力學教學中手的妙用

甘肅省武威第十五中學(733000)

何萬軍●

力學教學中手的妙用

甘肅省武威第十五中學(733000)

何萬軍●

凡是高中物理教師都會有一個相同的體會：高一力學難教；凡是上過高中的學生，都有一個共同的感受：高一力學難學.造成這兩難的原因很多，有力學知識抽象的因素，有學生思維方式不適應的因素，也有教師教學方法不當的因素等.高一力學知識是整個物理學的基礎，是今后學習力、熱、光、電磁及近代物理的必備知識.所以物理教師都知道：高一力學很重要.如何來教好、學好力學基礎知識呢？本人在實際教學中探索借助學生的手來做文章，既形象易懂，又能調動學生積極性，還能培養學習物理的興趣，現歸結如下，謹與同仁探討.

手在人的一生中所起的作用不言而喻，與人密切相關的力學現象與手可謂是“形影不離”.在學習力學知識中讓學生通過使用自己的手，參與到學習、思考、理解力學知識中，在理解掌握力學概念、規律的同時還能促使學生自主學習，培養學生的自主學習能力和獨立探究能力.

一、用手體驗力的存在性，理解力的概念

在力的概念、重力、摩擦力、彈力的教學中，讓學生在課堂上通過相互推掌來體驗力離不開物體，區分施、受力物體及其相對性.通過舉課桌、凳來理解重力的存在.通過手在黑板、課桌上的推、拉來感覺摩擦力的存在及種類.用手拉繩、手拉手、手捏飲料瓶等來體驗彈力.

二、用手來體驗力的大小和與之相關因素的定性關系

在講解重力大小時可讓學生提或舉不同質量的物體，表述其感受，從而讓學生得出重力大小與物體質量的定性關系.在學習動摩擦力時讓學生在課桌上來回拉手，并在其手背上放不同質量的重物或用另一只手以大小不同的力壓桌面上的手，讓學生從手的感覺中得出動摩擦力大小與正壓力的定性關系.講到彈力可讓學生在課堂上拉拉力器，從彈簧的形變與同學的表情中得出彈力大小與形變大小的關系.

三、用手來確定力的方向，積累判斷經驗

在學習摩擦力時，其方向是重點，也是讓人頭痛的難點.在確定動摩擦力的方向上，讓學生根據自己的手在課桌上的來回運動，對其形成感性認識，理解體會“動摩擦力的方向與接觸面相切，跟物體相對運動的方向相反”，重點體會手與桌面、手與手、手與墻等各物體的相對運動，并理解、分清與研究物體相對運動的方向，為今后判斷物理模型的摩擦力方向積累經驗.在學習靜摩擦力的方向時，手的作用更突出.讓學生的手在桌面上使勁向下壓并向前推，從中體驗靜摩擦力的方向和最大靜摩擦力的存在.通過手握空瓶和實瓶來體驗最大靜摩擦力與正壓力的定性關系.彈力教學中通過兩個學生拉繩或一個人兩手拉繩，來理解繩的彈力的方向(沿著繩，指向繩收縮的方向)；用雙手兩端壓桿、用桿以不同角度挑重物來體驗桿的彈力的方向(可能沿著桿，也可能不沿著桿)，并通過對桿的壓和拉來理解桿的彈力的作用效果(是拉力或是支持力).

四、用手來演示習題物理情境，升華習題作用

解力學習題是依托力學現象和客觀現實中抽象出的物理情境為基礎，讓學生動手動腦，利用已學力學知識分析、思考解決，并將其回歸到客觀現實中，解決實際問題為目的的一種認識實踐活動.在解決習題的同時也是加深對力學知識的理解，掌握力學分析、思考的方法的過程.在習題講解中巧妙運用手讓學生再現物理情境，直接感受和體驗作用效果，在得出習題正確答案的同時升華了對力學概念和規律的認識，為以后從理論的高度分析解決問題積累了經驗.

例1 在圖1所示中，畫出A點受到的彈力.

分析設計 根據圖形要求，設計用手來重現圖形所反映的物理模型.用一段細繩一端繞在左手中指尖上，另一端系是重物，用一根鉛筆一端頂在左手掌心，另一端挑住細繩中間，讓左手平放在豎直面內，讓左手中指與鉛筆挑繩的一端在同一水平面內，讓重物自然下垂，形成與圖形所畫完全一致的模型.完成后讓實驗學生說出細繩對中指的作用及方向、鉛筆對掌心的作用及方向，再過渡到A點，由此就能得出A點所受的沿AB指向B點的細繩的拉力和沿鉛筆CA指向A點的桿的支持力.

例2 如圖2所示，AC、BC為兩輕質桿，A、B兩點有絞鏈，已知角α、β和懸吊的重物G，則下列敘述正確的是( ).

A.AC受拉力，BC受壓力 B.AC受拉力，BC受拉力

C.AC受壓力，BC受拉力 D.AC受壓力，BC受壓力

分析設計 根據題意用手設計出符合題意的物理模型，將左手掌心向上水平放置，用細線的一端系住手腕，另一端系住重物.用鉛筆的一端頂住掌心，另一端挑住細線，并讓細線與手掌面形成α角，讓鉛筆與手掌面形成β角，讓重物自然下垂，形成與題意完全相同的實物模型.讓學生直接說出自己的手腕和掌心所感受到的力的作用，得出AC是拉力，BC是壓力，應選A.

例3 如圖3所示，小車上固定著一根彎成α角的曲桿，桿的另一端固定一個質量為m的球，小車在水平面上做勻速直線運動，分析桿對球的彈力大小和方向.

分析設計 將此小車視為靜止，最終結果一致，并將此題的物理模型轉化遷移為一個同學用手握住拖把桿傾斜挑起一張凳子，讓他說出手的作用力的效果，并說出他正在向那個方向用力，從而確定了托把桿對凳子的作用力為支持力，方向上.還可以讓學生將水桶裝適量水后用拖把桿傾斜挑起，讓學生說出自己雙手用力的方向.再將這些結論遷移到例3中，很容易得出曲桿對小球的彈力方向豎直向上，小球受力平衡，得出彈力大小等于小球的重力大小，同時學生對“桿的彈力方向并不一定沿著桿”有了深刻理解.

只要在教學中認真分析，大膽創新，還有很多習題可通過手來演示物理情境，讓抽象難懂的力學問題簡單明了，同時學生對相關力學知識也有了深刻理解和體會，對力學概念、規律的認識和解決方法有了從感性認識到理性認識的飛躍，為以后分析理解與力學相關的知識奠定了良好基礎.

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1008-0333(2017)07-0071-01