車的速度就越快,因而會在危險路段加一些減速的措施。通過上面理論與實踐相結合的講解,學生對力學有了深刻的認識,對力學知識也不再停留在表面上了。
四、力的相互作用的運用教學探討
教學離不開現實生活,也是為現實生活服務的,那我們到底該怎么讓學生學習力學后學以致用呢?首先要明白力是相互作用的,在現實生活中別總想著占別人便宜,因為在占別人便宜時別人也會占你便宜,就像力的作用是相互的一樣。通過這種教學,能對學生進行為人處事方面的教育。就像我們打別人一拳自己也會感到痛一樣。其次還要注意現實生活中運用到力學的知識。如要想緊緊地抓住物體,就讓這樣的物體表面變得粗糙點;想要推拉物體時為了省力,就盡量讓地面光滑些;要想改變物體的形狀,就要加大力度……學習了力學后,我們還可以對未來的生活展開聯想:可不可以運用力學知識讓人自由地飛上天空,可不可以運用力學知識緩解人與人碰撞時產生的作用力與反作用力等。
(大豐市實驗初級中