“力”学习指要
2020-01-30金新喜
金新喜
力学在物理学中占有非常重要的地位.“课标”对这部分的要求是:通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力,认识力的作用效果;用示意图描述力;会测量力的大小.
从知识和方法上讲,本章所学内容是有关力学的基础知识和方法,如力的概念、受力分析、研究工具“力的示意图”、测量工具“弹簧测力计”等,遥同学们学习后续“运动和力”“蕊强”“浮力”“简单机械”等章节内容所必需的预备性知识和技能,
在选择素材时,教材中选择了大量来自生活的素材,如徒手攀岩(图1)、捏橡皮泥、撑竿跳、撒网(图2)等,其中蕴涵了重力、弹力、摩擦力等知识.而八年級下册集中了整个初中阶段较多的难点.本章是八年级下册的第一章,这个开篇的章首图(图1)也希望大家像这位勇敢的攀岩者一样,勇于克服一切困难,学习更多的物理知识,从更高的角度去欣赏物理学的美.
关于“力”的编排
本节由“力”“力的作用效果”“力的三要素和力的示意图”“力的作用是相互的”四部分内容构成.力跟大家的日常生活有着非常密切的联系.同学们在生活中对力学知识也有很丰富的感性认识,但这些认识多是零碎的.教科书联系生活经验,通过人推车、推土机推土、磁铁吸引铁钉等例子引导大家运用归纳的办法.抽象出力的概念.这些例子中,有人对物体的,也有物体对物体的:有需要接触的,也有不需要接触的:有的是可以体验感知到的,有的则是可以观察到的.当然,同学们还可以举出更多的例子.也希望大家能分析这些例子,找出其中的共同点,按照上面的做法,看看它们之间存在的“作用”.这样,就便于理解“力是物体对物体的作用”了.这个过程体现了在物理学中构建概念的一种方法,从特殊到一般,从具体到抽象.在以后的学习过程中,同学们会经常遇到.一定要认真体会.
当然,力作为一个抽象出来的概念,是看不见的.教科书就引导大家通过“作用效果”去认识它.通过力的作用效果.去认识力的三要素.然后再学习研究力的工具——力的示意图,一根带箭头的线段就把抽象的力的三要素都表示出来了,是不是一个非常好的工具呢?在学习力的作用效果时.同学们要认真观察教科书中的实验.思考“物体的形变”“运动状态的改变”的含义.例如,靠近磁铁的铁球,时刻受到力的作用.以致它的运动状态一直在发生改变,
关于“弹力”的编排
弹力是一种很常见的力,支持力、压力、拉力等都是弹力.在介绍弹力时.教科书仍然从易观察的现象人手,给出了物体的一种性质——弹性和塑性.“课标”对弹力的要求是了解,因此教科书并未对弹力的由来、弹力的三要素等方面进行过多地分析,而是从力的作用效果出发,围绕实际探究的需要,将着眼点放在对弹簧测力计的认识和使用上.用弹簧测力计测量力的实验也是“课标”要求的学生必做实验.相比其他实验器材,弹簧测力计的使用方法大家完全可以自己探究,总结使用弹簧测力计时应该注意的操作要求.在今后的工作与生活中,同学们一定也会遇到很多新仪器.教科书希望大家在使用新仪器时也可以像本节一样去探索仪器的使用方法.如阅读说明书、观察构造、练习使用和交流总结使用方法等.
“课标”在“科学内容”中将物质的属性作为二级主题列出,并提出了要求“了解人类关于物质属性的研究对日常生活和科技进步的影响”,教科书为此在不同的章节适时介绍材料的有关知识,本节在《科学世界》栏目中“材料的力学性能”一文,介绍了弹性形变、塑性形变.材料的脆性等知识,为了介绍材料的应用,还提到了物理学家费恩曼解释航天飞机事故的小实验,以及一些具有特殊力学性能的新材料,这些都可供大家阅读,以拓展视野.
关于“重力”的编排
考虑到同学们一般都有这方面的知识积累,可以先看看教科书中的《想想议议》栏目,积极思考.分析日常生活中的重力现象,以加深对重力的认识.试试开展探究活动.认识重力的三要素“大小、方向、作用点”.
关于重力的大小,依据已有的生活体验,同学们肯定能推测:重力的大小跟质量可能有关,重力的大小可以用弹簧测力计测出,质量可以用天平测出,据此就可以找出两者之间的定量关系.为简化实验,教科书给出的实验方案是逐次增挂已知质量的钩码.对有条件的班级,同学们也可以选用形状和材料都不相同的物体作为测量对象.例如.先用天平称出文具盒、钢笔、书本、铜勺、铁棒等物体的质量,再用弹簧测力计测出它们所受的重力.
关于重力的由来,“课标”没做明确的要求,这部分内容对同学们而言,也比较复杂.因此.教科书把这部分内容放到本节的最后.大家通过体验活动感悟即可.有兴趣的同学还可以在此基础上认真阅读课后的《科学世界》,
关于体验性活动的设计
力是一个非常抽象的概念,因此教科书特别注意设计一系列体验性的活动.例如.为了帮助同学们感知1N的力.教科书提醒大家以托起两个鸡蛋所用的力大约是1N的生活实例.再如,为了说明“力的作用效果与力的作用点有关”,教科书设计了在不同的位置用力推门,感受推门难易程度的“想想做做”活动,在讲“力的作用是相互的”时.教科书提到“我们提水桶时.会感到手也受到水桶向下的拉力”.在练习使用弹簧测力计时.请同学们用手拉弹簧测力计的挂钩,使指针分别指到1N、3N、5N的位置,感受力的大小.在“重力”一节中.教科书为便于大家提出猜想“重力的大小与哪些因素有关”,提到“托起质量不同的物体.会感觉所用的力不同”,在介绍“重力的由来”时,教科书还要求大家用细线拴住橡皮,体验橡皮绕手做圆周运动的体验性活动.
这些精心设计的不同形式的体验性活动,希望同学们认真按教科书的要求做一做,积累关于力的体验性素材.逐步巩固对概念规律的理解.
责任编辑 豢华杰