浅谈“摩擦力”教学研究

浅谈“摩擦力”教学研究
摘要：摩擦力是高中物理的教学重点之一，也是教学难点，同时还是高考的一
个重要考点，学生对摩擦力大小的计算、摩擦力方向的判断、摩擦力有无的判断、摩擦力的突变及摩擦力做功等问题普遍感到头痛。

在一轮复习中，针对以上问题，我对摩擦力产生条件、摩擦力大小、摩擦力方向及摩擦力的突变等问题有针对性
的展开教学，以解决学生在学习中存在的困难。

关键词：摩擦力产生条件摩擦力大小摩擦力方向摩擦力有无摩擦力
突变摩擦力做功
一、摩擦力的产生
（1）两接触面必须有弹力
摩擦力的产生条件：（2）接触面粗糙
（3）有相对运动或相对运动的趋势
二、摩擦力的大小
在实际教学中发现，部分同学由于对摩擦力认识不够，因此在计算摩擦力的
大小时，不管是滑动摩擦力还是静摩擦力，一律套用公式f=FN进行计算，更有甚者，不管物体受几个力作用，只要计算摩擦力，就马上套用公式f=mg。

针对这种情况，我重点讲解了摩擦力的计算分两种情况处理。

1.滑动摩擦力的计算公式：f=FN，其中FN为两物体接触面处的正压力，不要以为FN就等于重力，其实压力与重力无必然的联系。

2.静摩擦力的计算：静摩擦力是一个善变的力，其大小、方向随受力环境及
运动状态的变化而变化，静摩擦力大小总大于零而小于等于最大静摩擦力，其大
小无专用公式可用于计算，一般用以下方法进行求解：（1）利用二力平衡列平
衡方程进行求解：在平衡问题中，静摩擦力总等于引起相对运动趋势的外力的大小。

（2）用牛顿第二定律进行计算。

三、摩擦力的方向
不少同学存在着一种错误认识，认为摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反，并认为摩擦力总是阻碍物体的运动，是阻力。

出现这种错误的原因主要是因
为同学们对摩擦力的概念中的“相对”两个字理解不够而造成的。

为了纠正同学们
的这种错误观点，我做了如下尝试：
例：如下图所示，小木块B叠放在长木板A上，长木板放在水平地面上，现
对A施加一水平向右的拉力F，使A由静止开始向右做匀加速运动，经过一段时
间后，木块B将离开木板A，则B在木板上滑动时，B所受的摩擦力方向如何？
通过对以上例题的分析，总结出以下方法帮助同学们分析摩擦力的方向。

（1）先判断相接触的两物体的运动方向，（2）判断这两个物体间有无相对运动
或相对运动趋势，（3）再根据摩擦力的方向总跟相对运动或相对运动趋势的方
向相反，去判断摩擦力的方向。

四、摩擦力有无的判断
在实际教学工作中，判断摩擦力的有无主要有两种方法：
1.根据摩擦力产生的条件进行判断。

若两物体间同时满足：（1）两物体间有弹力，（2）接触面粗糙，（3）两物体间有相对运动或有相对运动的趋势，则两
物体间存在着摩擦力。

另外，同学们对相对运动的趋势也不好理解。

在教学中，
我也用假设法进行判断：即先假设两接触面间是光滑的，则物体向哪个方向运动，
就有哪个方向的运动趋势。

2.用假设法判断摩擦力的存在。

即先假设两物体间有或没有摩擦力，则根据
题目中给出的条件进行判断，若与题目中给出的情景（运动状态）相同，则我们
的假设成立，否则就不成立。

3.根据运动状态进行判断摩擦力的有无。

在一些问题，根据物体处于静止或
匀速运动状态，也可判断摩擦力的有无。

五、摩擦力突变的问题
由于摩擦力的大小或方向突然变化而形成的临界问题是同学们感到头痛的问
题之一，解决摩擦力发生突变时的临界问题的关键在于分析突变情况，找出摩擦
力突变的点。

例：如右图所示，传送带与地面的倾角为θ=37°，从A到B的长度16m，传
送带以v=10m/s的速率逆时针方向转动，在传送带上端无初速地放一个质量为
m=0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5，求物体从A到B所需的时间是多少?（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
解决这类问题需要注意：对于临界条件不明显的物理极值问题，解题的关键
在于通过对物理过程的分析，一般可用假设法、极限法等使隐蔽的临界条件暴露，从而找到解题的突破口。

六、结语
摩擦力教学虽然是高中的一个教学难点，但只要我们遵循摩擦力的教学规律，讲清以上几个摩擦力的知识点，就能使同学们掌握这个教学难点，从而使难点不难。

参考文献
[1]张大昌彭前程主编《普通高中课程标准实验教科书物理必修1》.人民教
育出版社，2004。

[2]彭前程杜敏主编《义务教育课程标准实验教科书·物理九年级全一册》，
人民教育出版社，2006。

[3]李禾雨主编《浅谈摩擦力的探究教学》[J].科学教育家，2008，（4）。