淺談摩擦力

在高中物理第一冊(cè)中講到了摩擦力，雖然內(nèi)容不多，但學(xué)生卻不容易掌握，本人通過多年的教學(xué)過程發(fā)現(xiàn)，其難點(diǎn)是如何判斷兩物體間是否存在摩擦力和摩擦力的方向的判定，因此搞清這兩個(gè)問題是學(xué)好摩擦力的關(guān)鍵。

一、 摩擦力產(chǎn)生的條件

據(jù)摩擦力的定義，兩個(gè)物體間要產(chǎn)生摩擦力必須滿足三個(gè)條件：(1)兩物體必須相互接觸且相互擠壓。(2)接觸面粗糙。(3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，其中“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”是指相互接觸的兩個(gè)物體其中一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面發(fā)生滑動(dòng)。“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”是指兩個(gè)相對(duì)靜止的物體，其中一個(gè)物體受到了使它與另一個(gè)物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力的作用，但是由于慣性，該物體與另一個(gè)還保持相對(duì)靜止，這時(shí)兩物體間就一定存在摩擦力，這時(shí)的摩擦力叫做靜摩擦力，它的大小與引起發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力大小相等。

例1皮帶運(yùn)輸機(jī)把貨物由低處勻速運(yùn)往高處時(shí)，貨物是否受到摩擦力？

分析：皮帶和貨物之間滿足(1)相互接觸，貨物由于受重力的作用而壓緊皮帶。(2)接觸面粗糙。(3)假設(shè)接觸面光滑，貨物就會(huì)相對(duì)與皮帶向下滑動(dòng)，因此貨物有相對(duì)于皮帶向下滑動(dòng)的趨勢(shì)。所以該題中貨物和皮帶之間存在靜摩擦力，貨物受到沿皮帶向上的靜摩擦力的作用。

二、摩擦力的方向

據(jù)摩擦力的定義，兩個(gè)相互接觸的物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，在接觸面產(chǎn)生一種阻礙物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，叫摩擦力。該定義已經(jīng)表明了摩擦力的方向和物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。注意不是和物體運(yùn)動(dòng)方向相反。

1. 判斷靜摩擦力的方向的關(guān)鍵是確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向

常見的方法有兩種：

(1)“假設(shè)光滑法”。一般程序：A.確定研究對(duì)象。B.選與研究對(duì)象接觸的物體為參照物。C.假設(shè)接觸面光滑，看研究對(duì)象相對(duì)于參照物向哪個(gè)方向發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，該方向即為相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。D.靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。

例2放在斜面上的物體靜止不動(dòng)，它受到的摩擦力的方向如何？

分析：以物體為研究對(duì)象，假設(shè)斜面光滑，物體就會(huì)沿著斜面下滑，因此物體相對(duì)斜面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向沿斜面向下，所以它所受靜摩擦力的方向沿斜面向上。

(2)平衡法。根據(jù)二力平衡條件可以判斷靜摩擦力的方向。

例3用一水平力推桌子時(shí)，若桌子在水平地面上靜止，這時(shí)地面對(duì)桌子施加的靜摩擦力的方向如何？

分析：桌子在水平方向受推力和靜摩擦力，因?yàn)樽雷犹幱谄胶鉅顟B(tài)，所以靜摩擦力的方向與推力的方向相反。

2. 判定滑動(dòng)摩擦力的方向的關(guān)鍵是注意物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向和物體的運(yùn)動(dòng)方向的不同

“滑動(dòng)摩擦力的方向跟接觸面相切與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)相反。”這是判定滑動(dòng)摩擦力的方向的依據(jù)，判斷的一般程序：A.確定研究對(duì)象。B.選跟研究對(duì)象接觸的物體為參照物。C.找出研究對(duì)象相對(duì)于參照物的運(yùn)動(dòng)方向。D.滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。

當(dāng)然，判定的方法不是固定不變的，只要通過多練習(xí)、多分析，就能掌握分析的技巧，從而把摩擦力這部分知識(shí)真正牢固掌握。

(冀州市職教中心)