探究高中物理摩擦力问题的分析思路

    卓泉羽

    摘 要 高中物理教师需要能从学生的实际知识掌握情况出发,采用科学合理的教学方式和手段,重点分析摩擦力的各项内容,引导学生掌握摩擦力的分析思路,从而具备更为全面充分的知识。本文主要是从高中物理摩擦力教学的策略和方式入手,提出了一些物理摩擦力问题的分析思路,为全面有效提升学生的摩擦力知识学习效果提供一定借鉴和参考。

    关键词 高中 物理 摩擦力 分析思路

    中图分类号:G712 文献标识码:A

    0前言

    物理教学是高中教学阶段中的重点内容,在培养学生的基础物理知识和思维能力方面具有十分重要的意义和作用。初中生已经初步掌握了摩擦力的定性知识,了解到二力平衡的内容,同时还具备了较为基本的物理实验技能和实验探究能力,这就为学生进一步的掌握和理解各项摩擦力知识提供重要的前提条件。

    1合理设置教学目标

    高中物理教学过程中涉及到较多方面的内容,对于学生的要求较高。学生需要具备较高的抽象思维能力和想象能力、实验能力和自主探究能力,但是现实情况却是,很多学生的物理基础知识掌握程度不够好,无法充分有效的适应各项教学需求,影响到了实际教学效果。对此,高中物理教师开展摩擦力教学活动的过程中,需要注重结合学生的实际知识学习情况、身心发展特点以及学习特征等,采用合理性的教学方式,其中最为重要的一点是设置合理性的教学目标。根据高中物理课程标准、教学要求,设置出适合学生发展的教学目标。首先,需要引导学生了解摩擦力产生的条件,学会如何判断摩擦力的方向,掌握最大静摩擦的概念等相关情况,同时还需要能了解滑动摩擦力本质及其产生条件,并判断其方向,充分意识到滑动摩擦力和压力成正比,能使用F=%eFn公式进行计算。高中物理教师需要注重使用问题引导的方式,全面有效培养学生发现问题、分析问题以及解决问题的能力,并且给学生设计一些实验内容,引导学生在具体的操作过程中,具备良好的实验探究和操作能力。

    2引导学生明确摩擦力的形成因素

    教师开展摩擦力的教学活动,促进学生全方位的掌握与其相关的知识和内容,需要注重引导学生掌握摩擦力形成的各项因素,这样将能便于学生良好学习下阶段的知识和内容。首先,当物体之间的接触面不光滑并且存在一定弹力的时候,将会产生一定的摩擦力。很多学生在分析摩擦力的过程中,能够清晰意识到物体粗糙接触面这一必要条件的重要性,但是在物体间弹力方面容易忽略,从而影响到摩擦力的判断效果。高中物理教师开展摩擦力教学活动的过程中,需要注重引导学生细致观察物体摩擦力的产生条件,同时还要注重让学生在撤去某一物体的时候,观察另一物体是否受到影响,如果物体的运动状态出现了变化,就说明弹力的存在,反之则没有。其次,物体出现一些即将滑动的趋势,将会容易出现摩擦力。这一摩擦力的出现不够明显,学生在初次接受这些内容的过程中将会具有较大难度,对此,教师需要帮助学生积极开展多次经验总结活动,引导学生充分判断和掌握各项情况。

    3促进学生充分了解到摩擦力的综合知识

    当学生全面有效掌握摩擦力的特点,将能够为后续的学习提供重要的前提基础。教师在教授学生摩擦力特点的过程中,教师需要注重能结合教材内容,把握摩擦力的重要内容,强化学生的知识掌握效果。

    3.1把握摩擦力的各项特点

    3.1.1静止摩擦力的特点

    物体运动过程中,形成静摩擦力的动力和阻力之间保持着良好的统一性,以同时存在的状态进行,可以做正功,也可以做负功。在静摩擦力的作用下,将能够良好实现各项物体机械能的转化,但是其无法转化为其他能量。在同一相互作用系统内,静摩擦力总做功数量是零。比如说教师在讲解静摩擦力的过程中,可以通过设置两个小木块,两者之间存在着静摩擦力,并且力的大小相同但是力的方向是相反的,教师可以向学生展示这些物体的运动情况,让学生观察其地面位移状态,发现小木块之间保持着同样的位移状态,这样将能够得出小木块之间的摩擦力做功总和是零,也就意味着这两个小木块一个做正功,另一个做负功。教师在讲解这一知识点的过程中,可以让学生参与到相应的实验环节之中,亲身体验到小木块的静摩擦力状态,这样将能够便于学生形成更为深入的理解。

    3.1.2动摩擦力的特点

    在高中物理教学过程中,一般都认为摩擦力存在着做功行为,但是实际上动摩擦力也存在着不做功的情况。比如说,两个物体存在着一定的相对运动,其中一个物体保持着静止状态,从这个物体出发进行分析,滑动摩擦力是没有做功的。

    3.2引导学生辨别摩擦力

    高中物理教师需要教授学生如何正确的辨别各种类型的摩擦力,首先,在静摩擦力之中,教师需要引导学生正确辨别摩擦力的方向。静摩擦力的出现,在于其物体处在了静止的状态下,这样其本身的运动方向和力的方向之间会呈现出相反状态,由此,学生在分析静摩擦力的过程中,可以从物体的相对运动趋势出发。当物体的实际运动趋势是滑动的最终方向,从而静摩擦力的方向也具就容易判断,即为运动趋势的反方向。其次,在分析动摩擦力的过程中,教师需要引导学生细致的分析摩擦力的形成条件,让学生根据摩擦力的形成原理进行分析,这样将能便于学生准确判断摩擦力的实际情况。滑动摩擦力的形成,通常会对与其接触的物体产生一定的作用力,并且物体之间所形成的滑动摩擦力以对称形式存在。

    例题:如图所示的60kg质量的物体,在水平向右拉力F的作用力下,沿着水平面作匀速直线运动,判断其是否存在摩擦力。

    在水平桌面上进行匀速直线运动的物体,其从水平方向上所受到的拉力和摩擦力是平衡的,因而在辨别其摩擦力的时候,只需要按照摩擦力和重力的关系,先观察出物体运动的动力,再观察物体运动的摩擦力。作用在同一条直线上的大小相等、方向相反的力即能保持二力平衡,物體保持匀速直线运动,就能够判断出其具有一定的平衡,其存在拉力也存在着摩擦力。

    4掌握准确计算摩擦力的方法

    4.1分析思路

    教师开展物理教学活动,引导学生充分掌握摩擦力的相关知识和内容,需要注重教授学生科学有效的分析思路。首先,需要让学生准确判断摩擦力的存在与否。学生可以根据上述的一些方法,按照摩擦力的形成特点和条件,辨别摩擦力的存在情况。摩擦力的产生需要依靠物体之间有粗糙接触面存在,并且物体在接触面中存在著相对运动的趋势,只有全部满足这些条件,才能确认摩擦力的存在。其次,学生需要准确判断出摩擦力的种类和方向,其主要是依据摩擦力的运动方向、运动趋势进行判断的。

    4.2摩擦力的计算

    在计算摩擦力的过程中,学生需要掌握科学合理的解题技巧,能够从已经学会的各项摩擦力知识和特点出发,结合实际问题进行解决。首先,学生需要灵活使用F=%eFn公式,其中F代表摩擦力,可以是最大静摩擦力,也可以是滑动摩擦力;%e代表摩擦因数,其是由接触面的材料以及粗糙程度决定的,是计算摩擦力过程中的重要考虑因素;Fn是表示正压力,通常是方向的垂直与接触面情况。这一公式在计算滑动摩擦力时能直接套用,但是在静摩擦力计算活动中,需要注重分清物体的实际状态,一般是应用在物体的平衡状态下,这样才能够有效计算,最终的摩擦力就等于物体所共同承受的合力。其次,教师需要注重总结一些经典案例题目,让学生根据已经掌握的各项知识点进行反复性的练习。

    比如说,“某放置在水平桌面上的物体重量为200N,物体与桌面间动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力为50N,求当对静止物体施加20N时其受到的摩擦力大小?”教师需要引导学生判断20N的摩擦力类型,在这道题目中是小于最大静摩擦力的,物体保持着静止状态,因而外力大小就是摩擦力大小,因此摩擦力即为20N。教师需要注重给学生提供一定类似计算题目,并选取实际生活案例,让学生更好的掌握摩擦力的内容。

    5结束语

    高中物理教师开展摩擦力知识点的教学工作,需要注重能结合实际生活内容,给学生提供一些更为丰富多样的知识和内容,促进学生能更为积极主动的投入到具体的学习环节之中,从而实现教学目标。教师需要结合教学课程标准,设置科学合理的教学目标,并以此为根据开展教学活动,全面有效提升学生的总体知识学习效果。教师引导学生掌握摩擦力知识的分析思路和解题技巧,将能够促进学生具备良好的理论联系实际能力。

    参考文献

    [1] 薛钦方.高中物理摩擦力问题的分析思路探析[J].数理化解题研究,2017(01):88.

    [2] 周治安.高中物理摩擦力问题解决方法的核心探索研究[J].科学技术创新,2018(10):00258-00259.

    [3] 杨宇.高中物理教学中,关于摩擦力存在的形式和方向的探究[J].好家长,2014(35):62.

    [4] 张灿义.从同一学习概念分析初高中物理的教学衔接问题——以《摩擦力》为例[J].教育科学:全文版,2017(01):00008.

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