《靜摩擦力》的自主實驗教學

馬劍鋒

在我校去年的物理教研活動中，一節題為《靜摩擦力》的公開課令我印象深刻。之前聽過類似的課，有的是按照傳統的教法，學生被動接受，課堂枯燥乏味；有的雖然將新課程的要求融入了課堂教學，但探究過程混亂。而這節課按新課程的要求將授課內容作了整合，引導學生分組實驗，同時為了使探究的活動正常有趣的進行，教師又設計了合理有趣的情境，課堂效果很好。

一、靜摩擦力的概念

師：在物理課本的邊緣，用透明膠帶粘貼一個繩套，然后在物理課本上放若干本書，用課前準備好的測力計勾住繩套，用1N的力水平地拉物理課本。實驗時不要大聲喧嘩。隨后，各組學生都行動起來，不多時大家就準備好了。學生自己動手實驗，課堂氣氛活躍，但課本沒有被拉動！

師：拉之前書有沒有相對運動趨勢？拉之后呢？同學們剛才拉了，為什么沒有被拉動呢？

生：拉之前沒有運動趨勢，拉之后有。沒有拉動的原因是書被拉的時候，有了相對的運動趨勢，產生了相對于桌面向后的摩擦力。

教師引導學生總結：由于這時兩個物體之間只有相對運動趨勢，而沒有相對運動，所以這時的摩擦力叫做靜摩擦力。

二、靜摩擦力的大小

師：剛才用1N的力沒有拉動，原因是有靜摩擦力，那么能不能知道這時的摩擦力的大小呢？從學生的表情上可以看出，他們在積極思考，一會兒有學生舉手了，說1N，因為書沒有拉動，說明書還是處于平衡狀態，根據二力平衡，靜摩擦力等于拉力，所以是1N。

師：那么增大拉力到2N、3N、4N……在沒有拉動的情況下，想一想靜摩擦力又分別是多少？話音剛落，學生就爭論起來，有的說還是1N，因為書的多少沒改變，接觸面也沒改變；有的說拉力變大了，靜摩擦力應該變大，因為沒有拉動，始終是平衡狀態。經過一番激烈的爭論后，大家意見統一，認為“拉力多大，靜摩擦力就多大”。

教師引導學生總結：物體所受靜摩擦力的大小與物體的外力大小相同。

三、最大靜摩擦力

師：在測力計指針移動的狹縫里靠近指針處，輕輕夾上一紙團，然后拉動課本一直到拉動，最后讓其做勻速直線運動，此時觀察紙團的位置。思考后說明紙團為什么會在哪個位置。這時大家都積極活動起來，經過一段時間的自主實驗和探究后，有學生搶著說，書沒有被拉動時，紙團始終靠近指針，當拉著書做勻速直線運動時，紙團離指針有一段距離，說明書剛要拉動時的摩擦力大于書做勻速直線運動時的摩擦力。還有同學補充說，從開始拉書起，拉力不斷增大，某時刻書突然被拉動，這時紙團的位置就是書被拉動時指針的示數，也是這一過程中靜摩擦力的最大值。學生敘述時流露出自信喜樂的心情。

教師引導學生總結：靜摩擦力的最大值就是最大靜摩擦力。

四、靜摩擦力的方向

師：同學們把胳膊放到桌面上，然后向前推，在沒有推動的情況下，觀察推的時候和桌面接觸的肌肉有沒有變化？有著怎樣的變化？為什么這樣變化？接著學生就行動起來了，很快就有學生說，推的時候肌肉向后移動，隨后停了下來，呈現出肌肉向后被拉扯的狀態，這說明桌面對胳膊的作用力即胳膊所受靜摩擦力的方向向后。教師隨后作出點評，并贊揚學生認真思考。為了加深對靜摩擦力方向的認識，教師事先又準備了一個較大的軟毛刷子，把它放在多媒體的展臺上，輕輕地向前推，在沒有推動的情況下，讓學生觀察毛刷和展臺面接觸的軟毛，發現軟毛向后彎曲，體會摩擦力的方向。又把它放到能靜止的斜面上，再連同斜面一起放到展臺上展示出來，讓同學們觀察，發現靜止在斜面上的物體要受到沿斜面向上的靜摩擦力。

教師引導學生總結：靜摩擦力的方向與物體相對運動趨勢的方向相反。接下來，教師還以旁觀者和導師的身份，指導學生練習，使得學生在自己的操作中了解靜摩擦力的相關知識并加以鞏固。

五、小結

本課以學生自主實驗代替演示實驗，激發學生的興趣，收到了預期的教學效果。新課改的思想在本堂教學中也得到了很好的體現，具體表現為：①物理教學要巧用身邊的器具，以增加學生的學習興趣，減少學生對物理實驗的畏懼感。②課堂教學模式體現了新課改的總體目標，以課標和教材為依據，以學生為主體，倡導自主、合作、探究的新型學習方式，構建自主高效的課堂教學模式，利于學生思維的開發和能力的培養。③把情感教育、行為教育、紀律教育與物理課堂教學相結合。如勾繩套時提醒學生要防止測力計的鉤劃傷桌面等，可很好地規范學生的言行。④采用提出問題、思考問題和解決問題的方式，使得學生的活動有步驟、有秩序地進行。

[課題項目]甘肅省教育科學“十二五”規劃2013年度規劃課題（課題批準號：GS〔2013〕GHB0070）成果。

（責任編輯易志毅）endprint