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关于我

Stella,毕业于华南师范大学,主修化学教育,辅修校园心理学。任职汕头一中化学科教师。

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谁来当大力士?——课后小活动(摩擦力和分子间作用力)——反思我们的教育  

2013-09-26 07:28:13|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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天兔来袭期间,在家看了不少节目,其中不乏各类的魔术以及跟一些揭秘魔术的内容。
学到挺多的~可以验证的也一一验证下。满足下自己的好奇心。


其中,有一个情景是这样的:魔术师将其蹦极的安全带隔断,取而代之的是两本书。一开始试验的时候是用两本比较薄的书交叉,结果假人从16层高抛下后粉碎。营造了紧张的气氛。紧接着用了另外两本较厚的书同样每一页都交叉叠好,亲自上阵,书并没有散开,人跳下后也安全。
具体也没有怎么进行解释,但是提到了摩擦力,老麦随口问我:“摩擦力是不是分子间相互作用的力?”

谁来当大力士?——课后小活动(摩擦力和分子间作用力)——反思我们的教育 - stella - ~学 Stella (说)化~~
 
基于对摩擦力认识不多,决定两个人好好学习一下。
通过资料的查找分析,我们了解到摩擦力的本质学说有 好几种,以下摘录给大家共同学习。
而我们对摩擦力的理解,简单点就是:越粗糙的时候,摩擦力会越大,然而,当表面无限光滑,同样摩擦力会增大。而这个后者就跟化学的分子作用力相关了。

反思我们的教育:
好奇的我们,把家里的书一页一页的叠好,尝试了一下,果然,无法拉开。
然后这周,我把书带到了学校,让学生们也尝试一下,显然大家没有像对化学实验那么积极。
当我微博分享活动的照片时,好多学生包括已经毕业的,都提出看过此类的节目,然而当我追问是否自己尝试过,能否举出其他跟摩擦力相关的有趣的生活现象,回答却让我失望。

非常简单的一个尝试,是什么让大家认识了摩擦力这个词,却不去了解背后的知识呢?
我们的教育,究竟让学生学会什么了?

学习科学本应该是让学生认识到这些现象,并追求这些现象背后的原因,继而学以致用。
而现在的考试,更多的让学生解题,把教育当做了一个筛选“人才”的门槛。
真的需要高超的解题能力才有资格谈论科学么?


这两天跟好朋友邹老师在课间的时候谈论这个现象,了解了生活中更多的例子。
在农村地区,甚至有利用摩擦力的现象装神弄鬼的事件发生。
不得不惊叹那些不知道摩擦力这个词却能应用自如的人实在太厉害。

而在邹老师的介绍中也了解到,如果我想知道这两本书之间的摩擦力有多大,需要多少力才能拉开,那我只要提供两本书的总重量,页数就可以了。这也解决了“魔术师是如何确定那两本书就能承受他的体重呢这一问题。”






中文名称:
摩擦力
英文名称:frictional force
定       义:当两接触构件间存在正压力时,阻止两构件进行相对运动的切向阻力。


本质学说:

凹凸啮合说,是从15世纪至18世纪,科学家们提出的一种关于摩擦力本质的理论。啮合说认为摩擦是由相互接触的物体表面粗糙不平产生的。两个物体接触挤压时,接触面上很多凹凸部分就相互啮合。如果一个物体沿接触面滑动,两个接触面的凸起部分相互碰撞,产生断裂、磨损,就形成了对运动的阻碍。
粘附说,这是继凹凸啮合说之后的一种关于摩擦力本质的理论。最早由英国学者德萨左利厄斯于1734年提出。他认为两个表面抛得很光的金属,摩擦力会增大,可以用两个物体的表面充分接触时,它们的分子引力将增大来解释。
上世纪以来,随着工业和技术的发展,对摩擦理论的研究进一步深入,到上世纪中期,诞生了新的摩擦粘附论。
新的摩擦粘附论认为,两个相互接触的表面,无论做得多么光滑,从原子尺度看,还是粗糙的,有许多微小的凸起,把这样的两个表面放在一起,微凸起的顶部发生接触,微凸起之外的部分接触面间有10^-8m或更大的间隙。这样,接触的微凸起的顶部承受了接触面上的法向压力。如果这个压力很小,微凸起的顶部发生弹性形变;如果法向压力较大,超过某一数值(每个凸起上约千分之几牛顿),超过材料的弹性限度,微凸起的顶部便发生塑性形变,被压成平顶,这时互相接触的两个物体之间距离变小到分子(原子)引力发生作用的范围,于是,两个紧压着的接触面上产生了原子性黏合。这时,要使两个彼此接触的表面发生相对滑动,必须对其中的一个表面施加一个切向力,来克服分子(原子)间的引力,剪断实际接触区生成的接点,这就产生了摩擦。
人们通过不断试验和分析计算,发现上述两种理论提出的机理都能产生摩擦,其中粘附理论提的机理比啮合理论更普遍。但在不同的材料上,两种机理的表现有所偏向:金属材料,产生的摩擦以粘附作用为主;而对木材,产生的摩擦以啮合作用为主;实际上,关于摩擦力的本质,目前尚未有定论,仍在深入讨论中。
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