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浅谈《摩擦力》在高中物理学习中的几种误区

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张婷

【摘要】高中物理教材中“力学部分”一直以来都是高考必考内容之一，同时也是很多高中生物理学习的“难点”。在实际学习中，高中生因思维定势影响常常会陷入一些误区，导致学习效率低下。本文对此现象进行了总结归纳，并提出了相应的解决方法，以期对帮助高中生走出物理学习误区，提高分析物理和解决问题的能力有所助益。

【关键词】高中物理;《摩擦力》;误区;方法

新课改背景下的高中物理课堂，要求应具有发展性特征，要让课堂成为师生之间共同建构知识，共同交流互动，从而实现共同成长的平台与场所，在学生体验学习快乐的过程中帮助他们完善物理知识体系，学会如何高效学习并形成一定的学习能力和物理思维。但在实际学习过程中，高中物理对于高中生而言，无可避免地被贴上“难学”的标签。相对于初中物理来说，高中物理不再停留在对表面的、经典知识的认知上，而是已经深化到更多情况下的分析、计算及原理探索上，所以要求学生的物理能力与物理思维均要提升到一定更高的水平。受初中物理学习模式及思维定势的影响，高中生在物理学习中经常会走入一些“误区”，尤其是在学习《摩擦力》时，这种现象尤为突出，导致学习效率低下。为了帮助高中生尽快走出学习误区，物理教育者应客观理性地对原因进行分析，并通过总结归纳找到相应的引导及解决方法。本文结合物理教学实践，对此进行了详细阐述。

一、高中物理《摩擦力》教材分析

《摩擦力》是高中物理“力学”知识体系的基础，它对高中生未来力学知识的学习及整个物理知识体系的构建起重要的“基石”作用。《摩擦力》是高中力学三类常见力中的一种，是进行受力分析学习的基础。新课标要求高中生通过摩擦力学习，要对滑动摩擦和静摩擦规律进行了解，并可以运用动摩擦因数进行摩擦力计算，其中静摩擦力规律中包括“最大静摩擦力”。本节内容比初中时学生们接触到的《摩擦力》知识更深入，更突出了物理问题和物理现象有复杂性。高中物理《摩擦力》中“静摩擦”在很多情形下呈现出的“若有似无、飘忽不定”的感觉，对于已经形成某种思维定势的高中生而言，则产生了一定的学习障碍。与此同时，也正是这种“变幻性”更能够培养高中生辩证的物理观点，提升物理素质，也更能够激发起他们的学习兴趣。对于在初中已经定性学习过“摩擦力”的高中生来说，已对摩擦力减小和增大摩擦力方法，以及滑动摩擦力和表现状况之间的关系等内容有所了解，因此，要突破高中物理摩擦力的一些重点与难点相对容易。但同时受初中思维的影响，在“计算摩擦力大小”以及“判断摩擦力方向”等知识点的学习中，容易陷入“瓶颈”，走进误区。《摩擦力》的学习效果直接影响接下来“牛顿运动定律应用”“动能定理应用”“摩擦力做功与热能产生关系”等知识的学习，所以，物理老师应对学生在《摩擦力》学习中的“误区”加以重视，客观分析原因，寻求有效的方法与策略，对学生进行有针对性的指导和引导。笔者通过教学实践，尝试从创建有效情境和实验引导探索两方面，给学生们提供了一个自主参与学习和反思的机会，让他们能通过启发与实践尽快走出学习误区，加快对《摩擦力》的理解，在物理学习中发展、提高实践能力和创新精神，为后续学习打下坚实基础。

二、高中物理《摩擦力》学习误区

误区一：形成“摩擦力方向和物体运动方向是相反的”错误认识。

摩擦力的方向分两种情况，一种是滑动摩擦力，二是静摩擦力。学生们对滑动摩擦力方向的认知不会存在疑义，但对于静摩擦力方向，在学习中由于它的表述是“和物体间相对运动趋势方向是相反的”，而学生们往往会将其中“相对”二字忽略，只看到相反，所以才会陷入“摩擦力方向和物体运动方向是相反的”这样的误区，导致在判断方向时出现错误。为了帮助学生走出这个误区，老师可通过情境创设的方法：如图1所示，将一块木板放在桌面上，在其右侧放一个木块，这时拖着木板迅速向前行。然后让学生们观察，并从中进行分析引导：木块之所以会向右运动，是因为受到木板对其实施了向右的摩擦力，以桌面作为参考物的话那可以得到木块运动方向和摩擦力方向是保持一致的。然而相对于木板的向左运动，也与判断滑动摩擦力方向的准则不相违背，那到底是怎么回事？这时候老师对“相对运动”进行阐述，让学生们认识到达里的“相对运动”实际是指的是摩擦力“施力物体”和“受力物体”两者间相对的运动。在有效情境的观察思考中，结合老师的适时分析引导，学生们很快就能够走出误区。

误区二：形成“摩擦力一定会对物体运动造成阻碍”的错误认知。

同判断摩擦力方向一样，学生们在学习摩擦力作用效果时，也会犯相同错误。滑动摩擦力和静摩擦力作用效果的不同在于，一个是“阻碍物体间相对运动”，一个是“阻碍物体间相对运动趋势”，但学生学习到此，就会将思维固定在“阻碍”上，片面地认为摩擦力一定会是“阻碍物体”的运动。这时，可向学生们再现一下生活中的真实情境：人走路和车站的行李安检器。先让大家回想自己在生活中的真实体验：“冬天结过冰的路面你们走起来是什么感觉，是不是觉得寸步难行？”再让他们想象：“如果车站行李安检器上的传送带变得非常光滑，那么行李能不能正常地被传送进站？”结合生活化场景再反思摩擦力作用效果，学生们就会理解什么是“相对运动”，并同时认识到摩擦力同时也能够成为动力，让物体“相对于”地面进行运动。

误区三：在判断静摩擦力大小时直接套用滑动摩擦力“压力越大摩擦力越大”規律。

众所周知，从公式“f=μN”中我们得到了滑动摩擦力和压力之间的关系，两者成正比，即滑动摩擦力随着压力变大而变大，但这是否同样适用于判断静摩擦力大小上呢？显然，很多学生在学习时会自然地将这一规律直接“套用”在静摩擦力大小上，其实对于静摩擦力大小的确定，在高一时期只能通过“二力平衡”的相关知识进行判断，那么怎样才能够指导学生从实践中形成正确认知呢？笔者认为，老师可以采取课堂小实验的方法，让学生们通过亲自实践进行验证和理解。

提前为学生们准备几个纯净水瓶子，先让学生们自己握住瓶子慢慢的加力，感受这个过程，并从这个过程中尝试分析在竖直方向瓶子的受力情况，对于静摩擦力与瓶子受到的重力两者之间的“二力平衡”进行体验。在这个小实验中可以让学生们认识到，由于重力不会发生变化，所以纯净水瓶子所受摩擦力也不会发生变化。那么这时就会有学生产生困惑：“瓶子会因为手握住它的力量变大了而受到怎样的影响？”接下来，老师和学生展开互动实验，让某学生上台在老师握住瓶子不同位置的地方尝试将瓶子从老师手中抽走，如图所示。

经过实际操作，学生会发现，当老师握住瓶子上端时瓶子很容易就被抽走了，但当老师握住中间部位时却很难从手中抽走瓶子。经过这样的互动实验，学生们就能够领悟出“压力变大是增加了最大静摩擦力”的道理。

在学习《摩擦力》时，不仅会出现以上几种误区，包括“滑动摩擦力会因为接触面积的变大而变大”“静摩擦力只会产生在静止物体上，滑动摩擦力只会作用于运动物体上”“物体沿粗糙的水面滑动时必定会受摩擦力”……但笔者认为，同以上列举的三种情况大同小异，均可以通过情境创设和实验验证的方法帮助学生们走出误区。

总之，从高中物理《摩擦力》的学习现状可以看出，大部分学生受初中物理“直观性”教学模式的影响，在获取知识的过程中形象思维更加突出，也正因如此，在进入高中物理学习阶段之后，他们短期内很容易走进学习误区。因此，物理老师在实施教学时，应注重学生思维能力的有效衔接，将一些难点重点问题通过情境创设或实验验证的方式呈现，疏通学生在认知中产生的“瓶颈”，帮助他们走出误区，感受物理学习的快乐。

【参考文献】

[1]曹立娟.高中物理摩擦力学习的认识误区与点拨[J].学周刊，2014（23）：160-160

[2]院建岗，郝玉玲.关于摩擦力问题中常见的误区分析[J].物理通报，2009（10）：9-11

[3]赵文华.例析摩擦力认识的几个常见误区[J].新高考：高一物理，2017（1）

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