田軍霖

作為一名物理教學(xué)工作者，在教學(xué)過程中筆者逐漸發(fā)覺物理和通用技術(shù)課程有著密切的聯(lián)系，比如：物理學(xué)科中的力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等都在通用技術(shù)上得到了完美的體現(xiàn)，并且物理學(xué)科中也有不少介紹有關(guān)前沿科學(xué)技術(shù)的內(nèi)容。本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)是運(yùn)用通用技術(shù)，借助交互式電子白板進(jìn)行物理教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在發(fā)現(xiàn)、探究和解決問題的過程中融入通用技術(shù)思想和方法。

通過人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗物理課程和通用技術(shù)課程的融合教學(xué)，學(xué)生可以學(xué)習(xí)、掌握學(xué)科間融合的思想與方法。以下就以——結(jié)合通用技術(shù)素材編寫《摩擦力》導(dǎo)學(xué)案為例，談?wù)勛约簩⑼ㄓ眉夹g(shù)融入物理課堂教學(xué)的認(rèn)識。

（1）學(xué)習(xí)目標(biāo)

①靜摩擦力的概念、大小和方向；

②滑動摩擦力的概念、大小和方向；③動摩擦因數(shù)及摩擦力的產(chǎn)生條件。

（2）學(xué)習(xí)重點(diǎn)

①靜摩擦力方向的判斷；

②正確理解最大靜摩擦力的概念。

（3）學(xué)習(xí)難點(diǎn)

①靜摩擦力有無和方向的判斷；②滑動摩擦力大小探究。

（4）學(xué)習(xí)方法

合作探究、交流討論、自主歸納。

（5）學(xué)習(xí)過程

任務(wù)一：回憶摩擦力的概念（閱讀教材內(nèi)容完成下列問題）。

摩擦力概念：兩個相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生或具有時，就會在接觸面上產(chǎn)生相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的力，這種力就叫做摩擦力。

任務(wù)二：合作探究。

探究：靜摩擦力。

思考：相互接觸的物體相對靜止時，接觸面上是否有摩擦力？

靜摩擦力的概念：兩個相互接觸的物體，當(dāng)它們之間有時，就會在接觸面上產(chǎn)生相對運(yùn)動趨勢的力，這種力就叫做靜摩擦力。

1探究靜摩擦力的方向

問題設(shè)計：如圖1所示，木箱有向前滑的趨勢，那么接觸面上產(chǎn)生的阻礙相對運(yùn)動趨勢的靜摩擦力向哪個方向？

答案：靜摩擦力方向向，與相對運(yùn)動趨勢的方向。

結(jié)論：靜摩擦力的方向總是沿著，并且跟物體的方向相反。

探究：靜摩擦力的大小。

根據(jù)二力平衡知識，只要木箱與地面之間沒有相對運(yùn)動，靜摩擦力的大小始終等于，推力增大時，靜摩擦力也。

實驗驗證如下。

把木塊放在桌面上，用彈簧測力計沿水平方向向右拉木塊，為了使讀數(shù)更明顯，在木塊上加了2個重物，如圖2所示。開始讓彈簧測力計的指數(shù)為零，在指針的下面輕塞一小團(tuán)棉花，用來標(biāo)記指針到達(dá)的最大位置。

當(dāng)測力計的示數(shù)為1 N時，木塊沒有動；木塊與長木板之間是摩擦力，大小為N；逐漸增大拉力到2 N時，木塊仍靜止，此時木塊與長木板之間是摩擦力，大小為N；繼續(xù)增大拉力時，木塊開始移動，此時拉力突然變，而棉花卻停在了最大位置處，這說明：靜摩擦力有一個最值，叫，最大靜摩擦力在數(shù)值上等于物體剛剛開始運(yùn)動時的水平外力，兩物體間實際的靜摩擦力大小在0與最大靜摩擦力之間，即。

2探究滑動摩擦力

重做實驗。發(fā)現(xiàn)：木塊一旦運(yùn)動起來，指針讀數(shù)突然變，觀察到木塊相對木板向前滑，會受到木板向的阻力。

滑動摩擦力的概念：兩個相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生時，就會在接觸面上產(chǎn)生相對運(yùn)動的力，這種力就叫做滑動摩擦力。

問題設(shè)計：當(dāng)木塊向前滑動時，受到的滑動摩擦力向哪個方向？

答案：滑動靜摩擦力向，與相對運(yùn)動的方向相反。

結(jié)論：滑動摩擦力的方向總是沿著，并且跟物體的方向相反。

探究：滑動摩擦力的大小。

問題設(shè)計：靜摩擦力的大小由二力平衡得出，那么滑動摩擦力的大小可能與哪些因素有關(guān)？

猜想：可能與、有關(guān)。

實驗探究如下。

實驗器材：1個鐵架臺、1塊長木板、1個木塊、3個重物、1個彈簧測力計和1段細(xì)繩。

實驗步驟如下。

第一步：按照剛設(shè)計方案組裝器材；

第二步：在木塊上放1個重物，拉動木板，讀出彈簧測力計讀數(shù)和壓力。

第三步：在木塊上放2個重物，拉動木板，讀出彈簧測力計讀數(shù)和壓力。

第四步：在木塊上放3個重物，拉動木板，讀出彈簧測力計讀數(shù)和壓力。

實驗數(shù)據(jù)記錄表，見表1。

接觸面一定時，不同的壓力下，測量滑動摩擦力F，尋找二者的關(guān)系。

結(jié)論如下。

滑動摩擦力大小的計算式：F=μFN

發(fā)現(xiàn)：不同材料之間的動摩擦因數(shù)。

實質(zhì)上，除了靜摩擦力、滑動摩擦力之外，還有滾動摩擦力，在壓力相同的條件下，滾動摩擦力要比滑動摩擦力小得多，自行車的滾動軸承就是利用這一點(diǎn)制成的，高中主要涉及前兩種摩擦力的分析和計算。

3結(jié)束語

根據(jù)上述分析，在熟練掌握物理學(xué)科與通用技術(shù)學(xué)科的基礎(chǔ)上，將二者融合教學(xué)，可以實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力、提高技術(shù)素養(yǎng)的目的。將通用技術(shù)課程的設(shè)計過程與物理課程的實驗創(chuàng)新、自制教具相互滲透、融合，學(xué)生能夠通過已經(jīng)學(xué)到的物理知識對在通用技術(shù)教學(xué)中所出現(xiàn)的一些繁瑣復(fù)雜的實際問題予以簡化，這就在很大程度上降低了教學(xué)難度，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性以及學(xué)習(xí)興趣也能夠得到極大的激發(fā)。與此同時還能夠幫助教師很好地實現(xiàn)各學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)，使師生間的知識傳遞變得更為順暢。在教學(xué)過程中通過探究、積累和創(chuàng)新，將通用技術(shù)課程所含的思想和方法，根據(jù)實際情況與物理教學(xué)進(jìn)行最優(yōu)化的整合，不斷探究物理課堂有效的教學(xué)方法，讓兩者在物理和通用技術(shù)課堂教學(xué)中相得益彰。