滑動摩擦力公式的圖解及應用

摘 要：利用函數(shù)圖像和力的圖示分析滑動摩擦力隨彈力的變化規(guī)律，建構滑動摩擦力隨彈力變化的圖解模型并遷移到實際問題中，探索物理規(guī)律的應用過程中培養(yǎng)科學思維的有效途徑.

關鍵詞：圖解;模型;滑動摩擦力;實際問題

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2021）07-0076-02

收稿日期：2020-12-05

作者簡介：胡連冬（1964.11-），男，中學高級教師，從事中學物理教學研究.

滑動摩擦力是高中力學中的一個重要概念，在人教版必修《物理1》第三章第三節(jié)的教材中，通過控制變量使木塊在木板上運動，探究影響滑動摩擦力的因素.本節(jié)教材實驗表明：滑動摩擦力的大小跟壓力成正比，也就是跟兩個物體表面間的垂直作用力成正比.如果用Ff 表示滑動摩擦力的大小，用FN 表示壓力的大小，用N表示彈力的大小，則有Ff =μFN或Ff=μN，其中μ是動摩擦因數(shù)，它的數(shù)值跟相互接觸的兩個物體的材料及接觸面的粗糙程度有關.那么，滑動摩擦力Ff跟壓力FN或跟彈力N之間究竟有怎樣的定量制約關系呢？

一、運用函數(shù)圖象和力的圖示建構滑動摩擦力的圖解模型

由此可見，在涉及到滑動摩擦力的力學問題時，只要動摩擦因素恒定不變，滑動摩擦力必與接觸面的彈力成正比，滑動摩擦力跟彈力的合力方向不變，就能運用滑動摩擦力的圖解方法結(jié)合力的矢量三角形法則解決問題.高中物理教材中，許多物理規(guī)律都概括成簡潔的公式表達，對于描述規(guī)律的公式，若能恰當運用數(shù)學的函數(shù)和圖象等知識深入分析其物理意義，往往能挖掘物理公式隱含的物理規(guī)律，并從中找到解決實際問題的捷徑.

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中課程標準實驗教科書·必修·物理1[M].北京：人民教育出版社，2010（3）：58-59.

[責任編輯：李 璟]