力学教学中手的妙用

甘肃省武威第十五中学(733000)

何万军●

力学教学中手的妙用

甘肃省武威第十五中学(733000)

何万军●

凡是高中物理教师都会有一个相同的体会：高一力学难教；凡是上过高中的学生，都有一个共同的感受：高一力学难学.造成这两难的原因很多，有力学知识抽象的因素，有学生思维方式不适应的因素，也有教师教学方法不当的因素等.高一力学知识是整个物理学的基础，是今后学习力、热、光、电磁及近代物理的必备知识.所以物理教师都知道：高一力学很重要.如何来教好、学好力学基础知识呢？本人在实际教学中探索借助学生的手来做文章，既形象易懂，又能调动学生积极性，还能培养学习物理的兴趣，现归结如下，谨与同仁探讨.

手在人的一生中所起的作用不言而喻，与人密切相关的力学现象与手可谓是“形影不离”.在学习力学知识中让学生通过使用自己的手，参与到学习、思考、理解力学知识中，在理解掌握力学概念、规律的同时还能促使学生自主学习，培养学生的自主学习能力和独立探究能力.

一、用手体验力的存在性，理解力的概念

在力的概念、重力、摩擦力、弹力的教学中，让学生在课堂上通过相互推掌来体验力离不开物体，区分施、受力物体及其相对性.通过举课桌、凳来理解重力的存在.通过手在黑板、课桌上的推、拉来感觉摩擦力的存在及种类.用手拉绳、手拉手、手捏饮料瓶等来体验弹力.

二、用手来体验力的大小和与之相关因素的定性关系

在讲解重力大小时可让学生提或举不同质量的物体，表述其感受，从而让学生得出重力大小与物体质量的定性关系.在学习动摩擦力时让学生在课桌上来回拉手，并在其手背上放不同质量的重物或用另一只手以大小不同的力压桌面上的手，让学生从手的感觉中得出动摩擦力大小与正压力的定性关系.讲到弹力可让学生在课堂上拉拉力器，从弹簧的形变与同学的表情中得出弹力大小与形变大小的关系.

三、用手来确定力的方向，积累判断经验

在学习摩擦力时，其方向是重点，也是让人头痛的难点.在确定动摩擦力的方向上，让学生根据自己的手在课桌上的来回运动，对其形成感性认识，理解体会“动摩擦力的方向与接触面相切，跟物体相对运动的方向相反”，重点体会手与桌面、手与手、手与墙等各物体的相对运动，并理解、分清与研究物体相对运动的方向，为今后判断物理模型的摩擦力方向积累经验.在学习静摩擦力的方向时，手的作用更突出.让学生的手在桌面上使劲向下压并向前推，从中体验静摩擦力的方向和最大静摩擦力的存在.通过手握空瓶和实瓶来体验最大静摩擦力与正压力的定性关系.弹力教学中通过两个学生拉绳或一个人两手拉绳，来理解绳的弹力的方向(沿着绳，指向绳收缩的方向)；用双手两端压杆、用杆以不同角度挑重物来体验杆的弹力的方向(可能沿着杆，也可能不沿着杆)，并通过对杆的压和拉来理解杆的弹力的作用效果(是拉力或是支持力).

四、用手来演示习题物理情境，升华习题作用

解力学习题是依托力学现象和客观现实中抽象出的物理情境为基础，让学生动手动脑，利用已学力学知识分析、思考解决，并将其回归到客观现实中，解决实际问题为目的的一种认识实践活动.在解决习题的同时也是加深对力学知识的理解，掌握力学分析、思考的方法的过程.在习题讲解中巧妙运用手让学生再现物理情境，直接感受和体验作用效果，在得出习题正确答案的同时升华了对力学概念和规律的认识，为以后从理论的高度分析解决问题积累了经验.

例1 在图1所示中，画出A点受到的弹力.

分析设计 根据图形要求，设计用手来重现图形所反映的物理模型.用一段细绳一端绕在左手中指尖上，另一端系是重物，用一根铅笔一端顶在左手掌心，另一端挑住细绳中间，让左手平放在竖直面内，让左手中指与铅笔挑绳的一端在同一水平面内，让重物自然下垂，形成与图形所画完全一致的模型.完成后让实验学生说出细绳对中指的作用及方向、铅笔对掌心的作用及方向，再过渡到A点，由此就能得出A点所受的沿AB指向B点的细绳的拉力和沿铅笔CA指向A点的杆的支持力.

例2 如图2所示，AC、BC为两轻质杆，A、B两点有绞链，已知角α、β和悬吊的重物G，则下列叙述正确的是( ).

A.AC受拉力，BC受压力 B.AC受拉力，BC受拉力

C.AC受压力，BC受拉力 D.AC受压力，BC受压力

分析设计 根据题意用手设计出符合题意的物理模型，将左手掌心向上水平放置，用细线的一端系住手腕，另一端系住重物.用铅笔的一端顶住掌心，另一端挑住细线，并让细线与手掌面形成α角，让铅笔与手掌面形成β角，让重物自然下垂，形成与题意完全相同的实物模型.让学生直接说出自己的手腕和掌心所感受到的力的作用，得出AC是拉力，BC是压力，应选A.

例3 如图3所示，小车上固定着一根弯成α角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m的球，小车在水平面上做匀速直线运动，分析杆对球的弹力大小和方向.

分析设计 将此小车视为静止，最终结果一致，并将此题的物理模型转化迁移为一个同学用手握住拖把杆倾斜挑起一张凳子，让他说出手的作用力的效果，并说出他正在向那个方向用力，从而确定了托把杆对凳子的作用力为支持力，方向上.还可以让学生将水桶装适量水后用拖把杆倾斜挑起，让学生说出自己双手用力的方向.再将这些结论迁移到例3中，很容易得出曲杆对小球的弹力方向竖直向上，小球受力平衡，得出弹力大小等于小球的重力大小，同时学生对“杆的弹力方向并不一定沿着杆”有了深刻理解.

只要在教学中认真分析，大胆创新，还有很多习题可通过手来演示物理情境，让抽象难懂的力学问题简单明了，同时学生对相关力学知识也有了深刻理解和体会，对力学概念、规律的认识和解决方法有了从感性认识到理性认识的飞跃，为以后分析理解与力学相关的知识奠定了良好基础.

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1008-0333(2017)07-0071-01