覃超相

【摘要】学生最难理解和掌握的是摩擦力；摩擦力就是一个普普通通的力，可以与物体运动方向相同或相反即可充当动力和阻力，并可存在静止和运动的物体中。

【关键词】特有的物理名词分析 ； 相对运动 ； 相对运动趋势 ； 两本书A、B ； 扫把 ； f滑=？滋N。

【中图分类号】O313.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）08-0208-02

高中几种力中，学生最难理解和掌握的是摩擦力，教师在传授时也是事倍功半。因为大多数学生都是从语文角度，经验常识去看待摩擦力，并不能深入认识摩擦力产生的原因，也不能理解相对运动的含义。且高中必修一课本里面对摩擦力的解释也太过于抽象、太过于书面化，很多教师也是按部就班照搬课本的顺序去讲授。这样就让刚刚进入高中的学生难以看懂、听懂，更谈不上理解、记忆、应用了。从而也会让刚进入高中的学生觉得物理太抽象，太难以理解，甚至产生怕学物理的不良思想。为此为了让学生更好地掌握、理解摩擦力，教师在传授时更得心应手，下面就摩擦力的学习、传授进行几方面的分析。

一、特有的物理名词分析。

首先要理解相对运动：在生活和教学中通常所说的运动是默认选地球作为参考系（就是相对地球），且在描述物体运动时也不用再加上一句话：“选地球作为参考系。”但是我们知道参考是任意选取的，所以选不同的参考系其运动情况可能不同，也就是说相对物体不同其运动情况也可能不同。教师在上课时可以就近取材，分析叠在课桌边缘上的两本书A、B如图1，突然用外力F将下面的B抽出。我们可以看出B会向右运动，A也会向右运动，但是从位移大小分析可得出：

B前进的速度比A快如图2所示。按照默认选地球为参考系的习惯，我们就说A、B都向右运动了，但是如果A相对B而言，由于A比B在同方向运动得慢，那么A就是向左运动的了。所以加入相对运动之后，物体的运动情况就可能发生变化了。为什么在学习摩擦力时要加入相对运动呢？因为摩擦力是接触力，其方向是相对其直接接觸的物体而言，而不一定直接与地球接触，就是说物体的运动不一定是相对地球而言。如图1中，A是与B接触，没有与地球直接接触，A受到的摩擦力也只能是B对A，而不可能是地球对A的。

其次要理解相对运动趋势：相对运动趋势就是物体相对另一物体将要运动的方向。相对运动在上面已作出解释，教师上课时可用一扫把演示运动趋势的现象，如图3将扫把倒过来靠在墙壁上，由于重力作用扫把相对墙壁有向下运动的趋势，可以从扫条向下弯表达出扫把将要运动的方向。当用外力将扫把靠着墙壁向上推时，如图4扫把相对墙壁有向上运动的趋势，可以从扫条向上弯来表达扫把将要运动的方向。通过这两个简单的例子，学生在理解相对运动趋势时就有一定的帮助了。

二、正文学习分析。

理解了相对运动和相对运动趋势之后，下面就分析摩擦力的定义、条件、特点。我们可以在课本的基础上，用自己的思维语言去得出比较容易记的定义。

1.摩擦力的定义：

阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力；其中阻碍物体相对运动的叫滑动摩擦力，如图5中放在粗糙水平面的物体在外力作用下向右运动，物体相对水平面向右运动，所以受到一个向左的滑动摩擦力。而阻碍物体相对运动趋势的力叫静摩擦力，如图6放在粗糙水平面的物体在外力作用下仍然处于静止状态，物体相对水平面有向右运动的趋势，所以会受到一个向左的静摩擦力。

2.摩擦力产生的条件：

由图5、6可知，要存在摩擦力，物体间一定要相互接触，接触面间一定是粗糙（即不光滑），且一定要相互挤压，同时也有相对运动或相对运动趋势，这四个条件是缺一不可的。

3.摩擦力的大小：

①滑动摩擦力：f滑=？滋N，？滋为动摩擦因数，没有单位且只与接触面的粗糙程度有关；N为物体与接触面间的正压力。

②静摩擦力：一般由二力平衡来求，而最大静摩擦力fmax一般计算中认为与f滑相等，但实际上f滑略小于fmax。

4.摩擦力的方向：

由图5、6可知摩擦力的方向是与相对运动或相对运动趋势方向相反，但不是与运动方向相反。为什么不是与运动方向相反呢？我们再来分析图2中书A、B的受到的摩擦力，由图2可知，A是向右运动的，但是受到B对其的摩擦力是向右的；而B向右运动，受到A和课桌对其的摩擦力是向左的。但从相对运动来说，A相对B向左运动，因而A受到B对其向右的摩擦力，摩擦力的方向刚好与其相对运动方向相反；B相对A和课桌是向右运动，因而受到A和课桌对其向左的摩擦力，摩擦力的方向刚好与其相对运动方向相反。所以说摩擦力的方向是与相对运动或相对运动趋势方向相反，而不是与运动方向相反。

静摩擦力的方向也一样，不是与运动方向相反，是与相对运动趋势方向相反。如图7人向上爬杆时，由于受到一个竖直向下的重力作用会有向下运动的趋势，此时就会产生一个竖直向上的静摩擦力充当向上运动的动力。从而可知，这个静摩擦力并不是与运动方向相反，是与相对运动趋势方向相反。

5.摩擦力的特点：

摩擦力就是一个普普通通的力，可以与物体运动方向相同或相反（从图2中对A、B受到摩擦力与其运动方向可得出）；即可充当动力和阻力。并可存在静止和运动的物体中（从图2中课桌对B有摩擦力，由力的相互作用，那么静止的课桌也会受到B对其的摩擦力，从而得出静止的物体也可以存在摩擦力）。

三、知识巩固应用。

1.摩擦力产生条件的分析。

（1）练习：关于摩擦力的有无下列说法正确的是（ ）

A.相互压紧的粗糙物体间总有摩擦力的作用

B.相对运动的物体间总有摩擦力的作用

C.只有相互压紧和相对运动的物体间才有摩擦力的作用

D.只有相互压紧和发生相对运动或有相对运动趋势的不光滑的物体间才有摩擦力的作用endprint

分析：由摩擦力产生的的四个条件：相互接触，相互挤压，接触面粗糙，有相对运动或相对运动趋势，可以得出A、B、C都是缺条件的，只有D是符合条件的。

（2）提升：如图8所示，两粗糙物体A、B叠放在水平桌面上，若以水平力F拉B，而两物体均保持静止，则下列说法正确的是（ ）

A.A、B间不存在摩擦力作用

B.A、B间有摩擦力作用

C.B与桌面间有静摩擦力作用

D.B与桌面间没有静摩擦力作用

分析：A、B物体间有相互接触、相互挤压、接触面也粗糙，但是有无相对运动趋势就难以看出来。在这种情况下可以用二力平衡来分析，假设A、B之间有摩擦力，则A在水平方向会多出一个摩擦力， f 但这个摩擦力没有另一个水平力与之平衡，那么A就会运动，这样就与题目中保持静止矛盾，从而得出A、B之间是不存摩擦力。相同原理，由于B有一个水平向右的外力，要保持B静止，则在B的左边要有一个摩擦力来与之平衡，f F由于A、B间无摩擦力，则这个摩擦力只能是桌面对B的。所以本题正确的答案是A和C。

2.摩擦力大小的分析。

练习：如图9所示，重力为40N的物体与水平面间的动摩擦因素，？滋=0.1，物体向右运动，同时物体受到大小为10N、方向向左的水平力F的作用，则物体受摩擦力为（ ）

A.4N，向右

B.4N，向左

C.10N，向右

D.14N，向左

分析：由f滑=？滋N，物体的正压力大小刚好与重力大小相等，所以代入数据可以出摩擦力大小为4N，由于物体相对水平面向右运动，所以受到不平面对其的摩擦力向左，所以B是正确。

3.摩擦力的特点分析。

练习：关于摩擦力的说法下列正确的是（ ）

A.摩擦力就是阻碍物体运动的力

B.滑动摩擦力只能存在于运动的物体中，同理静滑动也只能存在于静止的物体中

C.摩擦力一定与运动方向相反

D.摩擦力可以与运动方向相同或是相反，也可存在于运动或是静止的物体中

分析：只要我们记住了摩擦力的特点：摩擦力就是一个普普通通的力，可以与物体运动方向相同或相反即可充当动力和阻力，并可存在静止和运动的物体中。就很容易得出D是正确的。

四、小结。

只要教师在传授时能按照上面的顺序去进行教学，相信自己在传授中能更加游刃有余。同时学生在学习中，能够先弄懂了相对运动，相对运动趋势，再去认识，学习，应用摩擦力，并能从生活例子中多举例去分析，相信学生在学习时会轻易而举去掌握摩擦力了。

这样高中力学中最难的力——摩擦力就攻克了。

参考文献

[1]高中物理课本必修1

[2]高中物理高考考试大纲

[3]高中物理練习册endprint