巧用斜面解決物理問題的教學思考

王永根

在人教版（2011年版）初中《物理》教材中，出現了多次涉及斜面的物理問題或實驗，如能在教學中巧用斜面，精心設計教學，讓學生在實驗中領悟，在練習中拓展，在歸納中提升，可以輕松突破物理教學中的一些難點，起到事半功倍的效果。

一、巧用斜面完成多個實驗

（一）“測量平均速度”實驗。本實驗是人教版八年級《物理》上冊第一章“機械運動”第4節中的一個學生實驗。實驗裝置：斜面的一端用木塊墊起，使它保持很小的坡度。

實驗步驟如下：

1.把小車放在斜面頂端，金屬片放在斜面底端，用刻度尺測出小車將要通過的路程s；

2.用停表測量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時間t；

3.根據測得的s1、t1，利用公式v1=s1/t1算出小車通過斜面全程的平均速度v1；

4.將金屬片移至斜面的中部，測出小車到金屬片的距離s2；

5.測出小車從斜面頂端滑過斜面上半段路程s2所用的時間t2，算出小車通過上半段路程的平均速度v2。

（二）“探究阻力對物體運動的影響”實驗。本實驗是人教版八年級《物理》下冊第八章第1節“牛頓第一定律”中的演示實驗。

實驗步驟如下：

1.在水平木板上鋪上棉布，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在鋪有棉布的木板表面上滑行的距離；

2.去掉棉布，讓小車從斜面頂端同一高度由靜止滑下，觀察小車在木板表面滑行的距離。

（三）“探究物體的動能跟哪些因素有關”實驗。本實驗是人教版八年級《物理》下冊第十一章第3節“動能和勢能”中的一個學生實驗。

實驗步驟如下：

1.讓不同的鋼球從同一高度由靜止滑下，觀察木塊在水平面上被鋼球撞擊后移動的距離；

2.讓同一鋼球從不同高度由靜止滑下，觀察木塊在水平面上被鋼球撞擊后移動的距離。

（四）“測量斜面的機械效率”實驗。本實驗是人教版八年級《物理》下冊第十二章第3節“機械效率”中的一個學生實驗。

實驗步驟如下：

1.用彈簧測力計測量木塊的重力G；

2.緩慢勻速拉動彈簧測力計，使木塊從底端沿斜面向上運動，讀出拉力F；

3.用刻度尺測出木塊上升的高度h和彈簧測力計移動的距離s。

二、巧用斜面突破教學難點

通過“測量平均速度”實驗，讓學生通過斜面測出物體運動的路程s和通過這段路程所用的時間t，利用公式v=s/t，就可以算出物體在這段時間內運動的平均速度。在教師的指導下，學生分別在測量斜面上半段、下半段和全程的平均速度后，徹底領會了平均速度一定要指明是哪段路程或哪段時間內的平均速度。

通過“探究阻力對物體運動的影響”實驗，學生可以直觀看出從斜面上運動下來的小車所受的阻力減小，向前滑行的距離變大，在此基礎上，學生很容易推導出：如果小車運動時不受阻力，它將做勻速直線運動。從而理解了“運動不需要力來維持”的知識難點，也為引入“牛頓第一定律”作了知識鋪墊，順風順水，一氣呵成。

通過“探究物體的動能跟哪些因素有關”實驗，學生在斜面上動手操作，領會到了動能的大小與質量、速度兩個因素都有關系，并從實驗中學會了“控制變量法”的運用：探究物體的動能跟質量的關系時，讓不同的鋼球從同一高度由靜止滑下；探究動能跟速度的關系時，讓同一鋼球從不同高度由靜止滑下。學會了“轉換法”的運用：通過觀察木塊在水平面上被鋼球撞擊后移動的距離來判斷物體動能的大小。

通過“測量斜面的機械效率”實驗，學生在合作交流中，對斜面的有用功、額外功、總功有了清晰的理解，并且體會到了彈簧測力計要在斜面上勻速拉動是為了便于讀數，增大物重可以提高機械效率等。機械效率的測量是教學中的一大難點，計算繁雜，要求學生思維嚴謹、細致，但通過斜面進行分組實驗，學生在按步驟有條不紊的實驗操作中，邊做邊學，互幫互助，最后知道了有用功、總功、機械效率的概念，舉一反三，達到靈活運用的目的，有效突破了機械效率的教學難點。

（作者單位：江西省永新縣永安中學）

□責任編輯：潘中原