刊名: 教育研究
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
邮发代号:2-277
历史沿革:
专题名称:教育理论与教育管理
期刊荣誉:社科双效期刊;国家新闻出版总署收录;中国期刊网核心源刊;CSSCI 中文社会科学引文索引来源期刊;北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊;
创刊时间:1979
对于七年级摩擦力教学——谈谈解题误区及消除方法
【作者】 池 冲
【机构】 金华市金东区实验中学
【摘要】【关键词】
【正文】 摘 要:摩擦力现象在人们生活中常常遇到,比较熟悉,但从生活经验中形成的认识,有些往往是不正确的,会形成错误的思维定势,容易走入误区, 摩擦力知识是初中物理学习的一个难点,尽管在近几年金华市的中考题中出现得并不多,但是失分率还是比较高的。学生最感困惑、最棘手的问题就是判断物体之间是否有摩擦力、如何判断摩擦力的方向、怎样得出摩擦力的大小。本文结合学生的易错题,谈谈如何在备考复习过程中帮助学生理清摩擦力的知识点,并能运用自如。
关键词:摩擦力 滑动摩擦力 静摩擦力 二力平衡
一、摩擦力常见的误区
很多学生在学习摩擦力时都会有这样的一些错误认识:静摩擦力就是静止物体所受的摩擦力,滑动摩擦力就是运动物体所受的摩擦力;滑动摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反; 摩擦力一定是阻力; 摩擦力的大小一定随外力变化而变化等。究其原因在于对摩擦力产生条件、方向和大小的判断上理解不够。受日常生活经验的影响,认为“相对运动”、“ 相对静止”就是“运动”、“静止”, 事实上, 它们是有很大区别的。“运动”、“静止”一般以地面或地面上静止不动的物体为参照物的,而摩擦力中的“相对运动”、“相对静止”是以与它接触的物体为参照物的。
二、理清摩擦力的基本概念,消除误区
1.深刻理解摩擦力产生的条件
摩擦力产生的条件是:(1)接触面不光滑;(2)物体间相互接触且有挤压;(3)物体间存在相对运动或相对运动趋势。以上三个条件,缺一不可,这也是判断两物体间是否有摩擦的依据,学生往往考虑不全面而导致出错。
2.摩擦力的方向
摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反,但不一定和物体的运动方向相反。摩擦力的方向与物体运动方向相反时,摩擦力是阻力;摩擦力的方向与物体运动方向相同时,摩擦力是动力。 静摩擦力的方向总是沿着接触面, 与物体的相对运动趋势方向相反。
3.摩擦力的大小
静摩擦力的大小随着使物体产生相对运动趋势的外力F 的增大而增大。滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度等因素有关,而与接触面积的大小无关。在初中阶段,有点难度的题目是要求出当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,利用二力平衡求出静摩擦力或滑动摩擦力的大小。
三、关于摩擦力的几个疑难问题解析
1、判断是否有摩擦力存在
对于静止的物体,和接触的物体间是否存在摩擦力是一些同学感到不好理解的,因为不知道如何确定两个物体之间是否要发生相对运动。对此可以用假设法和平衡力来分析问题, 就比较容易理解了。
例: 静止在水平地面上的课桌, 它与地面之间是否有摩擦力?
分析: 课桌静止在水平地面上,它在竖直方向受到重力和地面支持力的作用,二力平衡。我们不妨假设课桌与地面之间沿水平方向有摩擦力,由于物体静止,一定有另一个水平方向的力与之相平衡,而物体没有受到这样一个力( 即没有施力物体),可见,物体受到摩擦力的假设是错误的, 即课桌与地面之间没有摩擦力。
2、摩擦力的大小
滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面粗糙程度有关。压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大; 接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大。与接触面大小、物体运动速度大小、拉力大小等因素无关。
例:用弹簧测力计拉着物体在水平桌面上向右做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数时,弹簧测力计的示数是2N,则物体受到的滑动摩擦力大小是———;突然,弹簧测力计的示数增大到3N,则此时物体受到的滑动摩擦力大小是———。
分析:由于物体在水平桌面上是做匀速直线运动的,所以水平方向上的拉力和摩擦力是一对平衡力,所以f=F=2N。在拉力从2N增大到3N时,压力和粗糙程度都没有改变,所以摩擦力的大小不变,依然为2N。
但研究静摩擦力的大小时, 仅从这个角度考虑,有时不能完全说明问题, 还需要利用平衡力的知识加以解决。摩擦力的考点主要是和二力平衡知识一起考之外,有时会和浮力、滑轮结合考,这时要涉及到摩擦力的方向。
3、摩擦力的方向
从摩擦力的定义中可以得知,物体所受摩擦力的方向总是与物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反。所以分析时,关键要搞清楚物体相对运动或相对运动趋势的方向。例如,静止在斜面上的物体有沿斜面下滑的趋势,即物体相对运动趋势的方向是沿斜面向下的,所以物体受的摩擦力的方向与之相反, 沿斜面向上;用水平传送带传送物体, 当传送带向右刚启动时,物体有向左做相对运动的趋势,这时物体受到的与传送带之间的摩擦力方向向右。
例:运动员用手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速滑下,他所受的摩擦力分别为f1和f2,下列对于f1和f2方向的说法正确的是( ).
A. f1向下,f2 向上 B. f1向上,f2向下
C. f1 和f2均向上 D. f1和f2均向下
分析:摩擦力的方向与产生摩擦力的两物体间的相对运动或相对运动趋势的方向相反。所谓“相对运动趋势”的方向是指两个相互接触的物体之间,假如没有摩擦力作用时,将要发生相对运动的方向。因此静摩擦力的方向可以和物体的运动方向相同,也可以相反。通过仔细分析发现,运动员上攀时,手与竹竿之间是相对静止的,所以f1属于静摩擦力,其方向应与运动员的手相对于竹竿的运动趋势的方向相反,运动员匀速攀上时,其手相对于竹竿有向下运动的趋势,所以f1的方向应向上;当运动员用手握住竖直的竹竿匀速滑下时,f2属于滑动摩擦力,方向向上。
总之在学习过程中要善于动脑,勤于思考,克服日常生活中长期形成的一些错误的思维定势,走出误区;学会运用物理概念、原理及方法来正确分析判断物理现象、物理过程,归纳总结出正确的结论,培养综合的思维能力和解题能力。希望本文能对摩擦力的复习有一点帮助,使复习方法更全面,复习效果更良好。
参考文献:
1、邱虹.摩擦力的常见误区及消除.数理化学习(初中版),2009(8):50-51
2、姜华.正确理解摩擦力.重点辅导,2010:6-8
3、李宝华,李金贤.怎样学好摩擦力.课程导学,2008(9):30-31
关键词:摩擦力 滑动摩擦力 静摩擦力 二力平衡
一、摩擦力常见的误区
很多学生在学习摩擦力时都会有这样的一些错误认识:静摩擦力就是静止物体所受的摩擦力,滑动摩擦力就是运动物体所受的摩擦力;滑动摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反; 摩擦力一定是阻力; 摩擦力的大小一定随外力变化而变化等。究其原因在于对摩擦力产生条件、方向和大小的判断上理解不够。受日常生活经验的影响,认为“相对运动”、“ 相对静止”就是“运动”、“静止”, 事实上, 它们是有很大区别的。“运动”、“静止”一般以地面或地面上静止不动的物体为参照物的,而摩擦力中的“相对运动”、“相对静止”是以与它接触的物体为参照物的。
二、理清摩擦力的基本概念,消除误区
1.深刻理解摩擦力产生的条件
摩擦力产生的条件是:(1)接触面不光滑;(2)物体间相互接触且有挤压;(3)物体间存在相对运动或相对运动趋势。以上三个条件,缺一不可,这也是判断两物体间是否有摩擦的依据,学生往往考虑不全面而导致出错。
2.摩擦力的方向
摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反,但不一定和物体的运动方向相反。摩擦力的方向与物体运动方向相反时,摩擦力是阻力;摩擦力的方向与物体运动方向相同时,摩擦力是动力。 静摩擦力的方向总是沿着接触面, 与物体的相对运动趋势方向相反。
3.摩擦力的大小
静摩擦力的大小随着使物体产生相对运动趋势的外力F 的增大而增大。滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度等因素有关,而与接触面积的大小无关。在初中阶段,有点难度的题目是要求出当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,利用二力平衡求出静摩擦力或滑动摩擦力的大小。
三、关于摩擦力的几个疑难问题解析
1、判断是否有摩擦力存在
对于静止的物体,和接触的物体间是否存在摩擦力是一些同学感到不好理解的,因为不知道如何确定两个物体之间是否要发生相对运动。对此可以用假设法和平衡力来分析问题, 就比较容易理解了。
例: 静止在水平地面上的课桌, 它与地面之间是否有摩擦力?
分析: 课桌静止在水平地面上,它在竖直方向受到重力和地面支持力的作用,二力平衡。我们不妨假设课桌与地面之间沿水平方向有摩擦力,由于物体静止,一定有另一个水平方向的力与之相平衡,而物体没有受到这样一个力( 即没有施力物体),可见,物体受到摩擦力的假设是错误的, 即课桌与地面之间没有摩擦力。
2、摩擦力的大小
滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面粗糙程度有关。压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大; 接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大。与接触面大小、物体运动速度大小、拉力大小等因素无关。
例:用弹簧测力计拉着物体在水平桌面上向右做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数时,弹簧测力计的示数是2N,则物体受到的滑动摩擦力大小是———;突然,弹簧测力计的示数增大到3N,则此时物体受到的滑动摩擦力大小是———。
分析:由于物体在水平桌面上是做匀速直线运动的,所以水平方向上的拉力和摩擦力是一对平衡力,所以f=F=2N。在拉力从2N增大到3N时,压力和粗糙程度都没有改变,所以摩擦力的大小不变,依然为2N。
但研究静摩擦力的大小时, 仅从这个角度考虑,有时不能完全说明问题, 还需要利用平衡力的知识加以解决。摩擦力的考点主要是和二力平衡知识一起考之外,有时会和浮力、滑轮结合考,这时要涉及到摩擦力的方向。
3、摩擦力的方向
从摩擦力的定义中可以得知,物体所受摩擦力的方向总是与物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反。所以分析时,关键要搞清楚物体相对运动或相对运动趋势的方向。例如,静止在斜面上的物体有沿斜面下滑的趋势,即物体相对运动趋势的方向是沿斜面向下的,所以物体受的摩擦力的方向与之相反, 沿斜面向上;用水平传送带传送物体, 当传送带向右刚启动时,物体有向左做相对运动的趋势,这时物体受到的与传送带之间的摩擦力方向向右。
例:运动员用手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速滑下,他所受的摩擦力分别为f1和f2,下列对于f1和f2方向的说法正确的是( ).
A. f1向下,f2 向上 B. f1向上,f2向下
C. f1 和f2均向上 D. f1和f2均向下
分析:摩擦力的方向与产生摩擦力的两物体间的相对运动或相对运动趋势的方向相反。所谓“相对运动趋势”的方向是指两个相互接触的物体之间,假如没有摩擦力作用时,将要发生相对运动的方向。因此静摩擦力的方向可以和物体的运动方向相同,也可以相反。通过仔细分析发现,运动员上攀时,手与竹竿之间是相对静止的,所以f1属于静摩擦力,其方向应与运动员的手相对于竹竿的运动趋势的方向相反,运动员匀速攀上时,其手相对于竹竿有向下运动的趋势,所以f1的方向应向上;当运动员用手握住竖直的竹竿匀速滑下时,f2属于滑动摩擦力,方向向上。
总之在学习过程中要善于动脑,勤于思考,克服日常生活中长期形成的一些错误的思维定势,走出误区;学会运用物理概念、原理及方法来正确分析判断物理现象、物理过程,归纳总结出正确的结论,培养综合的思维能力和解题能力。希望本文能对摩擦力的复习有一点帮助,使复习方法更全面,复习效果更良好。
参考文献:
1、邱虹.摩擦力的常见误区及消除.数理化学习(初中版),2009(8):50-51
2、姜华.正确理解摩擦力.重点辅导,2010:6-8
3、李宝华,李金贤.怎样学好摩擦力.课程导学,2008(9):30-31