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滑动摩擦力公式的图解及应用

2021-09-10胡连冬

数理化解题研究·高中版 2021年3期
关键词:实际问题图解模型

摘 要:利用函数图像和力的图示分析滑动摩擦力随弹力的变化规律,建构滑动摩擦力随弹力变化的图解模型并迁移到实际问题中,探索物理规律的应用过程中培养科学思维的有效途径.

关键词:图解;模型;滑动摩擦力;实际问题

中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1008-0333(2021)07-0076-02

收稿日期:2020-12-05

作者简介:胡连冬(1964.11-),男,中学高级教师,从事中学物理教学研究.

滑动摩擦力是高中力学中的一个重要概念,在人教版必修《物理1》第三章第三节的教材中,通过控制变量使木块在木板上运动,探究影响滑动摩擦力的因素.本节教材实验表明:滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟两个物体表面间的垂直作用力成正比.如果用Ff 表示滑动摩擦力的大小,用FN 表示压力的大小,用N表示弹力的大小,则有Ff =μFN或Ff=μN,其中μ是动摩擦因数,它的数值跟相互接触的两个物体的材料及接触面的粗糙程度有关.那么,滑动摩擦力Ff跟压力FN或跟弹力N之间究竟有怎样的定量制约关系呢?

一、运用函数图象和力的图示建构滑动摩擦力的图解模型

由此可见,在涉及到滑动摩擦力的力学问题时,只要动摩擦因素恒定不变,滑动摩擦力必与接触面的弹力成正比,滑动摩擦力跟弹力的合力方向不變,就能运用滑动摩擦力的图解方法结合力的矢量三角形法则解决问题.高中物理教材中,许多物理规律都概括成简洁的公式表达,对于描述规律的公式,若能恰当运用数学的函数和图象等知识深入分析其物理意义,往往能挖掘物理公式隐含的物理规律,并从中找到解决实际问题的捷径.

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.普通高中课程标准实验教科书·必修·物理1[M].北京:人民教育出版社,2010(3):58-59.

[责任编辑:李 璟]

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