浅谈让学生掌握摩擦力概念特点的有效方法

阿卜杜热伊木·如则

摘 要：摩擦力是常见的三种力之一。主要讨论了摩擦力概念、分类，摩擦力产生的条件方向的判断，大小的计算及通过例题分析，分别说明了静摩擦力与滑动摩擦对物体做正功、做负功、不做功的情况，一对相互作用的静摩擦力和一对相互作用的滑动摩擦力对系统所做的功的代数和静摩擦力做功过程中能量的转化与滑动摩擦力做功过程中的能量转化等问题。

关键词：摩擦力；接触；相对运动；滑动摩擦力

为了把这些内容有效地传递给学生，让他们踏踏实实地理解这些方面提出以下看法。

一、教师要做好课前的教学准备

不管是摩擦力概念或者是其他概念，教师的课前准备是成功传递一门课程的基础，所以教师必须对教材有充分的理解和把握。对教材教学深入分析，把握教材的重点和难点，理解教材。不仅要掌握一定的教学方法，还要具有一定的教学经验、足够的教学基础和比较强的调控课堂的能力。每一堂课前，认真备好每一课。

二、明确课程的教学目标，保证全面传递所有内容

讲解摩擦力概念的过程中，应该深入钻研教材。以下内容一定要全面传递给学生。还有些内容通过利用课外教学材料进行巩固。

1.摩擦力的定义

两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或相对运动趋势时就会接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。

2.摩擦力产生的条件

物体之间产生摩擦力必须具备以下三个条件：（1）相互接触的物体间有弹性力存在；（2）接触面必须粗糙；（3）接触面间有相对运动或相对运动趋势。以上三个条件中缺少一个，都不会产生摩擦力。

3.摩擦力的分类和解释

摩擦力通常分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力三种。

（1）静摩擦力

①方向：跟接触面相切并且跟物体相对运动趋势方向相反，如果接触面是曲面，则摩擦力的方向为该曲面的切线方向，所谓的相对是以施加摩擦力的施力物体为参考系。

②相对运动趋势方向的判断：假设接触面光滑没有摩擦力，看物体相对运动方向，由此判定相对运动趋势的方向。

③静摩擦力的大小：

a.最大静摩擦力：静摩擦力存在最大值，即使物体由静止变为运动的最小力，称为最大静摩擦力。

b.静摩擦力的大小不是一个定值，静摩擦力随实际情况而变，大小可以是零和最大静摩擦力之间的任一数值，可以说静摩擦力的大小是可以改变的；比如：人推木箱，推力不大时木箱不动，木箱所受到的静摩擦力Fs一定等于人的推力F，当人的推力达到一定程度时木箱就要被推动了，这说明静摩擦力有一定限度，这个限度就是上面所说的最大静摩擦力。

（2）滑动摩擦力

滑动摩擦力的大小：研究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关的实验：实验时为什么要用弹簧秤拉木块做匀速直线运动？

这是因为弹簧秤测出的是拉力大小而不是静摩擦力大小，当木块做匀速直线运动时，木板水平方向受拉力和木板对木块的摩擦力是一对平衡力。根据两力平衡条件，拉力的大小和摩擦力的大小相等。所以测出了拉力大小也就是测出了摩擦力的大小。接触面相同时，方向正压力越大滑动摩擦力越大。摩擦力的大小与物体的表面接触面积无关。也就是滑动摩擦力和正压力FN成正比FF=M·FN式中M为滑动摩擦力系数，它与接触面的材料和表面的状态（如光滑与否）有关。

滑动摩擦力是阻碍相互接触物体间相对运动的力，不一定是阻碍力，它也可能是使物体运动的力，要清楚阻碍“相对运动”是以其他物体作为参照物的，如：实验中在木块上放一个砝码，用弹簧秤拉木块做匀速直线运动时，由于受到木块对它的静摩擦力，才随木块一道由静止变为运动的。木块就给砝码一个阻碍它向后滑动的摩擦力，这个摩擦力的方向是向前的，所以砝码相对于木块没有滑动，这时的摩擦力就是静摩擦力。

（3）滚动摩擦力

一物体在另一个物体表面作无滑动的滚动或有滚动的趋势时，由于两物体在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用，叫滚动摩擦。

滚动摩擦实际上是一种阻碍滚动的力矩，一般用力矩来量度，不能叫滚动摩擦力。

讨论摩擦力对物体做功时，不但要搞清楚摩擦力的大小和方向，而且要明确物体在摩擦力作用过程中所发生的位移。位移的确定必须事先确定好参照系。由于在功的定义式中，有位移因素存在，而位移与观测者所在的参照系有关。

（作者单位 新疆维吾尔自治区喀什市疏附县塔什米里克乡）