關于磨擦力方向的判定,是高二中學生在學習化學過程中遇見的一個難點,怎么結合課本和具體事例來破解這一難點,明天來闡述一下:
教材中關于磨擦力方向的判定是這樣說的:“靜磨擦力方向與相對運動趨勢方向相反”人走路摩擦力方向圖解,“滑動磨擦力方向與相對運動方向相反”,中學生在實際作題時,很難掌握,常常把問題混在一起,動靜不分,相對誰運動分不清,因而降低了解決問題的難度。下邊通過一些具體的事例來解決這一難點。
例1.如圖(一)所示,一塊磚置于一木板上,使勁迅速抽出木板,判定磚所受磨擦力的方向。
剖析:即便在抽出木板的過程中,磚被往右推動了一段距離人走路摩擦力方向圖解,因為木板快磚慢,故磚相對木板是向左運動,磨擦力方向與相對運動方向相反,故磚所受滑動磨擦力方向往右,錯誤的見解是:磚往右運動,磨擦力向左,這是沒有正確掌握概念,“摩擦力方向與相對運動方向相反”中的“相對”二字。
例2.如圖(二)鐵塊置于貨車上,貨車忽然往前加速運動,鐵塊隨貨車一起運動,判定鐵塊所受磨擦力的方向。
剖析:木板和貨車一起加速運動,鐵塊遭到的是靜磨擦力,鐵塊其實往右運動,但具有相對貨車向左運動的趨勢,因而磨擦力方向往右。
錯誤的理解:
(1)沒有相對貨車滑動,無磨擦力。
(2)鐵塊往右運動,磨擦力方向向左。
(3)鐵塊沒有相對貨車滑動,但有相對運動趨勢,但在趨勢的方向上判定不準,因而出現了磨擦力方向判定的錯誤。
例3.如圖(三)一人騎單車,后輪上一點B和前輪上一點A,此二點均與地面接觸,判定單車往前運動時,A、B兩點所受地面所給的磨擦力方向。
剖析:A是主動輪,B是被動輪,地面給A點的磨擦力方向往前,而給B點的卻向后,在這一點上中學生極易混淆,緣由是沒有分清磨擦力是動力還是阻力。
例4.如圖(四),兒童樂園有一娛樂工具――轉盤,小同學站在前面,當轉盤逆秒針方向轉動時,剖析此時小同學所受磨擦力的方向。
剖析:轉盤轉動時,人隨轉盤一起轉動,若不受磨擦力,人將向轉盤邊緣滑去,要做離心運動,現今沒有滑向邊緣,但有向外滑動的趨勢,對轉盤來說,是沿轉盤的半徑向外滑動的趨勢,因為磨擦力方向與相對運動方向相反,故磨擦力方向指向圓心O點。
通過中學生在平時作題的實際體會,探求總結出關于磨擦力的作題方式和理解概念、判斷磨擦力方向困難的誘因,因而為解決這一問題打開了一扇成功之門。
首先,認識到磨擦力也是力,力的作用療效就是形成形變和改變物體的運動狀態,磨擦力通常不使物體發生形變,只改變物體運動狀態,因此磨擦力的作用療效來判定磨擦力的方向愈發直觀一此,應用上去也簡單了,把磨擦力的作用療效大致分為兩類:使得物體運動和阻撓物體運動兩類,這樣解決磨擦力方向的問題就簡單多了。
就這幾個例題中的磨擦力方向用這個方式來進行判定:例1中的磚在磨擦力作用下往右運動,故所受磨擦力方向往右;例2中的鐵塊在磨擦力作用下往右運動,故所受磨擦力方向往右;例3中的A點所在輪為主動輪,B點所在輪為從動輪,故A點所受磨擦力方向與車前進方向相同,B點所受磨擦力方向與車前進方向相反;例4中的孩子在水平方向只受磨擦力作用,它充當了向心力,方向一定指向圓心。
這些方式解決問題更符合中學生的認知特征,中學生把握上去愈發容易牢靠,在平常的習題評講中稍加啟發,中學生就可以自已歸納總結了。
要解決中學生關于磨擦力的問題,不僅教給她們方式外,更重要的一點是要引導她們剖析和把握概念中的易混易錯點,在這主要有三點要分辨好:
(1)相對運動:你們易把握相對靜止參考系的運動方向,但當物體在運動向前,而相對運動卻向后時,極易把真實運動和相對運動方向相混。
(2)相對運動趨勢:即將發生相對運動,但由磨擦力而沒有發生相對運動的狀態,在理解上更難一點。
(3)相反:雖然上去簡單,但在判定時卻多了一道程序。實際在作題時,只有磨擦力作為阻力時就會這樣,常常把磨擦力都覺得是阻力,這在認識上是個誤區,極易導致錯誤的判定。
要突破磨擦力這一節的難點,既要掌握好概念,又要注意分辨相混易錯點,通過以上例題剖析,總結出磨擦力的簡單分類和作為力的特性,因而摸索出一套有效解決這類問題的方式,進而大大增加了作題的難率,也提高了學好化學的信心。