以探究的方式突破静摩擦力教学中的难点

“静摩擦力”教学设计的两种思路分析作者：陶勇来源：《中学课程辅导·教师通讯》2017年第20期【内容摘要】静摩擦力是高中物理力学的难点之一，常见的教学思路有经验导向与思维导向两种：前者基于经验，后者基于逻辑，目的则都是为了解决静摩擦力存在与否及方向判断的问题。

本文分析了两种思路的具体内容、教学效果、形成原因及优缺点等，并提出了循序渐进、因材施教的思路。

【关键词】高中物理静摩擦力教学思路静摩擦力是高中物理力学的难点之一，难就难在静摩擦力存在与否及方向的判断。

对于突破难点的思路，虽说是仁者见仁、智者见智，但总结下来，实际上可以归结为两种：一种是经验导向，另一种是思维导向。

哪种思路更好，既与思路本身有关，也与学生的实际有关。

本文试对两种思路作一分析。

一、静摩擦力存在与否及方向的判断从理论上来说，静摩擦力存在与否除了与压力及接触面的粗糙程度有关之外，另一个关键就是相互接触的两物体之间有无“相对运动的趋势”。

但也就是这个“趋势”，是学生难以理解的。

于是就有了两种教学思路：经验导向的思路是这样的：让学生进行体验，如用手压在桌子上并往前推，但是不能滑动，感受桌子对手的阻碍作用。

然后跟学生明确，此时手受到的“阻碍作用”就是摩擦力——学生是可以理解的，尽管高中物理强调“力是改变物体运动状态的原因”，但初中物理中“力是物体对物体的'作用'”仍然对学生理解“力”起着作用。

至于静摩擦力的方向，则与手推的方向相反。

思维导向的思路是这样的：让学生分析一个物体，如静止在斜面上的物体。

首先思考的问题是“为什么物体不往下滑”，然后推理出“物体受到斜面对它的摩擦力”；进而思考的问题是“摩擦力的方向向哪里”，这里常用假设法，假设物体不受摩擦力作用，则物体会沿斜面下滑，这就说明静摩擦力的方向是平行于斜面向上的。

在实际教学中，这两种思路比较常见，但對于为什么选择其中一个思路，教师往往说不出理由，或者说出的都是想当然的理由，并非课堂上学生的真实体验与收获。

能提起杯子。

⑶让学生拿涂过食用油的玻璃杯，很难拿起。

⑷分析书本被提起来后，由于重力想往下掉，但是实际上没有往下掉。

产生静摩擦力的条件：4.运用概念，深化理解观察现象，运用静摩擦力分析现象，加深对“静”的理解：两物体间相对位置保持不变。

例题：总结：如何判断静摩擦力的有无？用油的玻璃杯。

提问7：“静摩擦力”中有个“静”字，是不是说只有静止的物体才能受到这种摩擦力呢？例：人拿着着书本走动让学生明白这里的“静”字是指两个产生摩擦力的物体相对静止。

回答问题，进一步理解静摩擦力的定义。

学生练习，进行总结利用生活实例，帮助学生纠正错误的认识：只有静止的物体才能受到静摩擦力。

二、静摩擦力的方向1、学生手压桌子向前推，感受静摩擦力的方向2、利用毛刷分析静摩擦力的方向。

静摩擦力的方向与相对运动趋势相反。

带领学生一起参与手压桌子的活动，用语言引导学生去感受桌面对双手的静摩擦力。

8：毛刷刷毛弯曲的方向和毛刷相对运动趋势的方向有什么关系？与静摩擦力又有什么样的关系？引导学生总结静摩擦力方向的判断方法参与活动，思考问题，归纳总结通过小组实验，让学生感受静摩擦力的方向，通过针对性提问、举例，引导学生实例观察、分析，发现问题，得出结论，从而有效的突破本节课的重、难点。

三、静摩擦力的大小：1、学生分组实验，通过观察实验得出静摩擦力大小的规律。

2、小游戏：请两个学生进行直尺拔河比赛。

⑴两位同学分别单手握住直尺一端进行拔河比赛⑵输的一方用双总结：“静摩擦力有一个进行分组探究实验记录数据分析数据得出结论学生参加小游戏，通过游戏胜负分析最大静摩擦力和哪些因素有关实验探究，加强学生对静摩擦力的大小变化规律认识，同时锻炼学生的动手能力。

通过小游戏，激发学生物理兴趣【达标检测】1．置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下，仍处于静止，则物体所受静摩擦力的大小 [ ]A ．与压力成正比B ．等于水平拉力C ．小于滑动摩擦力D ．在物体上叠放另一物体，该物体受到的静摩擦力不变 2、用手握瓶子，瓶子静止在手中，下面说法正确的是： A 手对瓶子的压力恰好等于瓶子的重力 B 手对瓶子的摩擦力恰好等于瓶子的重力 C 手握得越紧，手对瓶子的摩擦力越大 D 手对瓶子的摩擦力必须大于瓶子的重力3、关于静摩擦力的下列说法中正确的是（ ） A.静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的C.静摩擦力大小与压力成正比D.静摩擦力不一定是阻力4．如图所示，用力F 把铁块压在竖直墙上不动，那么,当F 增大时，关于铁块对墙的压力N ，铁块受墙的摩擦力F f ，下列判断正确的是( )A．N增大，F f不变B．N增大，F f增大C．N变小，F f不变D．N不变，F f不变5．如图所示,两个相同的立方体A和B，叠放在水平桌面上,今以水平力F拉B，而两立方体均保持静止，则下列结论不正确的是( )A．A和B之间不存在摩擦力作用B．A和B之间存在静摩擦力作用C．B与桌面间存在静摩擦力作用D．.若撤去外力F，则A和B之间，B与水平面之间都不存在摩擦力6、把物体放在水平地面上，已知物体重为50N，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力为12N，在下列情况中，物体受到那种摩擦力？大小和方向如何？①用6N的水平力向左推物体②用10N的水平力向右推物体。

静摩擦力的教学分析摘要：静摩擦力的教与学,始终是高中物理教学的一个难点。

由于不正确的生活经验和错误前概念的影响,导致学生对静摩擦力的认识产生了误区。

本文笔者结合指导学生反思性学习实践的研究和教学体会对此进行了初步的探讨。

关键词: 静摩擦力;条件；方向；大小正文：静摩擦力，在高中物理力学部分，是一个重点，也是一个难点，对于学生来说，这是一个很头痛的力，有不少的学生在分析此力时，对此力是否存在，以及大小、方向等问题把握不准，经常出错。

即使通过高一和高二阶段的学习,到了高三第一轮复习时,我们仍能发现,许多学生对摩擦力的认识还是存在很多缺陷甚至是一些误区。

对一些静摩擦力情景的分析,许多同学给不出满意的解释,甚至通过同学间的短暂讨论后,才勉强能自圆其说。

针对这些问题，本文笔者就结合教学实践,举例谈谈静摩擦力教学中的几点心得。

一．静摩擦力产生条件的分析部分学生尚能熟练地背诵什么叫静摩擦力,但忽略对静摩擦力产生条件的理解，而这恰恰是全面认识摩擦力的关键。

我们只有将此讲清楚,才能帮助学生掌握静摩擦力的概念。

教学中应该向学生突出静摩擦力的产生条件,缺一不可。

产生静摩擦力的条件有: (1)物体直接接触; (2)两接触面均粗糙; (3)接触面上有相互作用的弹力; (4)物体间有相对运动趋势。

这四个条件紧密联系,缺一不可。

显然不接触或虽然接触但接触面是光滑的,则肯定不存在摩擦力,但满足条件(1)(2)而缺少(3)(4)中的任一条件也不会有摩擦力。

如一块砖紧靠在坚直墙上下滑,就是不具备条件(3),故不可能受到摩擦力。

又如静止在粗糙水平面上的物体它缺少条件(4),故不存在摩擦力,由于学生不明确摩擦力产生的条件, 导致答案错误屡见不鲜。

这四个条件中,前三个容易看出,也是必要条件，如果前三个条件都不能够满足的话，那就不用讨论静摩擦力的存在了，如果前三个条件都满足，那么就要认真的分析物体间有无相对运动趋势，也是较难分析的一个条件。

实验：探究最大静摩擦力的大小一、教学分析（一）、教材分析本实验原是高中物理必修1第三章第三节的一个演示实验，该实验只能定性的说明最大静摩擦力的大小，且演示过程中手拉弹簧测力计的力度不好控制，弹簧测力计的示数变化太快不利于观察，现对该试验进行适当改进，用医用输液器向拉弹簧测力计的小桶中滴水缓慢改变拉力大小，实现弹簧测力计示数的缓慢变化以利于观察，在滑块刚开始运动时停止滴水，观察弹簧测力计的示数即为最大静摩擦力的大小，现将该试验改为分组实验，锻炼学生的动手能力、分析问题解决问题的能力，培养学生科学探究的创新精神。

（二）、学情分析1高一学生已经具备较好的物理实验能力、分析问题能力、归纳实验现象的能力。

2学生已经学习了静摩擦力产生的条件、方向等为分析实验现象铺平了道路。

（三）、教学重难点1教学重点（1）分析实验现象，测量最大静摩擦力，分析静摩擦力的变化范围（2）测量不同正压力作用下的最大静摩擦力，分析最大静摩擦力与正压力的关系2教学难点实验操作过程和注意事项（四）、课时安排1课时（五）、教学仪器弹簧测力计滑块长木板（一端带滑轮）细绳小桶钩码医用输液瓶和皮条铁架台二、教学目标1、通过改进装置观测静摩擦力大小的变化过程，测量最大静摩擦力的大小，定性分析到定量计算2、进一步测量不同正压力作用下的最大静摩擦力，分析最大静摩擦力与正压力的关系3、通过实验过程的引导与启发，培养学生的创新意识和创新思维三、教学过程1、在采用如图所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时，发现很难保持弹簧测力计示数的稳定，很难读数。

请分析其原因是什么？2、用手握瓶子,使瓶子在竖直方向处于静止状态,如果握力加倍,则手与瓶。

《静摩擦力》教学设计教学内容分析：1.课程标准要求：通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力。

2.教材分析：本节课选自人教版普通高中物理必修1第三章第三节P57-P61，本节内容是在初中摩擦力知识基础上的延伸。

是本章教学的重点，难点，也是高中物理中对物体进行受力分析的重点和难点。

大家在初中已接触过摩擦力的学习，高中应从更深的一个层面来认识摩擦力，静摩擦力的问题很复杂，具体表现出“动中有静，静中有动”，有时似乎又是“若有若无，方向不定”。

本节课，我力求使学生们可以正确认识静摩擦力。

教学目标：1、知识与技能(一)知道什么是静摩擦力；可以根据二力平衡的知识判断静摩擦力的大小和方向。

（二) 可以列举说明静摩擦力在生活中的应用，明白最大静摩擦力的决定因素有哪些。

2、过程与方法（一）通过演示及动手体验，培养学生的观察和操作能力。

（二）通过对静摩擦力的教学，可以使学生形成在生活中认识“力”的科学素养。

3、情感态度与价值观(一)通过对最大静摩擦力进行的实验探究及数据分析，使学生感受到实践是检验真理的唯一标准，更好的培养学生尊重事实和实事求是的科学态度。

（二）通过分析静摩擦力的应用，进一步体现出物理源于生活并服务于生活的道理。

教学重点：（一）研究静摩擦力大小的范围。

（二）研究静摩擦力的方向。

教学难点：如何对静摩擦力进行方向的判断。

教学方法：实验探究法、分析法、讨论法、图示法，自主探究为主的启发式教学方法。

教学用具：塑料杯、大米、筷子一支、滑块两个、长木板教学板书：（1）F静的方向：与相对运动方向相反。

（2）F静的大小： 0∠ F静≤ F最大§3.3静摩擦力教学创新：以自制教具吸引学生目光，带着学生一起进行实验探究静摩擦力的大小和方向满足的规律。

教学资源：多媒体、板书、自制教具、教材、实验仪器。

课程研究摘要：笔者以初中“摩擦力”教学为例，通过教材分析、学情分析，谈在教学过程中如何优化学习路径，突破“摩擦力”教学难点和重点，从而提升初中物理课堂教学的质量。

关键词：核心素养；物理课堂；互动讨论；教学模式学科核心素养是学生学习物理课程后应达到的正确价值观、必备品格和关键能力，它是三维目标的整合，在以核心素养培育为教育目标的主导下，教材编写方式决定物理教学的形态的方式，为此在学科素养目标的引导下，基于经验事实构建物理模型，借助真实的体验性探索获得证据和结论。

笔者认为，这是关注科学思维和科学探究这一素养目标培育和发展的路径，让学生在认知过程中形成物理观念。

笔者以初中“摩擦力”教学为例，通过教材分析、学情分析，谈在教学过程中如何优化学习路径，突破“摩擦力”教学难点和重点。

一、教材分析与学情分析本节课是沪科版《物理》八年级第六章“熟悉而陌生的力”的内容，它是接触的力中较难理解的知识，在物体受力时又时常需要分析的力，在功与能的计算中又经常需要考虑它的存在。

对摩擦现象学生有丰富的感性认识，让学生从认识到学习影响摩擦力大小的因素及增大与减小摩擦的方法都不困难，但教材将摩擦力安排为一次比较完整的探究活动，赋予了它新的教育意义，增大与减小摩擦的方法是“从物理走向社会”的良好素材，课本通过大量生活中的实例来突破这一课程观念。

“一个物体在另一个物体表面上滑动或滚动时有摩擦产生，甚至在两个紧贴的相对静止的物体之间，也可能有摩擦出现（静摩擦），这是沪科版八年级《科学探究：摩擦力》教材中关于静摩擦、滚动摩擦所有的语言了。

作为教师，要充分利用网络资源，方便地调用图标、文字、图片，把课本中文字变成生动形象的艺术片，把抽象的理论也可以变成生活的实践，使教学达到一种新的境界，更好地创设情境，激发学生学习兴趣。

二、优化学习路径，突破教学中的难点当一个物体在另一个物体表面上运动时有摩擦产生，那么此时产生的摩擦，我们整体把它称为动摩擦。

静摩擦力》教学设计通过探究实验、合作交流等方式，引导学生自主探究，培养学生的实验设计和科学推理能力。

3.情感态度和价值观：培养学生对物理研究的兴趣和自信心，消除研究物理的畏难情绪，增强学生的实践能力和创新意识。

教学重点】静摩擦力的产生条件和方向的判断。

教学难点】静摩擦力的方向的判断。

教学过程】一、导入（5分钟）通过展示生活中的摩擦现象，引起学生对摩擦力的认识和兴趣。

二、讲解（10分钟）1.静摩擦力的产生条件：相对运动趋势为零，但有相对运动趋势的可能。

2.静摩擦力的方向：与相对运动趋势方向相反。

3.静摩擦力的变化范围及其最大值。

三、探究实验（30分钟）1.设计实验，探究静摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系。

2.合作交流，总结实验结果，归纳静摩擦力的产生条件和方向的判断方法。

四、巩固提高（10分钟）通过练题和教师点拨，加深对静摩擦力的理解和掌握。

五、总结反思（5分钟）回顾本节课的教学过程和收获，反思自己的不足和提高方向。

板书设计】静摩擦力产生条件：相对运动趋势为零，但有相对运动趋势的可能方向：与相对运动趋势方向相反变化范围及最大值通过进行实验，我们可以研究到从实验结果总结规律的方法，并培养学生的质疑能力、信息收集和处理能力、分析解决问题能力以及交流合作能力。

同时，我们也可以掌握控制变量的科学研究方法，培养学生勇于探究的精神和实事求是的科学态度。

教学重点包括静摩擦力产生的条件和静摩擦力有无的判断以及静摩擦力方向的判断。

而教学难点则在于设计方案，探究影响最大摩擦力大小的有关因素，以及静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断。

在教学流程中，我们可以通过学生归纳摩擦的种类、探究静摩擦力的大小、以及根据实验得出静摩擦力的产生条件等步骤来进行教学。

最后，我们可以进行小结，包括知识、方法、探究过程，并布置作业。

为了进行实验，我们需要准备木板小车及钩码、弹簧测力计、毛巾、地毯、玻璃板、长木板、米、塑料杯、筷子、水等实验器材。

盘点初中物理摩擦力教学常见问题及应对措施盘点初中物理摩擦力教学常见问题及应对措施摩擦力是我们生活中常见的一种力，它伴随着我们的日常活动，如行走、拖动物体等。

在初中物理教学中，摩擦力是一个重要的概念，但也常常会引发学生的困惑和疑惑。

本文将从深度和广度的角度综合评估初中物理摩擦力教学中常见的问题，并提出有效的应对措施，以期帮助学生更好地理解和应用这一概念。

一、常见问题及解决方法1. 摩擦力的概念理解不清晰学生常常对摩擦力的概念产生模糊、错误的理解，难以准确描述其性质和作用。

解决方法：- 引导学生从生活中的实际例子出发，如滑雪、运动员起跑时的起动等，观察和思考摩擦力对物体运动的影响。

- 结合实验教学，让学生亲身体验不同表面摩擦力的大小，从而感受摩擦力的本质。

2. 静摩擦力和动摩擦力的区分困难学生容易混淆静摩擦力和动摩擦力的性质和区别，难以正确应用相关公式进行计算。

解决方法：- 通过示意图和实例，帮助学生理解静摩擦力和动摩擦力的区别，强调在不同情况下的应用场景和计算方法。

- 提供足够数量的例题和练习，让学生反复练习并逐步掌握静摩擦力和动摩擦力的计算技巧。

3. 摩擦力的影响因素理解不足学生对影响摩擦力大小的因素理解不够深入，容易陷入记忆或应用公式的误区。

解决方法：- 通过实验数据和曲线图，引导学生分析表面粗糙程度、压力大小等因素对摩擦力的影响规律，培养学生的理论思维能力。

- 鼓励学生提出自己的观点，并展开讨论，激发学生的兴趣和探究欲望。

4. 应用实例的能力不足学生在解决实际问题时，缺乏将摩擦力理论知识应用于实际情况的能力。

解决方法：- 提供多样化的应用实例，如汽车刹车、滑雪运动等，帮助学生将摩擦力理论与实际问题相结合，培养学生的实际运用能力。

- 鼓励学生自主探究，通过小组合作或个人研究，解决摩擦力在日常生活中的应用问题，提升学生的创新思维和解决问题的能力。

二、总结与展望初中物理摩擦力教学中常见的问题主要包括概念模糊、区分困难、影响因素理解不足和应用能力不足等方面。