摩擦力的试验研究.docx
摩擦力的试验研究肖春明长岛县第二实验学校，山东烟台265800摘要：在中学的物理教学中，涵盖知识点有限，力学是需要教师进行重点讲解,学生加强掌握的重要知识点。力学中的主要问题之一就是摩擦力问题，在实际的教学过程中，学生对于是否有摩擦力、摩擦力的方向以及摩擦力的大小分析会有一定的困难，下面我们通过案例对这几个方面进行研究。关键词：摩擦力；试验研究中图分类号：TE357.46,P58&341文献标识码：文章编号：1671-5861(2015)264)298句1物体的运动中是否存在摩擦力案例1：物体在跟随水平传送带做匀速直线的运动时，忽略空气阻力的影响，判断该运动中是否存在摩擦力？分析：首先，在判断是否存在摩擦力的过程中，应该考虑到是否具备存在摩擦力的条件，摩擦力的条件主要包括以下几个要素：(1)物体之间会产生挤压，造成物体之间发生弹力；(2)接触表面缺乏平整度和光滑；(3)物体有相对运动的趋势，亦或是会有相对运动发生。一般情况下，学生在分析的过程中，常常会忽略了具备摩擦力的首要条件，就是相对运动或者是相对运动的趋势，但不是运动。针对物体是否有相对运动的趋势，是学生考虑摩擦力条件的难解之体。笔者建议,在判断是不是存在摩擦力的时候，可以先将物体之间的摩擦力视为零，然后观察二者之间是否会产生滑动，如果没有，那么就是没有相对运动，反之，则有，我们通过实际的案例观察发现.虽然物体发生了运动，却一直在做匀速直线运动。如果物体和传送带之间没有摩擦，物体和传送带依然会保持相对静止的状态，也没有滑动的趋势，因此当物体在水平方向上的时候.是没有摩擦力产生的。2摩擦力大小的判定在对摩擦力进行判定的过程中.会因为以下几类情况造成预判的不准确：首先是方向的不同形成的力对于判断摩擦力有一定的影响；其次，接触表面的光滑度也会造成对摩擦力大小判断的失误；另外，就是如果拉力发生改变，滑动库擦力是否会发生改变的状况。案例2：用40N的力，压住一块ION的木块，如果木块沿着竖直的方向进行匀速下滑，那么木块所受到的摩擦力是多少？分析：在实际的分析过程中，学生容易将40作为和摩擦力相对平衡的力，木块沿着竖直方向做匀速直线运动，我们可以根据平衡力知识进行判断，物体受到的重力与滑动摩擦力是平衡力，因此滑动摩擦力与重力的大小是一样的，也就是10,并非所认为的40N。案例3：假设甲乙两位同学的体重相同。二人同时参加活动，甲同学的速度为02ms,沿竹竿爬行；乙同学的速度为03s,沿绳子爬行，问甲同学所受到的摩擦力与乙同学受到的摩擦力大小？分析：学生在针对这种情况进行判断时，会浅显的认为绳子的表面要相对竹竿粗糙，因此很容易认为乙同学受到的摩擦力要大于甲同学所受的摩擦力。不过两个人其实同样是处于匀速爬行的状态，人在竖直方向所受的几乎都是平衡力,也就是二者受的摩擦力大小与二者受到的重力大小是一样的。由于二人的体重相同，所以受到的摩擦力也是一样的。在他们进行爬行的过程中，因为竹竿的表面要比绳子的表面光滑，倘若有摩擦力相同，那么竹竿的压力较大一些，也就是甲同学在爬竹竿的时候要更加的握紧竹竿。案例4：运用弹簧测力计在水平方向对地面上的物体进行拉动，做匀速直线运动，这个时候弹簧测力计的数值显示为5X,如果数值显示为4X,问这个时候物体的摩擦力是多少？(选项分别为4N、IN、5N和9N)分析：物体在水平方向上主要是受拉力和摩擦力的影响，其开始做匀速直线运动，根据二力平衡知识知道拉力等于摩擦力.也就是此时摩擦力为5N.当拉力由5N变为4N时，学生很容易就将摩擦力等同于拉力，拉力为4N,摩擦力也就是4N。不过在实际的运动过程中，滑动摩擦力的大小其实与接触表面的粗糙程度与压力有关系，只要保持这两个影响因素稳定，那么滑动摩擦力的大小就不会发生改变。拉力5N成为饿了4N,实际上是物体在水平方向不会再受到平衡力的影响.物体也就不再处于平衡状态，也就不会再继续做匀速直线运动。3摩擦力方向的判定案例5：假设一名学生骑着自行车在公路上行驶，处于向左行驶的状态，那么这名学生的前轮与后轮的摩擦力方向是哪边？如果不再踩动自行车，让其靠自身的惯性滑行,那么其摩擦力又在哪里？分析：同样很多同学会将摩擦力的方向和物体的运动方向视为相反的方向。笔者认为可以先假设前轮与后轮与地面都没有摩擦，看这个物体相对于另一个物体有没有滑动的趋势,先对物体之间是否有相对运动趋势做出判断，然后进行逐一的分析和判定，确定出摩擦力的方向。在这个同学踩动自行车的过程中，那么后轮就是主动轮，为其提供动力，如果后轮没有受到摩擦力的影响，那么后轮与地面的接触点相对于地面向后的运动，因此后轮所受的摩擦力方向是向前的。前轮是运动的从动轮，如果不受摩擦力的影响，前轮与地面的接触点相对于地面向前运动.这个时候前轮的受力方向是向后的。如果学生停止踩动自行车，那么前轮在不受摩擦力的情况下，相对于地面向前运动，因此前后轮受到的摩擦力都是向后的。1结论综上所述，通过文章对摩擦力的事例的研究，证明了摩擦力的多种可能性。同时，也表明了摩擦力既是阻力也是动力，在实际的生活中需要作出准确的预判。参考文献王启伟.关于探究滑动摩擦力的大小的研究性教学.中学物理，2010(11)：26-27.孟拥军.“教材比较”视角下的高中物理备课策略研究一以摩擦力一课为例5.教育研究与评论：中学教育教学版，2014(12)：74-79.网田龙.高中物理教学中摩擦力做功常见问题浅析J动动画世界教育技术研究，2012(7)：155-156.
