對摩擦力問題中幾個認(rèn)識誤區(qū)的分析

[關(guān)鍵詞]物理教學(xué)；摩擦力；誤區(qū)；分析

[中圖分類號]G633.7

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]C

[文章編號]1004-0463(2012)03-0059-01

摩擦力問題是高中物理教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是歷年高考的熱點(diǎn)，對于物體是否受摩擦力、如何判斷摩擦力的性質(zhì)和方向，不少學(xué)生存在一些模糊不清甚至錯誤的認(rèn)識，正確理解摩擦力的關(guān)鍵在于掌握運(yùn)動與相對運(yùn)動的區(qū)別，在判斷靜摩擦力的大小和方向時應(yīng)先分析物體的運(yùn)動狀態(tài)，再根據(jù)平衡條件并結(jié)合牛頓運(yùn)動定律來求解，而不應(yīng)僅憑感覺和經(jīng)驗(yàn)判斷。現(xiàn)將摩擦力教學(xué)中常見的幾個認(rèn)識誤區(qū)歸類分析供大家參考。

誤區(qū)一：靜止物體只受到靜摩擦力，運(yùn)動物體只受滑動摩擦力

學(xué)生錯誤地認(rèn)為物體相對運(yùn)動或具有相對運(yùn)動趨勢的參考系是地面，實(shí)際上摩擦力所指的相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢是以相互作用的另一個物體作為參考系來說的，靜止、運(yùn)動的物體可能受靜摩擦力也可能受滑動摩擦力，有時甚至二者兼有。如圖所示。

若A物體在B物體上滑動，而B物體相對地面靜止，B相對地面不動但相對A物體運(yùn)動，B受A物體的摩擦是滑動摩擦力；若A、B一起向右加速運(yùn)動，A、B相對靜止，但相對地面都運(yùn)動，則A、B間的摩擦是靜摩擦力。

誤區(qū)二：靜摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動方向在同一條直線上

學(xué)生誤認(rèn)為摩擦力方向總與物體運(yùn)動方向相反，實(shí)際上摩擦力總是阻礙物體的相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢，所以，摩擦力的方向可以與運(yùn)動方向相反也可以相同，還可能不再同一條直線上。例如，在繞豎直軸轉(zhuǎn)動的圓盤上，相對于圓盤靜止的物體受到的向心力是由圓盤對物體的靜摩擦力來提供，而這個靜摩擦力與物體的運(yùn)動方向垂直。

誤區(qū)三：摩擦力總是阻力。一定與物體的運(yùn)動方向相反

學(xué)生錯誤地認(rèn)為摩擦力的作用效果是阻礙物體的相對運(yùn)動，所以是阻力。實(shí)際上摩擦力的作用效果是。阻礙物體間的相對運(yùn)動，摩擦力可以是阻力，也可以是動力。例如，在問題1中，若A、B都向右加速，但B的速度大于A的速度，A、B間發(fā)生了相對運(yùn)動，這時A受B的摩擦是動力，方向水平向右，與A的運(yùn)動方向相同。而B受A的摩擦是阻力，方向水平向左，與B的運(yùn)動方向相反。

誤區(qū)四：靜摩擦力不能做功

學(xué)生認(rèn)為做功必須有力與位移，而把靜摩擦力與物體的靜止聯(lián)系起來，錯誤地認(rèn)為沒有位移就不做功。例如，在問題1中，若A、B一起向右加速，A、B相對靜止，但A、B之間的摩擦力對A、B都做功。

誤區(qū)五：壓力越大。摩擦力越大；接觸面積越大，摩擦力越大，

摩擦力分為滑動摩擦力和靜摩擦力，靜摩擦力的大小通常根據(jù)物體所處的運(yùn)動狀態(tài)結(jié)合平衡條件和牛頓運(yùn)動定律來確定，滑動摩擦力的大小根據(jù)公式F=μF_N來計(jì)算，而與物體接觸面的大小無關(guān)。如下圖所示，物體在力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，力F增大時物塊與墻面間的正壓力增大，但物塊受摩擦力始終為物塊的重力。

誤區(qū)六：物體間的滑動摩擦力的大小與物體問的相對運(yùn)動速度快慢有關(guān)

這是由于在日常生活中拉動一物體在水平面上加速運(yùn)動的經(jīng)驗(yàn)干擾形成的，經(jīng)驗(yàn)表明不同速度越大越費(fèi)力。其實(shí)滑動摩擦力F=μF_N，只與物體間的動摩擦因數(shù)和物體間的正壓力有關(guān)。

誤區(qū)七：一對摩擦力做功代數(shù)和一定為零

學(xué)生受相互作用的一對摩擦力是作用力與反作用力的影響，認(rèn)為相互作用的一對摩擦力做功代數(shù)和為零，不考慮在相對運(yùn)動中位移的關(guān)系。如，在問題1中若A、B發(fā)生了相對運(yùn)動，且A、B兩物體的位移不同，摩擦力做功的大小也就不同。

編輯：張昀