探析高中物理摩擦力知識(shí)

唐瑀聰

摘 要：“鉆木取火”不僅給我們提供了野外生火的辦法，也向我們闡述了一個(gè)物理學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn)——摩擦力。摩擦力幾乎無(wú)處不在，冬天我們手冷了，就會(huì)搓搓手，這是摩擦生熱，當(dāng)我們?cè)诒飞匣沽耍@是因?yàn)槟Σ亮μ×?。通過(guò)課堂上對(duì)摩擦力的學(xué)習(xí)，我們對(duì)摩擦力的認(rèn)識(shí)更加深入，對(duì)生活中存在的摩擦現(xiàn)象也有了更加科學(xué)的認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：摩擦力；高中物理；探究

著名科學(xué)家伽利略在實(shí)驗(yàn)時(shí)曾得出結(jié)論：在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體之所以會(huì)停下來(lái)，是因?yàn)槭艿侥Σ磷枇Φ木壒省＿@是我們?cè)趧偨佑|物理課本時(shí)對(duì)摩擦力的認(rèn)識(shí)。隨著對(duì)摩擦力認(rèn)識(shí)的不斷深入，我們知道了為什么小時(shí)候推大箱子的時(shí)候，總是推不動(dòng)；了解到自己球鞋的鞋底總是被磨掉鞋跟，這些都是因?yàn)槟Σ亮Υ嬖诘脑?。摩擦力不僅是高考的考點(diǎn)，在解釋一些生活現(xiàn)象時(shí)也很重要。

一、摩擦力基礎(chǔ)知識(shí)分析

（一）分類

摩擦力一般分為靜摩擦、滑動(dòng)摩擦與滾動(dòng)摩擦三種，其中滾動(dòng)摩擦力在高中學(xué)習(xí)中沒(méi)有涉及，主要學(xué)習(xí)的是另外兩種。

（二）摩擦力概念

摩擦力，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力。當(dāng)物體向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，有一種力阻礙物體向左運(yùn)動(dòng)，這種力就是摩擦力。

1.靜摩擦力

就是靜止的摩擦力。當(dāng)物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，但是卻沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，這個(gè)存在于物體間的摩擦力就是靜摩擦力。靜摩擦力如圖1所示：

2.滑動(dòng)摩擦力

當(dāng)物體之間發(fā)生了相對(duì)移動(dòng)，這樣的摩擦力叫做滑動(dòng)摩擦力。具體如圖2所示：

3.滾動(dòng)摩擦力

當(dāng)一個(gè)物品滾動(dòng)時(shí)，相對(duì)滾動(dòng)物品產(chǎn)生的摩擦力叫做滾動(dòng)摩擦力。

（三）產(chǎn)生條件

每一個(gè)條件都是必要的。

1.兩個(gè)物體必須要有相互接觸，這是摩擦力產(chǎn)生的條件之一。

2.兩個(gè)物體緊貼面是粗糙的。

3.兩個(gè)物體之間有一定的作用力。

4.兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的方向是完全相反的。

總體來(lái)說(shuō)就是兩個(gè)相互作用的物體，接觸面粗糙且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生摩擦力。

二、摩擦力判定

（一）判斷方向

我們?cè)谶M(jìn)行物理學(xué)習(xí)時(shí)，很容易把老師教授的摩擦力的判定方式誤用，結(jié)果造成進(jìn)行物理題目解答時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。圖1與圖2是最常見(jiàn)的摩擦力判定方式，一般都是與物體的運(yùn)動(dòng)方位是反向的。但是當(dāng)遇到圖3時(shí)，就可能判定錯(cuò)誤。

圖3，物體的摩擦力與其運(yùn)動(dòng)走向是相同的。當(dāng)物體在傳輸帶上時(shí)，傳輸帶保持固定速度運(yùn)行，當(dāng)往上時(shí)，摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向是一致的，往下時(shí)，同樣的原理，其方向也是一致的。因此我們不能把摩擦力方向與物體的運(yùn)動(dòng)方位進(jìn)行聯(lián)系，摩擦力方向的定義是，與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方位是反向的，因此我們?cè)趯W(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)分析，保證正確理解其含義，才不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。

（二）大小判定

摩擦力的大小要根據(jù)物體的狀態(tài)進(jìn)行判定。摩擦力的大小主要跟接觸面的粗糙程度和壓力大小有關(guān)系。對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體摩擦力的大小判定時(shí)，就是利用公式f=μN(yùn)進(jìn)行計(jì)算，其中μ代表的是摩擦系數(shù)，就是物體接觸面粗糙程度，N代表的是對(duì)物體施加的正壓力，當(dāng)水平時(shí)，代表的是物體的重力；當(dāng)是斜面時(shí)，代表的就是對(duì)物體的正壓力。靜摩擦力判定時(shí)就比較麻煩，要根據(jù)物體的狀態(tài)進(jìn)行判定，如果是圖1的情況，f就是其所施加力F時(shí)的摩擦力，但是當(dāng)對(duì)物體施加的力正好可以改變主體的靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，說(shuō)明該力大于摩擦力的最大值。判斷摩擦力時(shí)，一定要注意定義中的關(guān)鍵詞“相對(duì)”，只有把握好這個(gè)“相對(duì)”，進(jìn)行摩擦力判定就容易多了。

（三）做功特點(diǎn)

摩擦力做功的方式一般有三種。其一，做正功，對(duì)于相對(duì)靜止的兩個(gè)物體來(lái)說(shuō)，其由于兩者的移動(dòng)距離是一樣的，所以其總功為0，但是必定存在某個(gè)物體做正功，某個(gè)主體做負(fù)功。當(dāng)某一貨物在車上相對(duì)靜止時(shí)，車子突然加速，由于慣性貨物向后運(yùn)動(dòng)，但是相對(duì)路面來(lái)說(shuō)其位移往前移動(dòng)，摩擦力做正功。其二，做負(fù)功，該物體由于慣性的移動(dòng)，對(duì)于車子來(lái)說(shuō)是做了負(fù)功的。其三，不做功，在車上的兩個(gè)擠壓的貨物相對(duì)地面來(lái)說(shuō)是靜止的，因此其做功為0。做功的同時(shí)，會(huì)發(fā)生能量的轉(zhuǎn)換，例如“鉆木取火”就是摩擦力做功轉(zhuǎn)化為物體內(nèi)能的形式。

三、摩擦力在生活中的運(yùn)用

摩擦力在生活中的運(yùn)用范圍很廣，如，舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴時(shí)，都會(huì)先把雙手沾滿鎂粉，其作用原理就是增大手掌與杠鈴之間的摩擦力；冬天路面太滑時(shí)，會(huì)在車輪上安裝防滑鏈，其作用就是增大粗糙程度，增加汽車與路面之間的摩擦力；我們會(huì)對(duì)自行車鏈子進(jìn)行上油，其作用原理就是減少鏈子與齒輪之間的摩擦力，提升騎車的速度；當(dāng)我們推動(dòng)大型物件時(shí)，會(huì)在其底部安裝滾輪，其作用原理就是減小接觸面，減小摩擦力。其實(shí)只要善于發(fā)現(xiàn)，關(guān)于摩擦力在生活中的實(shí)踐例子很常見(jiàn)。

通過(guò)對(duì)摩擦力知識(shí)的概念與運(yùn)用的具體介紹，希望對(duì)同學(xué)有所啟發(fā)。在學(xué)習(xí)摩擦力知識(shí)時(shí)，一定要抓住其關(guān)鍵點(diǎn)，才能防止學(xué)習(xí)中出錯(cuò)；只有把其與生活緊密聯(lián)系，用于解決生活中的問(wèn)題，才能做到理論與實(shí)踐的結(jié)合。

參考文獻(xiàn)：

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