“个性标签”让物理规律“鲜活”起来

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  【内容摘要】在人际交往中,如果知道对方的个性,就容易把握好交往的度,从而占据主动,在物理教学中,若也能给一些重难点贴上“个性标签”,让物理规律“鲜活”起来,应对起来必能容易不少。受力分析是高中物理教学的重点和难点,其中尤以摩擦力为最,学生的错误大多是因为不了解摩擦力“善变”的“个性特点”而造成。
  【关键词】摩擦力 善变 个性 多过程
  在很多学生眼里,物理学高深莫测、晦涩难懂,从而产生畏难情绪,对物理的学习产生了巨大的阻碍。兵法有云:“知己知彼,百战不殆”,若能在教学过程中引导学生将某些物理知识点尤其是重点难点拟人化,归纳出其“个性特点”,贴上“个性标签”,那么这些物理规律也就“鲜活”起来了,而不再是书上那一个个冷冰冰的结论。
  在高中物理教学中摩擦力是继弹力之后的又一个接触力,是高中物理的重点内容,不但是力学的基础,也是组成整个高中物理知识的一块基石。另外,摩擦力问题中又常表现出动中有静,静中有动,这对于初学者来说真是扑朔迷离,难以理解,是高中物理学习中的一大难点。教学过程中主要是多引导学生紧扣摩擦力的产生条件及其大小、方向,归纳体会摩擦力“善变”的“个性”,并因势利导,帮助学生认清摩擦力。
  一、关于摩擦力的定义
   人教版《物理(必修一)》中对摩擦力的定义是:“两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫作摩擦力。”定义中包含两种摩擦力产生的条件和方向,其中“相对”的含义理解,就是关键。动摩擦力是阻碍物体间相对运动的摩擦力,静摩擦力阻碍的是物体间的相对运动趋势,一般的运动没有特别说明,都是以地面为参考系。当物体的速度发生变化时,两者的相对运动关系也可能发生变化,从而摩擦力的性质发生变化。所以解題过程中要有发展的眼光,多问问自己“然后呢?”。
  例如 如图所示,倾角为θ=30°的传送带始终保持以v=5 m/s的速率顺时针匀速转动,AB两端距离d=5m.现将一木箱(可视为质点)无初速度从A端放上传送带,木箱与传送带动摩擦因数μ=32,取g=10 m/s2,求木箱从A端运动到B端所用的时间。
  真可谓“动中有静,静中有动”,关键就是抓住变化的原因和时机。两个原相对运动的物体当速度变为相等时可能突变为相对静止,而原本相对静止的物体若切向外力或加速度变化可能会突变为相对运动。
  二、关于摩擦力的方向
   动摩擦力的方向与相对运动的方向相反。当物体的速度发生变化时,两者的相对运动关系也可能发生变化,不仅摩擦力的性质可能发生变化,摩擦力的方向也可能发生变化。像上例中原来向下的摩擦力就在木箱运动到与传送带速度相同时发生了改变:若mgsin 30°
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