摩擦力創(chuàng)新教學(xué)初體驗(yàn)

1、摩擦力創(chuàng)新教學(xué)初體驗(yàn)湖州中學(xué)姬靜靜創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂，創(chuàng)造力是衡量一個(gè)民族素質(zhì)的首要標(biāo)準(zhǔn)，所以素質(zhì)教育的核心在于學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的提高。培養(yǎng)創(chuàng)新人才是廣大教育工作者在新時(shí)代的一項(xiàng)重要教育任務(wù)，如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的人才是廣大教師迫切需要研究的一個(gè)重要的教育課題。以物理學(xué)為載體，以物理教育活動(dòng)為渠道所進(jìn)行的創(chuàng)新教育，簡(jiǎn)稱為物理創(chuàng)新教育。它具有以下特性： （ 1）主體性：學(xué)生是物理教育活動(dòng)中的主體，物理教育要給學(xué)生創(chuàng)設(shè)寬松和諧的環(huán)境，給他們一個(gè)大自由度的空間，讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)； （ 2）創(chuàng)新性：在物理創(chuàng)新教育下，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，還學(xué)習(xí)到物理科學(xué)家們高尚的創(chuàng)造心理、可貴的創(chuàng)

2、造思維和智慧的創(chuàng)造技法。物理教育的過程，是教師創(chuàng)造和使用最新穎的、最高效的方式和方法，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新學(xué)習(xí)的過程。我在教學(xué)過程中一直在探索最新穎、最有效的教學(xué)模式。一、理論指導(dǎo)1、物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。物理實(shí)驗(yàn)可以給學(xué)生帶來直覺興趣、操作興趣和探索興趣。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，給學(xué)生提供更多親自動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)、動(dòng)手操作能力、觀察能力、獨(dú)立解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新意識(shí)。2、“動(dòng)口不會(huì)動(dòng)手，動(dòng)手不會(huì)創(chuàng)造”，這是傳統(tǒng)教育帶來的弊端?！奥犚槐椴蝗缈匆槐?，看一遍不如做一遍”。懂創(chuàng)造必須先學(xué)會(huì)探索。學(xué)生在“多動(dòng)手”的前提下，磨練“會(huì)探索”，在“會(huì)探索”的基礎(chǔ)上

3、才能進(jìn)入“懂創(chuàng)造”。我們可以讓學(xué)生利用手邊的工具進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過自己動(dòng)手獲取知識(shí)，變“老師教授知識(shí)”為“學(xué)生自己動(dòng)腦又動(dòng)手獲取知識(shí)”，變“學(xué)生被動(dòng)接受”為“學(xué)生主動(dòng)探索”，探索式實(shí)驗(yàn)激發(fā)了學(xué)生的求知欲與創(chuàng)造力。3 、在物理教學(xué)中進(jìn)行創(chuàng)新教育，要求教師在教學(xué)中應(yīng)自始至終貫穿學(xué)法指導(dǎo)，使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，從而達(dá)到“授之以漁”的教學(xué)目的。因此，我在教學(xué)的過程中進(jìn)行了關(guān)于摩擦力創(chuàng)新教學(xué)的初探。二、教學(xué)實(shí)例1、 關(guān)于摩擦力的探索研究實(shí)驗(yàn)（ 1）問題：研究物體間摩擦力（ 2）學(xué)生討論探索問題：物體間的摩擦力有哪幾種？這些摩擦力會(huì)跟哪些因素有關(guān)？（讓學(xué)生自行思考并分組討論，得到初步結(jié)論，并確定探索實(shí)驗(yàn)所

4、需的材料。）（ 3）學(xué)生討論探索的初步結(jié)論：a. 物體間的摩擦力包括：靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力、滾動(dòng)摩擦力；b. 接觸面越光滑，摩擦力越大；c. 接觸面積越大，摩擦力越大；d. 物體越重，摩擦力越大；e. 滑動(dòng)的速度越大，摩擦力越?。籪. 摩擦力的方向沿接觸面切向，與運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反，是阻力，做負(fù)功；探索實(shí)驗(yàn)需要材料： 長(zhǎng)木板、長(zhǎng)玻璃板、 長(zhǎng)毛巾、帶掛鉤的長(zhǎng)方體木塊 （幾塊）、彈簧秤、米尺、砝碼、天平、秒表、量角器（ 4）老師提供學(xué)生所需材料，學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索：學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證初步結(jié)論的正確性。學(xué)生做的實(shí)驗(yàn)各種各樣，總結(jié)分類有以下幾種情況：一塊木塊放在水平長(zhǎng)木板上，用彈簧秤水平拉木

5、塊，拉力F 從 0 開始逐漸增大，觀察木塊恰好滑動(dòng)時(shí)、正在滑動(dòng)時(shí)彈簧秤的讀數(shù)。（學(xué)生： F 增大的過程中，木塊不動(dòng)，受到的是靜摩擦力，靜摩擦力和拉力等大反向；恰好滑動(dòng)時(shí)，彈簧秤讀數(shù)為最大靜摩擦力大?。徽诨瑒?dòng)時(shí)，彈簧秤讀數(shù)為滑動(dòng)摩擦力的大小。木塊所受靜摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反，滑動(dòng)摩擦力與滑動(dòng)方向相反。結(jié)論a、f 正確。）將一木塊放在玻璃板上，再按操作一次，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)摩擦力的大小比的??；將一木塊放在長(zhǎng)毛巾上，再按操作一次，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)摩擦力的大小比的大。（學(xué)生：滑動(dòng)摩擦力與接觸面的光滑程度有關(guān)。結(jié)論b 正確。）F分別用長(zhǎng)方體木塊的不同表面（面積不同），再按操作幾次，發(fā)現(xiàn)接觸面積不同時(shí)，滑動(dòng)摩擦力大小

6、幾乎不變。（學(xué)生：滑動(dòng)摩擦力與接觸面積大小無關(guān)。推翻初步結(jié)論 c。）兩塊木塊重疊，再按操作一次，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)摩擦力的大小比的大；三塊木塊重疊，再按操作一次，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)摩擦力的大小比之前更大。（學(xué)生：物體越重，摩擦力越大。推論d 正確。）一塊木塊放在水平長(zhǎng)木板上，用彈簧秤水平勻速（速度較大）拉動(dòng)木塊，觀察彈簧秤讀數(shù)，用彈簧秤水平勻速（速度較?。├瓌?dòng)木塊，發(fā)現(xiàn)彈簧秤讀數(shù)幾乎一樣。（學(xué)生：滑動(dòng)摩擦力與滑動(dòng)速度無關(guān)。推翻初步結(jié)論e。）（ 5）老師分析學(xué)生實(shí)驗(yàn)探索的二次結(jié)論，提出疑點(diǎn)：g. 如果用同一物體做實(shí)驗(yàn)（重力不變） ，我們能否找到物體所受滑動(dòng)摩擦力不同的情況？h. 演示：把木塊放在木板上，拉動(dòng)木板使木

7、塊先和木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，再隨木板一起加速運(yùn)動(dòng)。提問：相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，木塊受什么摩擦力？木塊對(duì)地的運(yùn)動(dòng)方向如何？摩擦力方向如何？一起加速運(yùn)動(dòng)，木塊受什么摩擦力？木塊對(duì)地的運(yùn)動(dòng)方向如何？摩擦力方向如何？（ 6）學(xué)生再次分組討論，通過實(shí)驗(yàn)研究老師提出的疑問：取一塊木塊，用彈簧秤斜向上拉木塊（木塊不離開地面） ，觀察木塊恰好滑動(dòng)時(shí)彈簧秤的讀數(shù)，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)比的讀數(shù)小。（學(xué)生：重力不是決定滑動(dòng)摩擦力的因素，滑動(dòng)摩擦力與正壓力有關(guān)。推翻初步結(jié)論 d。）學(xué)生通過計(jì)算、分析、討論發(fā)現(xiàn)：在h. 的演示中，當(dāng)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，木塊受滑動(dòng)摩擦力，相對(duì)地的運(yùn)動(dòng)方向向前，木塊由靜止到運(yùn)動(dòng)，所以摩擦力方向向前（木塊相對(duì)木板向后運(yùn)動(dòng)）

8、；一起加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊受靜摩擦力，木塊對(duì)地的運(yùn)動(dòng)方向向前，木塊速度不斷增加， 所以摩擦力方向向前 （木塊相對(duì)木板有向后的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)）若木塊和木板一起勻速運(yùn)動(dòng)，則木塊不受摩擦力；若木塊和木板一起減速運(yùn)動(dòng)，木塊受靜摩擦力，木塊對(duì)地的運(yùn)動(dòng)方向向前，木塊速度不斷減小，所以摩擦力方向向；后（木塊相對(duì)木板有向前的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)）。（學(xué)生：摩擦力沿接觸面切向，方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反，可以與運(yùn)動(dòng)方向相同或相反，可以做正功或負(fù)功或不做功。推翻初步結(jié)論f 。）（ 7）老師總結(jié)歸納：物體間的摩擦力包括：靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力、滾動(dòng)摩擦力；摩擦力與接觸面的粗糙程度、 正壓力有關(guān)， 與接觸面面積、 相對(duì)滑動(dòng)速度無關(guān)；摩

9、擦力的方向沿接觸面切向，與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反；摩擦力可以是阻力也可以是動(dòng)力，可做正功也可做負(fù)功，也可不做功；靜摩擦力是被動(dòng)力，隨外力變化，小于最大靜摩擦力；滑動(dòng)摩擦力的決定式F fFN ，F(xiàn)N為正壓力，不一定等于重力。提出要求： 請(qǐng)通過實(shí)驗(yàn)和計(jì)算， 求出木板的滑動(dòng)摩擦系數(shù) ，并找到木塊恰好不滑落時(shí)長(zhǎng)木板與水平面的夾角 ， 和 有什么關(guān)系？（ 8）學(xué)生實(shí)驗(yàn)、計(jì)算：木塊放在長(zhǎng)木板上，受到水平拉力F，F(xiàn) 從 0 開始逐漸增大，觀察木塊恰好滑動(dòng)時(shí)彈簧秤的讀數(shù)。 （學(xué)生：F f計(jì)算長(zhǎng)木板的滑動(dòng)摩擦系數(shù) 。）FN長(zhǎng)木板放在水平面上，木塊放在長(zhǎng)木板上的一端，緩慢提起放木塊的一端，找到木塊

10、恰好不滑落時(shí)長(zhǎng)木板與水平面的夾角。分析木塊受到摩擦力的變化：先是木塊受到靜摩擦力，當(dāng)木塊恰好不滑落時(shí)受到的是最大靜摩擦力，之后滑落受到的是滑動(dòng)摩擦力。 （學(xué)生：記錄有關(guān)長(zhǎng)度，計(jì)算夾角，通過受力分析和列式計(jì)算得到 tan。）（ 9）對(duì)本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的總結(jié)：學(xué)生總結(jié)出滑動(dòng)摩擦力的決定式F fFN ，掌握影響摩擦力的因素。學(xué)生學(xué)會(huì)求長(zhǎng)木板的滑動(dòng)摩擦系數(shù) 。學(xué)生找到特殊角：tan。學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)中探索物理規(guī)律，并且活學(xué)活用，在動(dòng)手過程中思考和計(jì)算，對(duì)學(xué)習(xí)物理知識(shí)的印象深刻。并且在此基礎(chǔ)上，我又讓學(xué)生設(shè)計(jì)下一個(gè)應(yīng)用摩擦力的實(shí)驗(yàn)。2、 學(xué)生設(shè)計(jì)關(guān)于摩擦力的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)?zāi)炒笮桶峒夜境袚?dān)了湖州市政府的“搬家”工作，

11、需要一條便于推送貨物進(jìn)貨車的斜面通道，請(qǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)出一個(gè)斜面模型，以找到最合適的坡度。（ 1）問題：斜面的傾角對(duì)斜面使用性能有什么影響？（ 2）技能：制作模型、測(cè)量、計(jì)算（ 3）學(xué)生要求提供材料： 50cm長(zhǎng)木板一塊， 寬 10cm左右?guī)煦^的木塊， 最大刻度為 5N的彈簧秤，米尺， 4 本厚約 2cm的書（ 4） 學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：把木板的一端擱在一本書上，用彈簧秤沿斜面勻速筆直往上拉，拉的速度不要太大（注意：彈簧秤與斜面要保持平行） ，測(cè)出所用力的大小，記錄在表格中。把書一本一本地往上加，墊高木板，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變化，研究找到最適合的坡度。（ 5） 拓展實(shí)踐：找一處為殘疾人提供方便的斜面通道，計(jì)

12、算出它理論上的省力情況。3、通過靜摩擦力方向的判斷達(dá)到“授之以漁”的教學(xué)目的靜摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，而學(xué)生在實(shí)際問題中靜摩擦力方向的判斷存在著較大的困難。比如說行走中的人所受的靜摩擦力的方向如何判斷？汽車或自行車在不同的運(yùn)動(dòng)情況下各車輪所受靜摩擦力方向又是如何的呢？（ 1）行走中的人所受靜摩擦力的判斷人是向前走就有人認(rèn)為人所受地面給人的摩擦力方向是向后的，這樣的判斷是錯(cuò)誤的，首先是對(duì)地面給人的摩擦力是什么摩擦力沒有正確的認(rèn)識(shí)，人與地面接觸的腳，而相對(duì)地面沒的滑動(dòng)，因而地面給人的摩擦力是靜摩擦力而非滑動(dòng)摩擦力，靜摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。再來判斷一下這個(gè)靜摩擦力產(chǎn)

13、生的原因是什么？是腳有相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)引起的，后腳是主動(dòng)。后腳有相對(duì)地面向后扒的動(dòng)作，也就是有相對(duì)地面的向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，這也可以假設(shè)后腳和地面之間是光滑的，這樣人一走動(dòng)就會(huì)相對(duì)地面向后滑，這樣也能判斷出后腳相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)了。最后判斷得出后腳受到地面所給的靜摩擦力的方向是向前的。靜摩擦力在這里是動(dòng)力。而前腳是被動(dòng)的，所受的摩擦力的方向是向后的。（ 2）自行車在運(yùn)動(dòng)過程中前后輪所受靜摩擦力的判斷人在騎動(dòng)的自行車上，這時(shí)后輪是主動(dòng)輪帶動(dòng)自行車相對(duì)地面向前運(yùn)動(dòng)，而地面帶動(dòng)前輪也向前運(yùn)動(dòng)，而車輪相對(duì)而地面沒有滑動(dòng)，這時(shí)以車輪所受摩擦力是靜摩擦力來分析。根據(jù)前面對(duì)行走中的人所受摩擦力的判斷，學(xué)生已能

14、假設(shè)后輪與地面之間光滑先判斷出后輪所受摩擦力的方向，再假設(shè)地面與前輪之間光滑判斷出前所受摩擦力的方向了。得出結(jié)論，前輪受到向后的摩擦力，而后輪卻受到向前的摩擦力。拓展研究：自行車運(yùn)動(dòng)卻腳未蹬時(shí)前后輪所受力情況自行車在推動(dòng)過程中前后輪的受力情況各種驅(qū)動(dòng)的汽車各輪秘所受摩擦力的情況轉(zhuǎn)動(dòng)的皮帶輪，分別研究?jī)奢喿蛹芭c兩輪相接觸的皮帶上所受靜摩擦力的情況由以上的練習(xí)，使得學(xué)生學(xué)會(huì)總結(jié)出判斷皮帶輪模型靜摩擦力方向的方法。達(dá)到了“授之以漁”的教學(xué)目的。三、摩擦力創(chuàng)新教學(xué)初探的效果通過摩擦力創(chuàng)新教學(xué)的實(shí)踐表明，學(xué)生的自學(xué)能力也提高了，學(xué)生獲取知識(shí)更為主動(dòng)扎實(shí)，對(duì)概念、公式、物理過程都掌握得比較清晰，物理成績(jī)也提高了。學(xué)