怎樣分析摩擦力

1、淺談摩擦力旺蒼縣五權(quán)初級中學(xué)張勇關(guān)鍵詞：概念，相對運動，相對運動趨勢，摩擦力的大小，摩擦力的方向，靜摩擦，滑動摩擦，滾動摩擦，物理趣味初中力學(xué)主要講解了三種力：重力、彈力和摩擦力，這三種力是初中力學(xué)的基礎(chǔ)， 也是受力分析的關(guān)鍵， 其中摩擦力往往是容易遺漏的力。經(jīng)過多年的教學(xué)，前兩種力，學(xué)生理解起來非常容易，摩擦力的大小和方向一直是學(xué)生理解的難點， 以下就摩擦力的講解和學(xué)習談?wù)勛约旱目捶?。物理學(xué)是一門概念性學(xué)科， 對概念的理解， 包括外延和內(nèi)涵都要做個透徹理解。什么是摩擦力 -物體有相對運動或者相對運動趨勢時，存在的阻礙相對運動或者相對運動趨勢的力，叫摩擦力。(1)從概念上看，實際是將摩擦力分為

2、兩類，阻礙相對運動的摩擦力 -滑動摩擦力；阻礙相對運動趨勢的摩擦力 -靜摩擦力。光從理論概念上來分析摩擦，學(xué)生會存在困難，我們可以從生活實例來加深對摩擦力的理解。摩擦力處處存在我們的生活中， 地面附近一切運動的物體， 無論是奔馳的汽車還是爬行的蝸牛， 漂浮的飛塵都會受到摩擦力， 這個叫滑動摩擦，還有靜摩擦力。我們手拿物體，物體和手之間沒有相對滑動是靜摩擦，沒有這個靜摩擦，我們根本就把物體拿不起來，機械為何有磨損，汽車輪胎為何要更換，那是因為摩擦磨損造成的。為了加深摩擦力的趣味性，還可以進一步分析摩擦。在好多同學(xué)的印象中， 摩擦力是一種阻礙運動的力， 是一種單純的阻力，實際上摩擦力也有的時候是動

3、力，例如我們?nèi)俗呗窌r，腳向后蹬地，給地面一個向后的摩擦力，力的作用是相互的，地面給人一個向前的摩擦力， 這個力才是人向前走的動力， 如果沒有摩擦力我們將寸步難行，設(shè)想在我們腳底摸上潤滑油， 或者想想我們踩著香蕉皮會怎么樣，能行走嗎，能站穩(wěn)嗎； （2）汽車向前開動時，輪胎的轉(zhuǎn)動方向是如何的，驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)動方向和汽車的運動方向相反， 是驅(qū)動輪受到地面向前的摩擦力， 汽車才向前開動運動的， 看看汽車打滑的情況是什么，汽車還能開動嗎？老師在黑板上書寫時， 如果沒有粉筆和黑板的摩擦，能在黑板上寫字嗎？有時老師使用粉筆時， 會說這個黑板怎么打滑，黑板平面看起來很光滑，實際上是毛玻璃片制造的，在顯微鏡下看是凹

4、凸不平的。 關(guān)于摩擦力的理解還可以讓學(xué)生寫些小論文-假設(shè)沒有摩擦力。讓學(xué)生展開想象的翅膀?qū)懗錾钪袥]有摩擦力的情況，通過學(xué)生的論文讓學(xué)生交流對摩擦的理解，加深印象。對摩擦力概念分析透了， 我們進一步分析摩擦力的分類，從概念上我們將摩擦力分為了兩類：靜摩擦和滑動摩擦，這個學(xué)生容易理解，阻礙相對運動趨勢的力叫靜摩擦力，在接觸面上沒有相對滑動；阻礙相對運動的摩擦力叫滑動摩擦力，在接觸面上有相對滑動。 生活中經(jīng)常會見到另一種現(xiàn)象，搬運鐵桶時，讓鐵桶在地面滾動，圓珠筆上面安有滾珠，車子輪胎為何不是正方形而是圓形，因為實際生活告訴我們，在壓力一定時，用滾動摩擦代替滑動摩擦，可以減小摩擦。因此摩擦力可分為三

5、類：滾動摩擦、靜摩擦、滑動摩擦。(3) 分析一種力一般從三要素出發(fā)：大小、方向、作用點。摩擦力的大小方向一直是學(xué)生理解的難點， 因為摩擦力的大小跟摩擦力種類有關(guān)，我們來逐一分析摩擦力的大小。先談靜摩擦力， 靜摩擦力首先是個靜字， 大多數(shù)物體受到靜摩擦力都是靜止不動的，比如拿在手里的物品，壓在墻上不動的物體，意味著物體處于靜止狀態(tài)，也就是一種平衡狀態(tài)，物體受到平衡力作用。靜摩擦力大小跟外力大小有關(guān)， 當外力增加靜摩擦力增加， 外力減小靜摩擦力減小，即靜摩擦力隨著外力的變化而變化， （4）有句俗話方便學(xué)生記性“靜摩擦力就像打太極，遇強則強，遇弱則弱” 。當然要搞清靜摩擦力要弄清靜摩擦力的方向，找到

6、和那個外力的方向相反。例如，我們手握著一個 10N 重的瓶子，手對瓶子的壓力是 20N，當手對瓶子的壓力增加到 30N 時，靜摩擦力為多少？顯然，靜摩擦力和重力方向相反，和重力是一對平衡力，跟壓力大小無關(guān)，靜摩擦力始終是 10N。再看滑動摩擦力，滑動摩擦力的大小研究歷來是中學(xué)實驗的一個重點，通過實驗得出的結(jié)論， 學(xué)生更加容易接受。探究滑動摩擦力大小的影響因素容易被學(xué)生理解成接觸面的大小， 接觸面的粗糙程度， 壓力大小。采用控制變量法，分別保持接觸面大小、粗糙程度、壓力大小，三者中兩者不變，看另一個物理量的變化。利用二力平衡測量摩擦力的大小，再列一個表格將測量的數(shù)據(jù)進行分析。 得出滑動摩擦力大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。 進一步分析表格數(shù)據(jù)得出摩擦力與壓力成正比與接觸面的粗糙程度成正比。 特別強調(diào)滑動摩擦力大小與運動情況無關(guān)。 (5)測定滑動摩擦力大小的實驗操作起來有難度好多同學(xué)可能得出的數(shù)據(jù)會得出錯誤的實驗結(jié)論， 我們可以改進這個實驗，可以用手隨意拉動木板，不需要勻速拉動，不必勻速拉彈簧測力計，這樣彈簧測力計上的示數(shù)是穩(wěn)定的，測量起來更加準確，操作起來更方便。 滑動摩擦力的方向相對簡單， 跟相對運動的方向相反。這個學(xué)生容易理解。滾動摩擦力相對復(fù)雜， 初中階段研究起來數(shù)學(xué)知識跟不上， 這里不作討論。摩擦力的學(xué)習確實是中學(xué)階段討論的一個焦點， 分析摩擦力的方式很多