高中物理必修1研究摩擦力-知识探讨

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1、研究摩擦力-知识探讨合作与讨论　　1．在生活中，我们有这样的体会：当我们用力去推水平地面上的笨重物体时，随着推力的增大，一直静止的物体突然运动起来，我们感觉轻松了些．推力小了，而物体仍能向前运动，你能解释这一现象吗？　　2．要比较全面地、准确地理解摩擦力的内涵，对下述问题必须有正确的认识．　　（1）相对静止的物体运动吗？　　（2）有相对运动趋势的物体都运动吗？　　（3）相对运动方向和物体的运动方向相同吗？　　（4）摩擦力能成为物体运动的动力吗？　　我的思路：这种现象与静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力产生

2、的条件有关；通过具体的事例，从静摩擦力和滑动摩擦力产生的条件以及方向的判定来讨论．思路分析　　本节要突破的重点和难点是滑动摩擦力和静摩擦力产生的条件，以及判断这两种摩擦力的方向．教学中建议教师通过具体事例进行突破，具体有下面几点：　　1．摩擦力产生的条件　　（1）滑动摩擦力：一是物体间相互接触且互相挤压，二是相互接触的表面粗糙，三是物体间有相对的滑动．三个条件必须同时具备．　　（2）静摩擦力：一是物体间相互接触且互相挤压，二是相互接触的表面粗糙，三是物体间有相对滑动的趋势．三个条件也必须同时具备．　　2．

3、判定滑动摩擦力的方向　　“滑动摩擦力的方向沿接触面且与物体相对滑动的方向相反”是判定滑动摩擦力方向的依据．判断的一般程序：　　（1）确定研究对象（即受摩擦力的物体）．　　（2）选跟研究对象接触的物体为参考系．　　（3）找出研究对象相对参考系的运动方向．　　（4）滑动摩擦力的方向与相对运动。前方向相反．　　3．判断静摩擦力的方向　　静摩擦力的方向总与相对滑动趋势的方向相反．判定静摩擦力方向的关键是确定相对滑动趋势的方向（相对滑动趋势不如相对运动直观，具有很强的隐蔽性）．常用“假设光滑法”判定相对滑动趋势的方

4、向，一般程序：　　（1）确定研究对象．　　（2）选跟研究对象接触的物体为参考系．　　（3）假设接触面光滑，看研究对象相对于参考系向哪个方向发生相对滑动，该方向即为相对滑动趋势的方向．　　（4）静摩擦力的方向与相对滑动趋势方向相反．　　4．摩擦力大小的计算　　（1）分清摩擦力的性质：静摩擦力或滑动摩擦力．　　（2）滑动摩擦力由公式f＝N计算，与接触面的大小无关，跟运动状态、所受外力的大小无关．式中动摩擦因数卢由接触面材料决定，与N无关．计算时，最关键是对相互挤压力N的分析（它跟研究对象在垂直于接触面上的力的

5、组成密切相关，也跟研究对象在该方向上的运动状态有关，这一点随着学习的深入会逐步理解）．注意N变则f变的关系．　　（3）静摩擦力的计算．最大静摩擦力Fm，是物体将要相对运动这一临界状态时的摩擦力．静摩擦力F，它的大小和方向都跟产生相对滑动趋势的力密切相关，但跟接触面相互压力N无直接的定量关系．因此，静摩擦力F具有大小、方向都有可变性的特点．相关链接雪地行车要当心　　一场小雪把整个城市变得一片洁白．马路上的积雪在车轮的重压下结成了一层薄冰．在这种天气里骑车真有一点胆寒，人们都小心地缓缓地前进着．　　突然“啪”

6、的一声，一个骑车人摔倒了，卡车司机没有料到这种突然情况，猛踏刹车．下面的事情就更难预料，卡车突然转了，车头冲上了人行道，整个车身横在马路中间，把行人都惊呆了．　　真奇怪了，按道理说，冰雪覆盖的马路上摩擦力很小，汽车刹不住应该向前冲才是，怎么会横过来呢？其实这是符合物理规律的．在滑动摩擦中，有一个大家不太注意的规律，就是当一个物体相对另一个物体滑动的时候，在与滑动方向相垂直的方向上摩擦力十分小．比如用钻头钻木头的时候，我们对这个规律体会最深：钻头钻进木头里后，如果停钻，由于摩擦力的作用很难把钻头拔出来．但是

7、，如果让钻头继续旋转，钻头就能很容易地拔出来了．这是由于钻头转动时和木头方向有滑动摩擦，因此沿着竖直方向上的摩擦力就很小，这样，只要轻轻用力，钻头就拔出来了． 　　现在还是让我们回到停在雪地上的汽车那里，汽车在地面上行驶，一旦刹车，车轮就不再滚动，而由于惯性的作用与地面发生相对滑动，上面的规律就开始起作用，这时横向的摩擦力迅速减小，而在和滑动垂直的方向上，只要有一个较小的力发生作用，就可以使车子打横．马路不平，是横向力的主要来源，一般马路为了排水，中间高两边低，倾斜的路面产生的下滑力平时微不足道，现在则显

8、示了作用．另外下雪天路面积冰很不平整，也是使汽车打横的另一个原因．当然打横也有其他的原因，比如汽车本身的刹车装置不完善，两个轮子刹车的力量大小不一样，一个轮子刹住，另一个仍然在跑，也会产生打横现象．　　还有，在雪地骑自行车的人突然捏闸，也会常常感到好像有人横着推了你一把，把你推倒，这也是这种摩擦规律在作怪．　　知道了这个规律，我们就可以找到雪地安全行车的办法．雪地行车应该注意些什么呢？　　从理论上说，就是尽量避免出现车轮和地面