物理与生活——假如生活没有摩擦力电子教案

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物理与生活

假如生活没有摩擦力

如果生活中没有摩擦力，那么人们的生活将会变得没有秩序。

2014.7

一、什么是摩擦力

摩擦力是两个表面接触的物体相互运动时或有运动趋势时互相施加的一种物理力。广义地物体在液体和气体中运动时也受到摩擦力。

摩擦力的定义：两个互相接触

的物体有弹力，当它们要发生或有

趋势发生相对运动时，就会在接触

面上产生一种阻碍相对运动的力，

这种力就叫做摩擦力。

出现摩擦力的条件：1.物体间

相互接触；2.物体间有相互挤压作

用；3.物体接触面粗糙；4.物体间

有相对运动趋势或相对运动。

摩擦力分为滑动摩擦力、滚动摩擦力、滚压摩擦力、转动摩擦力和静摩擦力等。

滑动摩擦力：当一个物体在另一个物体表面上滑动时，会受到另一个物体阻碍它滑动的力叫“滑动摩擦力”。

滚动摩擦力：一个物体对在它表面上滚动的物体产生的摩擦，就叫做“滚动摩擦力”，它比滑动摩擦小得多。

滚压摩擦力：假如滚动运动和滑动运动同时存在，那么这种混合摩擦也被称为滚压摩擦。

转动摩擦力：一个球沿其垂直于一个平面的轴转动时所产生的摩

擦力被称为转动摩擦，它与转动运动的力矩T有关

静摩擦力：若两相互接触且相互挤压，而又相对静止的物体，在外力作用下如只具有相对滑动趋势，而又未发生相对滑动，则它们接触面之间出现的阻碍发生相对滑动的力，谓之“静摩擦力”。一个物体相对它随外力的变化而变化，当静摩擦力增大到最大静摩擦时，物体就会运动起来。

二、什么时候要加大（减小）摩擦力

增加摩擦力的方法：1.增大接触面粗糙程度；2.增大压力；3.化滚动摩擦为滑动摩擦。

增大摩擦：体操运动员在比赛前往手上涂镁粉增加摩擦防止打滑；轮胎上（鞋底）的花纹增大摩擦防止打滑；筷子夹菜增加压力增大摩擦等。

减小摩擦力的方法：1.用滚动代替滑动；2.使接触面分离【①加润滑油。②在物体接触面形成一层气垫③磁悬浮】；3.减小压力；4.减小物体接触面粗糙程度。

减小摩擦：添加轴承用滚动代替滑动减小摩擦；轴承加润滑油减小摩擦；磁悬浮列车悬浮（气垫船悬浮）减小摩擦等。

三、如果摩擦力消失

（一）、如果没有滑动摩擦力

如果没有滑动摩擦力，那么物体在受力平衡时是静止的，一旦推力大于最大静摩擦力，那么即使不费丝毫的力气，物体就会一直地滑行。我们可以做一个推理。在毛巾表面的水平木板上想使木块匀速直线运动（指滑行），要费比较大的力，牵引力的大小是等于滑动摩擦力的大小，这是因为此时木块匀速直线运动，受力平衡，重力和支持

力是一对平衡力，摩擦力和牵引力是一对平衡力，根据二力平衡得知，摩擦力等于牵引力。当水平木板的表面不是毛巾，而是细棉布，那么同样的木块想使它保持匀速直线运动，牵引力就没有刚才那么大了，这就说明，摩擦力更小了。当水平木板的表面不加任何材质，只是平滑木质表面，同一个木块保持匀速直线运动，牵引力会更小，摩擦力也就更小。当换成玻璃表面，或是冰表面，那么在其他条件不变的情况下，所需牵引力会更小，摩擦力也就更小。通过上述实验可得出，摩擦力的大小影响着使物体保持匀速直线运动的牵引力的大小。由此可以得出推论：当滑动摩擦力消失时，使物体贴着其他物体表面保持匀速直线运动（滑动）不需要力。如果生活中真是这样（滑动摩擦力消失），那么可就乱了套：走路时脚往后一蹬（静摩擦力并没有消失），人身体就飞速地向前滑去，那真是可以说是天天在滑冰，可使你想停下来是几乎不可能的，除非撞墙；大多数车辆的刹车是靠刹车片或刹车皮增加压力造成滑动摩擦力来减速的，滑动摩擦力如果消失了，那

么一旦把车子启动，车子就停不下来了，因为刹车系统不论怎么增加压力，滑动摩擦力也不会有，那么也就不会停下来了，如果车轮抱死，车速慢的情况下也许会使车停下，但是车速太快，会造成车轮在地面滑动，而滑动并没有摩擦力，会永远不停下，而车轮的滚动所造成的滚动摩擦力并没有消失，这只能指望车自己慢慢停下，若真如此，那么将会发生一系列的车祸。

（二）、如果没有滚动摩擦力

滑动摩擦力对人们的影响很大，相对来讲，滚动摩擦力对人们的影响就小多了。而且滚动摩擦经常是用于轴承、滑轮等等。对于这些物体，滚动摩擦当然是越小越好，如果没有滚动摩擦，那么吊车会省很多能量（热）去克服滚动摩擦力；蹬自行车时脚蹬的转动造成的滚动摩擦力也会消失，这也会省很多能量（热）。可使你有没有想过，虽然滚动摩擦力消失后益处很多，但是它也会对生活造成影响，例如推土机的履带转动时，因为没有滚动摩擦力，以至于无法产生反作用力，也就无法推动沙土等等。

（三）、如果没有静摩擦力

静摩擦力在生活中作用也很大。如果没有静摩擦力，那么人的走路、跑步都不能进行。原因很简单：走路时脚蹬地，此时脚用力向后，但是并没有向后滑动，此时脚受到的摩擦力是静摩擦力，也就是有相互运动趋势时的摩擦力。那么没有静摩擦力，脚向后一蹬，就向后滑动，这样一来，人就永远也没法走路，没法跑步，甚至连起床、翻身也是件麻烦事。

（四）、如果一切摩擦力都消失

如果在现实生活中一切摩擦力都消失，那么就会出现各种让人无法想象的事情。不必多说，在上三节中都有所涉及。

四、假设的不可能性

在文章的开头，我们假设摩擦力消失。但是在生活中，摩擦力并不会突然在某一天的清晨消失，原因有二。

（一）、摩擦力的定义这样说：“两个互相接触的物体有弹力，当它们要发生或有趋势发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。”摩擦力是接触的物体相互运动时产生的阻碍运动的力。也就是说，只要互相接触的有相互运动，就有摩擦力的存在。摩擦力并不会因为某种特殊的原因而消失，使互相接触的物体相互运动时没有摩擦力。

（二）、我们所生活的世界，是在有摩擦力、重力等等的基础上建立的。即使并不明白上述的原因（一），也能够想明白，摩擦力和重力、支持力一样，在某天突然消失是件很荒谬的事。如果这世界上从来没有摩擦力，那么设计师们会想出没有摩擦力社会的建造方法。

所以，大家并不必要杞人忧天，害怕某一天突然摩擦力消失，而产生各种社会灾难。