“三步法”突破高中物理“摩擦力”難題

武慧娟

【摘要】 ?摩擦力是高中物理力學(xué)知識體系中的一項重要內(nèi)容，也是歷年高考中的熱點話題，摩擦力的產(chǎn)生條件復(fù)雜，學(xué)生經(jīng)常會對物體間是否存在摩擦力以及摩擦力的方向判定等問題產(chǎn)生困惑。針對此種情況，本文將深入分析摩擦力的產(chǎn)生條件，探索“三步法”在高中物理“摩擦力”教學(xué)過程中的具體應(yīng)用，旨在實現(xiàn)高中物理摩擦力教學(xué)難題的突破。

【關(guān)鍵詞】 ?三步法 高中物理 摩擦力

【中圖分類號】 ?G633.7 ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 ?A ? 【文章編號】 ?1992-7711（2019）15-068-01

高中物理摩擦力教學(xué)過程中，很多教師都會直接告訴學(xué)生物體所受摩擦力的具體情況，只講是什么，不講為什么，導(dǎo)致學(xué)生對摩擦力的理解不夠透徹，遇到類似的問題仍然束手無策，為了突破高中摩擦力教學(xué)難題，教師要對具體的物理問題進(jìn)行定性分析，利用三步法構(gòu)建學(xué)生的摩擦力知識，使學(xué)生做到知其然，更知其所以然。

一、摩擦力產(chǎn)生的有效條件及類型

摩擦力是力學(xué)知識的重要組成部分，為了突破高中物理摩擦力教學(xué)難題，需要幫助學(xué)生了解產(chǎn)生摩擦力的有效條件，建立摩擦力概念。物體之間要想產(chǎn)生摩擦力，首先要相互接觸并擠壓，其次接觸面應(yīng)不光滑，此外，要保證接觸物體間存在相對運(yùn)動或相對運(yùn)動的趨勢，只有物體同時具備上述三個條件，才會產(chǎn)生摩擦力。相對運(yùn)動狀態(tài)下產(chǎn)生的摩擦力屬于滑動摩擦力，且滑動摩擦力的大小與壓力正相關(guān)，滑動摩擦力的方向與物體的運(yùn)動方向在同一直線上，且與相對運(yùn)動方向反向。如果物體間不存在相對運(yùn)動，但有相對運(yùn)動的趨勢，那么其產(chǎn)生的摩擦力屬于靜摩擦力，靜摩擦力的大小在0～Fmax之間，且與物體的相對運(yùn)動趨勢方向相反，產(chǎn)生靜摩擦力的兩個物體相對靜止，但并不意味著兩個物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)。

二、“三步法”突破高中物理摩擦力難題的有效策略

（一）利用三步法確定摩擦力解題步驟

摩擦力教學(xué)過程中應(yīng)用三步法突破物理摩擦力難題。第1步要確定物體之間是否存在摩擦力;第2步要確定，物體之間存在何種摩擦力;第3步要明確摩擦力的大小及方向。例如：水平地面放置著重物b，b重8N，重物a放置在重物b上，且a重5N，各接觸面不光滑，求從a下方拉出b時，分析各接觸面之間的摩擦力情況，利用三步法，明確解題步驟，第1步：重物a與b之間，b與地面之間均符合產(chǎn)生摩擦力的條件，都存在摩擦力;第2步：由于此運(yùn)動是拉出運(yùn)動，故屬于滑動摩擦力;第3步：a相對于b向向左運(yùn)動，那么b對a的摩擦力應(yīng)向右，而b相對于a向左運(yùn)動，那么a相對于b的摩擦力則向左，同時，B相對地向右運(yùn)動，地面阻礙物體b的運(yùn)動，則地對b的摩擦力方向向左。

（二）利用三步法判斷摩擦力的方向

摩擦力是力學(xué)知識中最復(fù)雜的一項內(nèi)容，想要有效處理物體運(yùn)動時的摩擦力問題，要明確摩擦力的具體方向，教學(xué)過程中，教師可以以施力物體作為摩擦力的參照對象，使用三步法確定摩擦力的方向，第1步，判斷施力物體確定研究對象;第2步，使用假設(shè)法判斷物體的相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢;第3步，取相反方向為摩擦力的方向。例如：水平地面有一個傳送帶，傳送帶沿順時針方向向右轉(zhuǎn)動，將初速度為零的小物塊兒輕輕的放在傳送帶上，試分析物體剛放上傳送帶使受到的摩擦力方向，第一步：明確此問題中是施力物體為傳送帶，研究對象為小木塊兒;第二步：判斷相對運(yùn)動方向，傳送帶水平向右運(yùn)動，小木塊兒相對于傳送帶向左;第三步：用與相對運(yùn)動相反方向確定摩擦力的方向，即小木塊所受摩擦力向右。使用三步法判斷摩擦力的方向，能夠避免學(xué)生做題中的無序性與盲目性，有助于幫助學(xué)生突破高中物理摩擦力難題。

（三）利用三步法深度分析摩擦力問題

利用三步法深度分析摩擦力問題，第1步：創(chuàng)設(shè)問題情景，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的錯誤所在;第2步：利用摩擦力知識分析學(xué)生的疑問，解決學(xué)生心中的疑惑;第3步：建立學(xué)生對摩擦力的正確認(rèn)識，實現(xiàn)學(xué)生對摩擦力知識的構(gòu)建。例如：水平地面上放置著物體A，A上面放置著物塊B，用水平向右的力F拉動物塊A，A與B保持相對靜止，并共同向右做加速運(yùn)動。第1步教師可以創(chuàng)設(shè)問題，問學(xué)生B受到的摩擦力方向？學(xué)生受慣性思維的限制，認(rèn)為摩擦力的方向與運(yùn)動方向相反，從而推斷出摩擦力的方向向左，導(dǎo)致學(xué)生對摩擦力問題分析錯誤，甚至不知道自己錯在哪里。

那么，教師就要進(jìn)行第2步，運(yùn)用摩擦力知識對具體問題進(jìn)行分析，解釋學(xué)生心中的疑惑，假設(shè)A與B之間不存在摩擦力，則A水平向右運(yùn)動時，B將不能隨A一起運(yùn)動，故A與B之間存在摩擦力，而B相對A有水平向左運(yùn)動的趨勢，故意受到B水平向右的靜摩擦力的作用，且與物體的運(yùn)動方向相同。

第3步，為加深學(xué)生對摩擦力方向的理解，教師可以從生活中常見的摩擦受力現(xiàn)象入手，打破學(xué)生的思維限制，加深學(xué)生對摩擦方向的體會。例如：手握礦泉水瓶，沿水平向右運(yùn)動，此時靜摩擦力的方向豎直向上，與物體的實際運(yùn)動方向垂直，以生活化的實例入手，深化學(xué)生對摩擦力的理解，糾正學(xué)生摩擦力與運(yùn)動方向總是相反的認(rèn)知錯誤，構(gòu)建學(xué)生的摩擦力知識體系，實現(xiàn)摩擦力教學(xué)難題的突破。

結(jié)束語

綜上所述，高中物理摩擦力教學(xué)過程中，教師需要三利用三步法，對摩擦力問題進(jìn)行定性分析，深化學(xué)生對摩擦知識的理解，構(gòu)建學(xué)生的摩擦力知識體系，改變學(xué)生知其然而不知其所以然的問題，幫助學(xué)生突破高中物理摩擦力難題。

[ 參 ?考 ?文 ?獻(xiàn) ]

[1]柳春光.析疑之所在究方法所在——高中物理解決幾類摩擦力問題的案例分析[J].湖南中學(xué)物理，2018，33（06）：94-95.

[2]冷佳雨.高中物理摩擦力做功的常見問題分享[J].化工管理，2017（35）：127.

[3]孟德飛.教室資源開發(fā)為物理教具的實踐探討——以高中物理必修Ⅰ《摩擦力》一節(jié)的教學(xué)為例[J].湖南中學(xué)物理，2016，31（04）：65-66+82.