一、課前準備
【教材分析】
“摩擦力”一課是高一《物理》第一章第四節(jié)內(nèi)容,該節(jié)知識是本章教學的重點,同時也是教學的難點,它不但是力學的基礎,也是組成整個高中物理知識的一塊“基石”,所以對這節(jié)內(nèi)容的教學必須引起高度的重視,要把它放在一個較高的教學層面上來對待。由于摩擦力問題的復雜性,且在具體問題中又表現(xiàn)出“動中有靜,靜中有動”,尤其靜摩擦在許多情形下似乎又是“若有若無,方向不定”,因此,對于初學者來說真是撲朔迷離,不易理解。也正是由于教材內(nèi)容的上述特點,本節(jié)課又易于激起學生的求知欲,易于培養(yǎng)學生的辯證觀點,易于錘煉學生的物理素質(zhì)。要充分用好該節(jié)教材內(nèi)容,深入挖掘知識間的有機聯(lián)系,對學生開展針對性的思維訓練,進而提高學生應用物理知識解決實際問題的能力和創(chuàng)新思維能力。
本節(jié)課中的主要知識點有:相互接觸的物體間有相對運動趨勢或發(fā)生相對運動時,在接觸面處產(chǎn)生的阻礙物體間相對運動的力,叫做摩擦力。由定義出發(fā),摩擦力又可具體分為靜摩擦力和滑動摩擦力。(1)靜摩擦力:物體受到的靜摩擦力隨其它的外力或運動狀態(tài)的變化而變化,大小可在零與fmax之間變化,方向亦可變化、一般需根據(jù)物體的運動狀態(tài),由物體的平衡條件或牛頓運動定律來計算它的大小。雖然靜摩擦力的方向與物體間相對運動趨勢的方向相反。但有時由于物體的相對運動趨勢難以判斷,所以它的方向往往也需由物體平衡條件或牛頓運動定律等來確定。(2)滑動摩擦力:大小為f=μN,方向與物體間相對運動的方向相反。一般情況下,相對于靜摩擦力來說,滑動摩擦力還是比較容易確定的,它像一個恒力似的,但有時滑動摩擦力在問題中亦是一個變化的力,其大小與方向均可改變。這兩種摩擦之間也沒有絕對的界限,在一定的條件下,這兩種摩擦也可以相互轉(zhuǎn)換。
【學生情況】
學生在初二時已學過有關摩擦力的初步知識,并且初中把摩擦力詳盡地分成了靜摩擦、滑動摩擦、滾動摩擦三種形式,同時,在初中階段學生也較為完整地學習了二力平衡的知識,初步學習了在同一直線上力的合成的知識,進入高一以來,又學習了力、重力、彈力等三節(jié)知識內(nèi)容,其數(shù)學知識在物理方面的應用能力也隨著各科的學習而有所提高,尤其是前一節(jié)彈力的知識,與本節(jié)摩擦力的知識是有很多相似之處的:首先,它們都是被動力,在求解時,其大小和方向往往要由其它力的大小及方向來確定;其次,它們均為接觸力,物體間必須相互接觸才能發(fā)生此類相互作用。當然,關鍵的是它們之間是有很大的區(qū)別:首先,力的性質(zhì)不同;其次,彈力是法向力,摩擦力是切向力;物體與物體接觸之處,有彈力未必有摩擦力,但有摩擦力時則必有彈力存在,等等。這些不同之處也正是要認真學習的。在教學中,要注意復習舊知識,做到恰當而有益的遷移,但同時又要讓學生正確牢固地樹立新概念,嚴防頭腦中已有的相關知識、概念的“負遷移”,使學生對該部分知識和技能達到順利的“內(nèi)化”,同樣,教學重心不宜提得過高,應關注學生的“知識近發(fā)展區(qū)”,調(diào)整教學內(nèi)容、步驟和設計教學方法,力爭使學生“奮力一躍”后,便可達到學習目標要求,讓學生切實嘗到經(jīng)努力后“成功”所帶來的喜悅。
【教具準備】
教師做演示靜摩擦力用的教具有:毛刷、滑塊、彈簧秤、毛巾等;教師做演示滑動摩擦力用的教具有:滑塊、厚白紙、定滑輪、彈簧秤、細線等。學生每兩人一組隨堂實驗用的教具有:小木板、滑塊、簡易測力計、重物、細繩等。為使學生便于觀察教師的演示實驗,還需使用大屏幕實物投影儀,此外,為了演示靜摩擦與滑動摩擦相互間的轉(zhuǎn)換,還需利用多媒體以及相應課件,以強烈的動畫效果給學生留下深刻的印象,為學生提供足夠的想象和思維空間,因而要認真完成課件的設計和制作。
【教法選用】
課堂中應多使用觀察法、實驗法等直觀教學手段,以激起學生的學習興趣。整個教學過程及其各部分的過渡、銜接,均應采取啟發(fā)式的教學,做到恰當鋪墊,適時點撥,以確保學生的主體地位得到切實維護,必要的講授、講解都要緊緊圍繞這一宗旨而適可而止。課堂內(nèi)在引導學生做實驗或根據(jù)情景思考問題時,教師要主動巡視,巡視時要重視對個別學生的學法指導,以求全體學生在各自原有的水平上都得到提高和發(fā)展。
【解法指導】
習題練習也是學習物理的一個重要環(huán)節(jié),因而,教學中也要注意對學生進行習題訓練的具體解法的指導,處理本節(jié)習題的常用方法有下述幾種:
(1)假設法,即假設接觸面光滑,看物體是否會發(fā)生相對運動,若發(fā)生相對運動,則說明物體原來的靜止是有運動趨勢的“靜止”,且假設接觸面光滑后物體發(fā)生的相對運動方向,即為原來相對運動趨勢的方向,從而確定靜摩擦力的方向。