“静摩擦力”课堂教学方式探讨

受力分析是解决力学问题的关键；受力分析时，经常遇到对静摩擦力的分析。而静摩擦力的大小及方向的确定是高中阶段学生见到的常见力中较难的。也是高中物理教学中的重点和难点之一。为突破这个教学难点，笔者对“静摩擦力”的课堂教学方式进行一些探讨。 
　　一、新课引入方式 
　　1.以问题方式引入 
　　提出以下问题供学生思考：（1）静摩擦力的概念是什么？方向如何确定？表达式中关键字及其含义是什么？（2）受静摩擦力作用的物体一定静止吗？举例说明。（3）产生静摩擦力的条件如何？（4）静摩擦力有最大值吗？它的大小如何确定？ 
　　通过看书和对以上问题的思考，学生粗略知道这一节课内容哪些地方难懂，上课时需要特别留心听讲，课后注意复习并有针对性地进行训练，做到心中有数。 
　　2.分析生活实例引入 
　　引导学生从现实生活中找出静摩擦力有关的例子，进行分析。 
　　例如，（1）人走路时与地面之间有静摩擦力，否则人不能向前进。（2）手握玻璃瓶子不会掉，是因为瓶子受到手对它向上的静摩擦力的作用。（3）用水平力推桌子时，桌子为什么没有向前运动？是因为桌子与地面有静摩擦力的作用。通过实例分析，学生感受到静摩擦力就在身边，对静摩擦力有一种亲切感，消除了对此知识的陌生感。 
　　二、新课教学方式 
　　1.课堂实验探究得出静摩擦力概念、条件及方向 
　　为了深入研究静摩擦力，课前准备好实验器材，课堂上安排学生独立完成以下两个探究实验： 
　　（1）毛刷实验：将一长毛刷固定在一木块下表面，在木块右侧装一挂钩；同时将砂纸铺在桌面上，以增加摩擦力。提醒每个学生一边实验一边观察毛刷的变化情况。把木块和毛刷一起放在砂纸上，毛刷与砂纸相接触，用弹簧秤沿水平方向拉木块，保持其不发生移动，同学们立即看到刷毛偏移的方向。根据力的作用效果，学生很容易分析出使刷毛发生形变的力就是静摩擦力。学生清楚地“看到”了静摩擦力的存在，易于理解。 
　　（2）手压桌面推拉实验 
　　学生在毛刷实验中“看到”静摩擦力确实存在，但感受不够深刻。笔者接着让学生做手压桌面推拉实验：把一只手放在水平桌面上用力压桌面的同时推或拉（但要保持手与桌面相对静止）。这时，学生就会强烈感觉到静摩擦力的存在。并且认识到用力推（拉）手时感觉到有一个力阻碍手运动，这个力的方向跟推（拉）手的方向相反。故静摩擦力的方向应该与接触面相切，与物体运动趋势方向相反。 
　　这个实验操作简单，效果明显，深受学生的喜爱。 
　　经过实验探究，学生对静摩擦力的认识比较深刻。此时老师把握机会及时指导学生对这部分内容进行小结，得出静摩擦力的概念、产生条件及方向。 
　　2.利用演示实验进行静摩擦力大小的教学 
　　请先观察以下实验： 
　　演示1：静止在粗糙的水平面上的物体，它的受力怎么样？ 
　　结论：物体受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，不受静摩擦力。 
　　演示2：用弹簧秤水平慢慢拉物体，物体由静止变为运动。指导学生仔细观察弹簧秤示数变化：从零开始增大到某一数值之前，物体保持静止，当弹簧秤示数等于某个值时物体开始运动；物体运动后弹簧秤数值减小一些。用不同质量物体重复上述实验。