在初中物理教学中,力臂的画法既是难点,又是重点。
说力臂的画法是教学的难点,是因为力臂的物理意义是:表示作用在杠杆上的力的方向对杠杆转动效果的影响。教学中,教师如果不使用恰切的演示实验进行实验,不利用合适的教具进行展示,引入力臂的必要性和力臂的物理意义,学生是很不好理解的。力臂的表示方法,和表示平面镜的放置方向——法线一样,都用虚线表示,而力臂本身学生是既看不见,又摸不着,更是难以理解。在画力臂时,很多时候,都要先画出力的作用线。而力的作用线的概念尽管简单,但学生在此前并未接触过,更不要说理解和掌握了,但教材的编者认为学生已经知道。再加上在画力臂时要用到几何上的“点到直线的距离”的知识,这对学生来说又是比较难的。
说力臂的画法是教学的重点,一是因为它综合应用了力的有关知识,渗透了物理学研究的一些思想方法;二是因为它是理解定滑轮、动滑轮实质的基础,也是学习轮轴的基础;二是因为在初中物理的大大小小的各类考试中,特别是在各地的中招升学考试中,很多时候都要考到它。
为了突出这一教学重点,突破这一教学难点,我编制了如下的口诀,帮助学生画出力臂,效果较好。
一找点,二划线,三作垂线段,四标长和短。
其中“找点”就是找出杠杆的支点,具体的方法是“转一转”:不管杠杆是在静止时,还是在匀速转动时,设想杠杆在动力的作用下转动一个较小的角度,杠杆上瞬时不动的那个点就是支点。“划线”就是画力的作用线,在表示动力或阻力的线段上,根据实际需要,把线段正向或反向延长。“作垂线段”就是过支点作动力作用线或阻力作用线的垂线,支点和垂足的线段就是动力臂或阻力臂,并把它们用虚线表示。“标长和短”就是用大括号把动力臂或阻力臂括上,在大括号的旁边标上动力臂的符号l1或阻力臂的符号l2。
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