小p老師的理化遊戲房: 摩擦力的虛擬實驗

置頂

物理與化學是很有趣的兩門學科，對我來說這兩類的學問幾乎就是許許多多有趣的遊戲。也許有人覺得物理與化學太專門或者太嚴肅，對這一點我想說得是：當你很喜歡這個遊戲的時候，你自然就會慢慢變得很專門，你也會很認真，甚至有時候會很嚴肅。
但是別忘了其中的樂趣，這些樂趣是吸引了許多人投入這個領域的極大誘因。如果你喜歡這兩門學科那很好，請好好的玩它！如果你沒有那麼喜歡，那也無妨，你還是可以從中獲得一些樂趣。

2011年6月3日

摩擦力的虛擬實驗

以摩擦力這個單元來說，在國中要做出很好的定量實驗來證明摩擦力的理論，是相當困難的事情。所以PhET就派上用場了。我覺得PhET在理化上的應用，並不在於取代真實的實驗，而是在面對一些很難做好的實驗，或者是一些抽象觀念時，可以派的上用場。

課程講義在此

也就是說，能真的做實驗，就來做。實驗很難做的話，又不打算（或沒時間）進行改良實驗的教學的話，那就可以用PhET來輔助。

要說明摩擦力觀念，可以利用PhET/物理/一維空間中的作用力，這個單元。在這邊可以很輕易的設定影響摩擦力的諸多因素，並且很精準的觀察到靜摩擦力和動摩擦力。所以教師可以利用這個軟體來進行摩擦力、力、合力等觀念的說明。

我採取的方式，是用實際的物體先說明如何觀察到摩擦力、觀察靜摩擦力的大小、最大靜摩擦力可能受哪些因素的影響。然後再利用軟體來做更精準的說明。接著就讓學生作實驗來證明剛剛的論點。

在這個軟體的設計中，可以改變的變因有質量、摩擦力係數和重力。其中質量和重力兩個因素加起來，其實就是物體的重量；摩擦係數就是兩物體表面的性質決定的。最後歸納起來，就是物體表面的性質和正向力兩個因素在影響最大靜摩擦力。