“力的作用是相互的演示實驗”的商榷

唐國豐

滬科版八年級物理課本第102頁講“力的作用是相互的”有這么一段文字：“請同學們用手拍桌子、兩手互拍、拉橡皮筋、提書包……體會一下施力與受力的感覺。再研究圖6-2，你認為力的作用有什么特點？”然后說“大量的事實說明：甲物體對乙物體施力時，乙物體對甲物體也施力，因此，力的作用是相互的。”在教學過程中發現學生很難理解這些話，因此，翻閱了一些參考書，想通過增加演示實驗來幫助學生理解。

一些參考書在這一節安排這樣的實驗說明“力的作用是相互的”。

首先，把鐵棒掛在鐵架臺上，手拿磁鐵慢慢靠近（但不挨著）鐵棒，看鐵棒有何現象？

其次，把磁鐵掛在鐵架臺上，手拿鐵棒慢慢靠近（但不挨著）磁鐵，看磁鐵有何現象？

再次，分析上面兩種現象，得出結論：力的作用總是相互的。

我在教學過程中發現，這種設置的實驗很難使學生看清楚，其原因：（1）鐵棒、磁鐵質量都比較大，不易移動;（2）磁鐵（或鐵棒）移動的大小還跟磁鐵的磁性強弱有關，如果磁性太弱，移動就不易觀察或可見度不大。為此，我在講這節課時，除了做好上面的演示實驗外，還增加了下面的演示實驗。

為了能順利地進行實驗，我將上面的演示實驗改成兩個彈簧秤秤鉤相互掛在一起的實驗。

改進后的實驗好處是：（1）儀器只需二個彈簧秤，容易找;（2）彈簧的伸縮性很直觀，學生一下子就知道那一邊受到了力。（若用投影儀直觀度和可見度就更大）

二、具體的實驗步驟

1.首先將兩個帶有紅白相間的有標度的圓筒形彈簧秤進行校正零點，然后將他們秤鉤相對，勾在一起，分別標它們為彈簧秤A和B。

2.讓彈簧秤A的另一端固定在墻上或鐵架臺上，彈簧秤后面豎放一塊白紙板。未拉彈簧秤時在白紙上標出彈簧A、B指針位置，然后在彈簧秤B的另一端用手去拉它（盡量保持水平）。發現彈簧B被拉長的同時，彈簧A也被拉長，再在白紙板上標出彈簧秤A、B指針的位置。可以看出彈簧秤A、B的彈簧伸長的長度（彈簧秤讀數）是相等的。

3.同理，若把彈簧秤B的另一端固定，然在彈簧秤A的另一端用手去拉它（盡量保持水平）發現彈簧A被拉長的同時，彈簧B也被拉長，并且它們的彈簧伸長的長度（彈簧秤讀數）也相同。

4.實驗分析：如果我們把彈簧秤放在光滑的玻璃板上，彈簧的一端不固定而用手去拉彈簧的另一端，發現彈簧并不伸縮，而是沿手拉的水平方向移動，如果我們按實驗步驟2做實驗，用手拉彈簧B的同時，發現彈簧A有伸長，這說明彈簧A受到了兩個力的作用，一個力是彈簧B對它拉力FBA，另一個力是墻對彈簧A的拉力，這兩個力等值反向，彈簧A處于平衡態，同時我們還發現彈簧B也有伸長，這說明彈簧B也受到了兩個力的作用，一個力是彈簧A給它的反作用力FAB，另一個是手對彈簧B的拉力F，由受力分析知道FBA和FAB是一對作用力和反作用力。用同樣的道理分析實驗步驟3的實驗。我們得出結論彈簧A對彈簧B施加力的同時，彈簧B對彈簧A也產生力的作用（實驗步驟3的演示實驗可證明）;彈簧B對彈簧A施加力的同時，彈簧A對彈簧B也產生力的作用，也就是說：“A物體對B物體施力時，B物體對A物體也施力，因此，力的作用總是相互的。”

改進后的這個演示實驗直觀性強，增大了可見度，提高了可信度，使學生更容易理解“力的作用是相互的”這一概念。

三、教學反思

上面的演示實驗主要由教師在演示，缺少學生參與，主體意識沒有得到充分發揮。如果在實施時能讓學生分成若干組按照上面的實驗步驟去探究效果會更好一些，這樣能培養學生的實驗技能、觀察能力、思維能力和科學的思維方法，提高他們發現問題、分析問題和解決問題的能力，進一步提高學生學習物理的興趣和愛好，調動他們的學習積極性，發揮非智力因素的能動作用，引導他們從小愛科學、學科學，激發他們樹立敢于攀登科學高峰的雄心壯志，為縮小與世界先進國家實驗教學的差距，我們應進一步改善實驗條件，改進演示實驗教學，直觀形象地為學生提供感性認識。讓學生在合作、探究中真正學到知識，從而提高課堂效率。