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探究高中物理摩擦力問題的分析思路

2019-04-08 09:06卓泉羽
科教導刊·電子版 2019年2期
關鍵詞:摩擦力高中物理

卓泉羽

摘 要 高中物理教師需要能從學生的實際知識掌握情況出發,采用科學合理的教學方式和手段,重點分析摩擦力的各項內容,引導學生掌握摩擦力的分析思路,從而具備更為全面充分的知識。本文主要是從高中物理摩擦力教學的策略和方式入手,提出了一些物理摩擦力問題的分析思路,為全面有效提升學生的摩擦力知識學習效果提供一定借鑒和參考。

關鍵詞 高中 物理 摩擦力 分析思路

中圖分類號:G712 文獻標識碼:A

0前言

物理教學是高中教學階段中的重點內容,在培養學生的基礎物理知識和思維能力方面具有十分重要的意義和作用。初中生已經初步掌握了摩擦力的定性知識,了解到二力平衡的內容,同時還具備了較為基本的物理實驗技能和實驗探究能力,這就為學生進一步的掌握和理解各項摩擦力知識提供重要的前提條件。

1合理設置教學目標

高中物理教學過程中涉及到較多方面的內容,對于學生的要求較高。學生需要具備較高的抽象思維能力和想象能力、實驗能力和自主探究能力,但是現實情況卻是,很多學生的物理基礎知識掌握程度不夠好,無法充分有效的適應各項教學需求,影響到了實際教學效果。對此,高中物理教師開展摩擦力教學活動的過程中,需要注重結合學生的實際知識學習情況、身心發展特點以及學習特征等,采用合理性的教學方式,其中最為重要的一點是設置合理性的教學目標。根據高中物理課程標準、教學要求,設置出適合學生發展的教學目標。首先,需要引導學生了解摩擦力產生的條件,學會如何判斷摩擦力的方向,掌握最大靜摩擦的概念等相關情況,同時還需要能了解滑動摩擦力本質及其產生條件,并判斷其方向,充分意識到滑動摩擦力和壓力成正比,能使用F=%eFn公式進行計算。高中物理教師需要注重使用問題引導的方式,全面有效培養學生發現問題、分析問題以及解決問題的能力,并且給學生設計一些實驗內容,引導學生在具體的操作過程中,具備良好的實驗探究和操作能力。

2引導學生明確摩擦力的形成因素

教師開展摩擦力的教學活動,促進學生全方位的掌握與其相關的知識和內容,需要注重引導學生掌握摩擦力形成的各項因素,這樣將能便于學生良好學習下階段的知識和內容。首先,當物體之間的接觸面不光滑并且存在一定彈力的時候,將會產生一定的摩擦力。很多學生在分析摩擦力的過程中,能夠清晰意識到物體粗糙接觸面這一必要條件的重要性,但是在物體間彈力方面容易忽略,從而影響到摩擦力的判斷效果。高中物理教師開展摩擦力教學活動的過程中,需要注重引導學生細致觀察物體摩擦力的產生條件,同時還要注重讓學生在撤去某一物體的時候,觀察另一物體是否受到影響,如果物體的運動狀態出現了變化,就說明彈力的存在,反之則沒有。其次,物體出現一些即將滑動的趨勢,將會容易出現摩擦力。這一摩擦力的出現不夠明顯,學生在初次接受這些內容的過程中將會具有較大難度,對此,教師需要幫助學生積極開展多次經驗總結活動,引導學生充分判斷和掌握各項情況。

3促進學生充分了解到摩擦力的綜合知識

當學生全面有效掌握摩擦力的特點,將能夠為后續的學習提供重要的前提基礎。教師在教授學生摩擦力特點的過程中,教師需要注重能結合教材內容,把握摩擦力的重要內容,強化學生的知識掌握效果。

3.1把握摩擦力的各項特點

3.1.1靜止摩擦力的特點

物體運動過程中,形成靜摩擦力的動力和阻力之間保持著良好的統一性,以同時存在的狀態進行,可以做正功,也可以做負功。在靜摩擦力的作用下,將能夠良好實現各項物體機械能的轉化,但是其無法轉化為其他能量。在同一相互作用系統內,靜摩擦力總做功數量是零。比如說教師在講解靜摩擦力的過程中,可以通過設置兩個小木塊,兩者之間存在著靜摩擦力,并且力的大小相同但是力的方向是相反的,教師可以向學生展示這些物體的運動情況,讓學生觀察其地面位移狀態,發現小木塊之間保持著同樣的位移狀態,這樣將能夠得出小木塊之間的摩擦力做功總和是零,也就意味著這兩個小木塊一個做正功,另一個做負功。教師在講解這一知識點的過程中,可以讓學生參與到相應的實驗環節之中,親身體驗到小木塊的靜摩擦力狀態,這樣將能夠便于學生形成更為深入的理解。

3.1.2動摩擦力的特點

在高中物理教學過程中,一般都認為摩擦力存在著做功行為,但是實際上動摩擦力也存在著不做功的情況。比如說,兩個物體存在著一定的相對運動,其中一個物體保持著靜止狀態,從這個物體出發進行分析,滑動摩擦力是沒有做功的。

3.2引導學生辨別摩擦力

高中物理教師需要教授學生如何正確的辨別各種類型的摩擦力,首先,在靜摩擦力之中,教師需要引導學生正確辨別摩擦力的方向。靜摩擦力的出現,在于其物體處在了靜止的狀態下,這樣其本身的運動方向和力的方向之間會呈現出相反狀態,由此,學生在分析靜摩擦力的過程中,可以從物體的相對運動趨勢出發。當物體的實際運動趨勢是滑動的最終方向,從而靜摩擦力的方向也具就容易判斷,即為運動趨勢的反方向。其次,在分析動摩擦力的過程中,教師需要引導學生細致的分析摩擦力的形成條件,讓學生根據摩擦力的形成原理進行分析,這樣將能便于學生準確判斷摩擦力的實際情況?;瑒幽Σ亮Φ男纬?,通常會對與其接觸的物體產生一定的作用力,并且物體之間所形成的滑動摩擦力以對稱形式存在。

例題:如圖所示的60kg質量的物體,在水平向右拉力F的作用力下,沿著水平面作勻速直線運動,判斷其是否存在摩擦力。

在水平桌面上進行勻速直線運動的物體,其從水平方向上所受到的拉力和摩擦力是平衡的,因而在辨別其摩擦力的時候,只需要按照摩擦力和重力的關系,先觀察出物體運動的動力,再觀察物體運動的摩擦力。作用在同一條直線上的大小相等、方向相反的力即能保持二力平衡,物體保持勻速直線運動,就能夠判斷出其具有一定的平衡,其存在拉力也存在著摩擦力。

4掌握準確計算摩擦力的方法

4.1分析思路

教師開展物理教學活動,引導學生充分掌握摩擦力的相關知識和內容,需要注重教授學生科學有效的分析思路。首先,需要讓學生準確判斷摩擦力的存在與否。學生可以根據上述的一些方法,按照摩擦力的形成特點和條件,辨別摩擦力的存在情況。摩擦力的產生需要依靠物體之間有粗糙接觸面存在,并且物體在接觸面中存在著相對運動的趨勢,只有全部滿足這些條件,才能確認摩擦力的存在。其次,學生需要準確判斷出摩擦力的種類和方向,其主要是依據摩擦力的運動方向、運動趨勢進行判斷的。

4.2摩擦力的計算

在計算摩擦力的過程中,學生需要掌握科學合理的解題技巧,能夠從已經學會的各項摩擦力知識和特點出發,結合實際問題進行解決。首先,學生需要靈活使用F=%eFn公式,其中F代表摩擦力,可以是最大靜摩擦力,也可以是滑動摩擦力;%e代表摩擦因數,其是由接觸面的材料以及粗糙程度決定的,是計算摩擦力過程中的重要考慮因素;Fn是表示正壓力,通常是方向的垂直與接觸面情況。這一公式在計算滑動摩擦力時能直接套用,但是在靜摩擦力計算活動中,需要注重分清物體的實際狀態,一般是應用在物體的平衡狀態下,這樣才能夠有效計算,最終的摩擦力就等于物體所共同承受的合力。其次,教師需要注重總結一些經典案例題目,讓學生根據已經掌握的各項知識點進行反復性的練習。

比如說,“某放置在水平桌面上的物體重量為200N,物體與桌面間動摩擦因數為0.2,最大靜摩擦力為50N,求當對靜止物體施加20N時其受到的摩擦力大???”教師需要引導學生判斷20N的摩擦力類型,在這道題目中是小于最大靜摩擦力的,物體保持著靜止狀態,因而外力大小就是摩擦力大小,因此摩擦力即為20N。教師需要注重給學生提供一定類似計算題目,并選取實際生活案例,讓學生更好的掌握摩擦力的內容。

5結束語

高中物理教師開展摩擦力知識點的教學工作,需要注重能結合實際生活內容,給學生提供一些更為豐富多樣的知識和內容,促進學生能更為積極主動的投入到具體的學習環節之中,從而實現教學目標。教師需要結合教學課程標準,設置科學合理的教學目標,并以此為根據開展教學活動,全面有效提升學生的總體知識學習效果。教師引導學生掌握摩擦力知識的分析思路和解題技巧,將能夠促進學生具備良好的理論聯系實際能力。

參考文獻

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