三步法判断摩擦力方向

“三步法”判断摩擦力方向

引言：在重力、弹力、摩擦力等常见的力中，最为复杂的就是摩擦力。本教案从教材中摩擦力方向的说明出发，通过正面剖析说明，提出“三步法”判断摩擦力方向的方法，再通过典型实例解析，深入理解摩擦力阻碍相对运动的本质，突破摩擦力方向判断这一教学难点。

◆知识精要

一、摩擦力方向的说明

对摩擦力方向，教材中作如下说明：

1、滑动摩擦力的方向：跟接触面相切，并且跟物体的相对运动方向相反。

2、静摩擦力的方向：跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。

二、对“相对”二字的理解

这里的“相对”显然是“依靠一定条件而存在，随着一定条件而变化的（跟‘绝对’相对）”之意，那么“一定的条件”是什么呢？

联想研究物体的运动时的处理方式：我们总是事先选定另一物体作为参照物。即事先选择另一物体假定不动，再考查被研究物体的运动情况。

由此不难看出“一定的条件”是指选谁为参照物，那么应该选谁为参照物呢？

应该选摩擦力的施力物体为参照物。

三、“三步法”的内容

根据以上分析，我们可以归纳判定摩擦力方向的“三步法”如下：

1、定对象，定参照物（确定研究对象，选择此施力物体为参照物）;

2、判断相对运动或趋势(假设法）;

3、“相反”(与“相对运动或趋势”相反)

◆习题精讲

1、摩擦力方向与物体的运动方向相反，阻碍物体的运动。

例1、傈僳族是我国少数名族之一，“爬刀杆节”是傈僳族人民一年一度的传统

节日，如图为傈僳族少年在爬竹竿，如果此时少年正在向下滑，判断改少年受到的摩

擦力方向。

第二步：判断“趋势”方向：方向向上

第三步：用相反来确定，本题答案为：摩擦力向上

学生思考：如果该少年正在向上爬，那摩擦力方向又会如何？

2、摩擦力方向与物体运动方向相同，是动力。

例2：如图，传送带匀速顺时针转动，物体以初速度为零的皮鞋轻轻放在传送带上，试分析皮鞋刚放上传送带时受到的摩擦力的方向。

解析：第一步：研究对象：皮鞋，施力物体：皮带做参照物

第二步：判断“趋势”方向：方向向左

第三步：用相反来确定，本题答案为：摩擦力向右。

学生思考：分析人走路时，后脚所受摩擦力的方向，假设脚不打滑。

3、多个物体摩擦力的分析。

例3：如图，物体AB静止在斜面上，试分析B受到A的摩擦力的方向。

第一步：确定研究对象：B，施力物体A，选择A作为参照物第二步：判断“趋势”方向，B相对A有下滑趋势。

第三步：用相反来确定，本体答案为：沿斜面向上。

学生思考：如何分析A受到B的摩擦力方向。

◆当堂练习

1．如图所示，物体A静止于斜面上，斜面静止于水平地面上，试分析A受静摩擦力的方向的及斜面是否受地面的静摩擦力。

2. 物体

B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行（如图）。当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时（）

A.A受到B的摩擦力沿斜面方向向上

B.A受到B的摩擦力沿斜面方向向下

C.A、B之间的摩擦力为零

D.A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质

3．如图是皮带传动装置的示意图，O1为主动轮，O2为从动轮，O1匀速转动时，重10N 的物体随皮带一起向上运动，无相对滑动。若物体与皮带间的最大静摩擦力为5N，则（）A．物体受到的静摩擦力为5N

B．物体受到的静摩擦小于5N，但不为零

C．皮带上Q点受到的静摩擦力方向向下

D．皮带上P点受到的静摩擦力方向向上

4. 如图物体A随圆盘一起匀速转动，A受到摩擦力吗？若受到，则方向？

◆课堂小结

“四步法”是分析摩擦力基础方法，在判断静摩擦力方向时，有时不如用假设法或根据物体的运动状态应用牛顿定律判断来得快捷。但用“四步法”分析物体所受摩擦力的方向，方法更简单，易掌握，正确率高，有利于对摩擦力方向本质的深入细致理解。 ◆作业：

试一试我们的“三步法”管不管用？

1、分析人骑自行车前进时，自行车前后轮所受地面的摩擦力方向，假设车轮不打滑。

后轮 前轮

2如图为皮带传动装置，P 为主动轮，Q 为从动轮，皮带顺时针转动，则皮带上A 、B 点处所受摩擦力方向如何？