《静摩擦力》的自主实验教学

马剑锋

在我校去年的物理教研活动中，一节题为《静摩擦力》的公开课令我印象深刻。之前听过类似的课，有的是按照传统的教法，学生被动接受，课堂枯燥乏味；有的虽然将新课程的要求融入了课堂教学，但探究过程混乱。而这节课按新课程的要求将授课内容作了整合，引导学生分组实验，同时为了使探究的活动正常有趣的进行，教师又设计了合理有趣的情境，课堂效果很好。

一、静摩擦力的概念

师：在物理课本的边缘，用透明胶带粘贴一个绳套，然后在物理课本上放若干本书，用课前准备好的测力计勾住绳套，用1N的力水平地拉物理课本。实验时不要大声喧哗。随后，各组学生都行动起来，不多时大家就准备好了。学生自己动手实验，课堂气氛活跃，但课本没有被拉动！

师：拉之前书有没有相对运动趋势？拉之后呢？同学们刚才拉了，为什么没有被拉动呢？

生：拉之前没有运动趋势，拉之后有。没有拉动的原因是书被拉的时候，有了相对的运动趋势，产生了相对于桌面向后的摩擦力。

教师引导学生总结：由于这时两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动，所以这时的摩擦力叫做静摩擦力。

二、静摩擦力的大小

师：刚才用1N的力没有拉动，原因是有静摩擦力，那么能不能知道这时的摩擦力的大小呢？从学生的表情上可以看出，他们在积极思考，一会儿有学生举手了，说1N，因为书没有拉动，说明书还是处于平衡状态，根据二力平衡，静摩擦力等于拉力，所以是1N。

师：那么增大拉力到2N、3N、4N……在没有拉动的情况下，想一想静摩擦力又分别是多少？话音刚落，学生就争论起来，有的说还是1N，因为书的多少没改变，接触面也没改变；有的说拉力变大了，静摩擦力应该变大，因为没有拉动，始终是平衡状态。经过一番激烈的争论后，大家意见统一，认为“拉力多大，静摩擦力就多大”。

教师引导学生总结：物体所受静摩擦力的大小与物体的外力大小相同。

三、最大静摩擦力

师：在测力计指针移动的狭缝里靠近指针处，轻轻夹上一纸团，然后拉动课本一直到拉动，最后让其做匀速直线运动，此时观察纸团的位置。思考后说明纸团为什么会在哪个位置。这时大家都积极活动起来，经过一段时间的自主实验和探究后，有学生抢着说，书没有被拉动时，纸团始终靠近指针，当拉着书做匀速直线运动时，纸团离指针有一段距离，说明书刚要拉动时的摩擦力大于书做匀速直线运动时的摩擦力。还有同学补充说，从开始拉书起，拉力不断增大，某时刻书突然被拉动，这时纸团的位置就是书被拉动时指针的示数，也是这一过程中静摩擦力的最大值。学生叙述时流露出自信喜乐的心情。

教师引导学生总结：静摩擦力的最大值就是最大静摩擦力。

四、静摩擦力的方向

师：同学们把胳膊放到桌面上，然后向前推，在没有推动的情况下，观察推的时候和桌面接触的肌肉有没有变化？有着怎样的变化？为什么这样变化？接着学生就行动起来了，很快就有学生说，推的时候肌肉向后移动，随后停了下来，呈现出肌肉向后被拉扯的状态，这说明桌面对胳膊的作用力即胳膊所受静摩擦力的方向向后。教师随后作出点评，并赞扬学生认真思考。为了加深对静摩擦力方向的认识，教师事先又准备了一个较大的软毛刷子，把它放在多媒体的展台上，轻轻地向前推，在没有推动的情况下，让学生观察毛刷和展台面接触的软毛，发现软毛向后弯曲，体会摩擦力的方向。又把它放到能静止的斜面上，再连同斜面一起放到展台上展示出来，让同学们观察，发现静止在斜面上的物体要受到沿斜面向上的静摩擦力。

教师引导学生总结：静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反。接下来，教师还以旁观者和导师的身份，指导学生练习，使得学生在自己的操作中了解静摩擦力的相关知识并加以巩固。

五、小结

本课以学生自主实验代替演示实验，激发学生的兴趣，收到了预期的教学效果。新课改的思想在本堂教学中也得到了很好的体现，具体表现为：①物理教学要巧用身边的器具，以增加学生的学习兴趣，减少学生对物理实验的畏惧感。②课堂教学模式体现了新课改的总体目标，以课标和教材为依据，以学生为主体，倡导自主、合作、探究的新型学习方式，构建自主高效的课堂教学模式，利于学生思维的开发和能力的培养。③把情感教育、行为教育、纪律教育与物理课堂教学相结合。如勾绳套时提醒学生要防止测力计的钩划伤桌面等，可很好地规范学生的言行。④采用提出问题、思考问题和解决问题的方式，使得学生的活动有步骤、有秩序地进行。

[课题项目]甘肃省教育科学“十二五”规划2013年度规划课题（课题批准号：GS〔2013〕GHB0070）成果。

（责任编辑易志毅）endprint