静摩擦力
静摩擦力范文第1篇
摘要：高中物理静摩擦力在教学中是个难中之难的内容，静摩擦力的教学是个循序渐进的过程。教学中要建立好静摩擦力概念，引导学生形成解决静摩擦力问题的程序性方法。同时要引导学生在日常生活经验的基础上通过实验和观察来主动探究、归纳静摩擦力规律，激发学生的兴趣。
关键词：静摩擦力；概念；条件分析；静摩擦力特点；运动状态分析法；实验探究
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）05-0071-02
高中物理的难点是受力分析，受力分析的难点是摩擦力的分析，而静摩擦力在教学中是个难中之难的内容。如何在教学中建立好静摩擦力概念，引导学生形成解决静摩擦力问题的程序性方法，引导学生在日常生活经验的基础上通过实验和观察来主动探究、归纳静摩擦力规律，激发学生的兴趣，是教学中需要解决的关键问题。高中阶段静摩擦力的教学是个循序渐进的过程，更是一个知识升华的过程，一个能力提高的过程。下面是笔者关于静摩擦力教学的一点浅见。
一、静摩擦力概念的建立
摩擦力教学是力学中的三大性质力教学之一。摩擦在现实生活和生产实践中是一种极为普遍的力学现象。摩擦力可分为静摩擦力和滑动摩擦力两种，可以对比滑动摩擦力引入静摩擦力的概念。当两个互相接触并处于相对静止的物体间存在相对运动趋势时，在接触面上就会产生静摩擦力。在教学过程中，经常发现不少学生分析静摩擦力时，时常会出现不会分析或错误的分析判断，原因在于这些学生没有真正理解静摩擦力产生的条件及其特点。
1.静摩擦力产生的条件分析。产生静摩擦力的充分必要条件是：①两物体直接接触；②两物体之间相互有压力作用；③接触面不光滑；④两物体间相对静止，但存在相对运动趋势。从两接触物体间有无相对运动趋势判断静摩擦力是难点。“相对运动趋势”必须是那两个互相接触的可能存在静摩擦力的物体互为参考系，而不是以两个物体之外的物体为参考系，不一定是地面。一般处理是：先假设接触面光滑，若被研究的物体相对于接触面向某方向运动，则有静摩擦力，该方向为相对运动趋势方向，静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反；相对无运动状态改变，则两接触物体之间无静摩擦力。例如常见的皮带传动装置中静摩擦力现象分析。另外，引起相对运动趋势的原因要让学生认识到位，不光是外力，还有单纯由物体的运动状态改变引起的情况。
2.静摩擦力的特点分析。①静摩擦力是一个善变的力，具有被动性。它的大小和方向都有可能随着外力的变化而变化，使物体保持静止平衡态；或随物体的加速度变化，遵循牛顿第二定律。②静摩擦力大小变化有规律。静摩擦力大小在零和最大静摩擦力之间变化。但静摩擦力并不是最大静摩擦力。实验表明：最大静摩擦力跟物体接触面间的正压力成正比。例如：用手握一个瓶子，手把瓶子握得紧，手与瓶子之间的正压力越大，最大静摩擦力也越大，但当最大静摩擦力增加时，实际静摩擦力并不一定增大，因此，当瓶子平衡时，它所受到的静摩擦力F总是等于物体的重量G。瓶子越重，要把瓶子握住，需要的实际摩擦力越大，由于静摩擦力不会超过最大静摩擦力F。所以当瓶子较重时，瓶子与手之间必须有较大的最大静摩擦力，才能保证实际静摩擦力不超过它。可见，最大静摩擦力和静摩擦力是两个不同的概念。静摩擦力变化也与滑动摩擦力无关，它们的变化规律各不相同，但可以发生相互切换。在动摩擦系数和正压力不变的情况下滑动摩擦力略小于静摩擦力，即静摩擦力略大于滑动摩擦力。这点结论可联系生活现象定性说明，如推物体时在推动的一霎，感觉突然省力了一些。学生都有生活体验很容易理解印证，同时也使物理回归生活使学生感到物理亲切，就在身边，消除物理学习的遥远、神秘和恐惧感。教师在进行静摩擦力新课教学时，要让学生以课本为主，课前要先预习，要求学生总结出静摩擦力的定义和特点，初步这定义和规律的物理内涵，讨论搜集在日常生活生产实践中的现象实例。并留预习问题引导学生边阅读边思考，帮助他们有的放矢的阅读教材进行预习。
二、在共点力平衡和牛顿定律的学习中加深对静摩擦力概念的理解
静摩擦力范文第2篇
不是所有静止的物体都受到摩擦力的作用，比如一个物体静止在水平桌面上，它就不受摩擦力。静摩擦力就是两个相互接触并挤压的物体，当一个物体相对于另外一个物体有相对运动的趋势时，就会在两个物体的接触面上有一个阻碍这种相对运动趋势的力，这个力就是静摩擦力。比如一个物体静止在斜面上，就受到斜面给的它静摩擦力。
运动的物体间一定有摩擦力，静止的物体间不存在摩擦力。若两物体接触面是光滑的，则两物体间不论怎样运动，都不会有摩擦力存在。
摩擦力是否存在与运动和静止无关，而是与相对运动或相对运动趋势的存在有关。
（来源：文章屋网 ）
静摩擦力范文第3篇
一、新课引入方式
1.以问题方式引入
提出以下问题供学生思考：（1）静摩擦力的概念是什么？方向如何确定？表达式中关键字及其含义是什么？（2）受静摩擦力作用的物体一定静止吗？举例说明。（3）产生静摩擦力的条件如何？（4）静摩擦力有最大值吗？它的大小如何确定？
通过看书和对以上问题的思考，学生粗略知道这一节课内容哪些地方难懂，上课时需要特别留心听讲，课后注意复习并有针对性地进行训练，做到心中有数。
2.分析生活实例引入
引导学生从现实生活中找出静摩擦力有关的例子，进行分析。
例如，（1）人走路时与地面之间有静摩擦力，否则人不能向前进。（2）手握玻璃瓶子不会掉，是因为瓶子受到手对它向上的静摩擦力的作用。（3）用水平力推桌子时，桌子为什么没有向前运动？是因为桌子与地面有静摩擦力的作用。通过实例分析，学生感受到静摩擦力就在身边，对静摩擦力有一种亲切感，消除了对此知识的陌生感。
二、新课教学方式
1.课堂实验探究得出静摩擦力概念、条件及方向
为了深入研究静摩擦力，课前准备好实验器材，课堂上安排学生独立完成以下两个探究实验：
（1）毛刷实验：将一长毛刷固定在一木块下表面，在木块右侧装一挂钩；同时将砂纸铺在桌面上，以增加摩擦力。提醒每个学生一边实验一边观察毛刷的变化情况。把木块和毛刷一起放在砂纸上，毛刷与砂纸相接触，用弹簧秤沿水平方向拉木块，保持其不发生移动，同学们立即看到刷毛偏移的方向。根据力的作用效果，学生很容易分析出使刷毛发生形变的力就是静摩擦力。学生清楚地“看到”了静摩擦力的存在，易于理解。
（2）手压桌面推拉实验
学生在毛刷实验中“看到”静摩擦力确实存在，但感受不够深刻。笔者接着让学生做手压桌面推拉实验：把一只手放在水平桌面上用力压桌面的同时推或拉（但要保持手与桌面相对静止）。这时，学生就会强烈感觉到静摩擦力的存在。并且认识到用力推（拉）手时感觉到有一个力阻碍手运动，这个力的方向跟推（拉）手的方向相反。故静摩擦力的方向应该与接触面相切，与物体运动趋势方向相反。
这个实验操作简单，效果明显，深受学生的喜爱。
经过实验探究，学生对静摩擦力的认识比较深刻。此时老师把握机会及时指导学生对这部分内容进行小结，得出静摩擦力的概念、产生条件及方向。
2.利用演示实验进行静摩擦力大小的教学
请先观察以下实验：
演示1：静止在粗糙的水平面上的物体，它的受力怎么样？
结论：物体受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，不受静摩擦力。
演示2：用弹簧秤水平慢慢拉物体，物体由静止变为运动。指导学生仔细观察弹簧秤示数变化：从零开始增大到某一数值之前，物体保持静止，当弹簧秤示数等于某个值时物体开始运动；物体运动后弹簧秤数值减小一些。用不同质量物体重复上述实验。
结论：用弹簧秤拉物体，物体静止时受到的力有四个，即重力、支持力、弹簧秤对物体的拉力、静摩擦力。其中静摩擦力方向跟物体运动趋势方向相反（即跟拉力的方向相反）。从二力平衡知道，当拉力增大，静摩擦力（f静）也增大。这说明，静摩擦力的大小是变化的。从实验可看出，当拉力增大到某一值，物体从原来静止变为运动，弹簧秤读数也随即减小。因此静摩擦力有最大值（fMAX）。故此，静摩擦力的大小为0≤f静≤fMAX。
三、通过案例分析方式对难点进行归纳
刚接触静摩擦力的学生往往对判断静摩擦力的方向感到困难，可通过对案例分析归纳出判断静摩擦力方向的常用方法
（1）假设法。我们可假设接触面是光滑的，判断物体将向哪个方向滑动，从而确定相对运动趋势的方向，进而判断出静摩擦力的方向。
如图1所示，物体A静止在斜面B上，要判断A所受静摩擦力的方向，可设斜面光滑，则物体将沿斜面下滑，说明物体静止在斜面上时有相对斜面下滑的趋势，从而判定A所受的静摩擦力方向沿斜面向上。
（2）根据物体的运动状态判断如图2所示，在拉力F作用下，A、B一起在水平地面上匀速运动。对A来说，它在水平方向受到向右的拉力F而处于平衡状态。
根据平衡条件知，A必然受沿A、B接触面向左的静摩擦力作用。A、B接触面上，B受到向右的静摩擦力作用。这也说明了，受静摩擦力作用的物体不一定静止。
四、通过课堂练习方式巩固知识
为了巩固这节课的基础知识，加强对本节的重点、难点知识的训练，精选有代表性的习题，让学生堂上练习、交流与讨论。老师随堂观察，物色“小先生”。待学生完成练习，请“小先生”跟同学们分析每一题的解答思路，最后由老师点评。
（1）皮带运输机把货物由低处送到高处（货物相对于皮带静止）试分析此时货物相对于皮带的运动趋势方向和所受静摩擦力的方向。
分析：若货物与皮带的接触面是光滑的，那么当把货物放在皮带上时货物将向下滑动而无法向上运动，即货物相对皮带的运动趋势方向向下。由于静摩擦力方向与物体相对运动趋势方向相反，所以货物受到的静摩擦力方向沿皮带向上。
（2）木块放在水平面上，用同样大小的外力F，先自左向右推，后自右向左推，木块均保持静止。问：（1）前后两次推木块，木块受到的静摩擦力是否相同？（2）若将外力F增大至10N，木块恰能滑动，则木块与水平面间的静摩擦力的取值范围是多少？
分析：前后两次推木块，木块未能运动，说明木块受到摩擦力的作用且大小与外力F相等，方向相反。甲图中外力F自左向右推木块，使木块有一自左向的运动趋势，而静摩擦力的方向与运动趋势方向相反，故应自右向左。同理，乙图中的静摩擦力大小等于外力F，方向应自左向右。可见，两次以同样大小的外力F推木块，木块受到的静摩擦力大小相等，但方向相反，故前后两次木块受到的静摩擦力不相同。木块与水平面间的静摩擦力的取值范围是0到10N。
（3）如图，位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，试分析斜面对物体的静摩擦力方向如何？
静摩擦力范文第4篇
总是与相对运动趋势方向相反，可用平衡法来判断。可以是阻力，也可以是动力，运动物体也可以受静摩擦力。
判断方法
①假设法：首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力；若两物体发生相对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同。然后根据“静摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反”确定静摩擦力的方向。
②平衡法：根据二力平衡的条件可以判定静摩擦力的方向。
静摩擦力范文第5篇
关键词：物理学科； 题目解析
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2016）02-017-001
笔者在去年高三总复习时遇到这样的一道题：
[例]如图所示，人在船上向前行走，脚与船面间不打滑。忽略水对船的阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A.脚与船之间的摩擦力是静摩擦力
B.脚与船之间的摩擦力对船做负功
C.脚与船之间的摩擦力对人做负功
D.脚与船之间的摩擦力对人船组成的系统所做的功的代数和不为零
[解析]人在船上向前行走，脚与船面间不打滑，说明脚与船之间的摩擦力是静摩擦力；取地面为参考系，船受到的摩擦力方向向后，且向后运动，故脚与船之间的摩擦力对船做正功；人受到的摩擦力方向向前，对地位移方向不确定，脚与船之间的摩擦力对人做功的正、负不确定，所以脚与船之间的摩擦力对人船组成的系统所做的功的代数和可能为零。
答案A
题目的解析认为C选项是错误的，因为人的对地位移方向不确定，所以脚与船之间的摩擦力对人做功的正、负不确定。
而笔者在了解学生的解答时，发现多数学生也认为C选项是错误的，原因是学生认为脚与船之间的摩擦力对人做的是正功，因为学生普遍将人当成了质点处理。
笔者认为，若要学生清晰地理解这道题，需要教师分析以下几个问题：1.一对静摩擦力做功是否为零？2.正确理解受力部分与整个物体之间的关系；3.能量关系如何？
先来分析第一个问题，根据功的定义：“一个力对物体做的功，等于力与力方向位移的乘积”。学生在前面学习滑块木板模型时已经了解到，若两个物体之间存在相互作用的一对静摩擦力，则这两个摩擦力与位移的方向，一个相同，一个相反，所以一对静摩擦力对系统是不做功的。而上题中，船的位移向左，船受到静摩擦力向左，做正功，脚底受到的静摩擦力向右，因为脚与船之间并无相对运动，所以这一对静摩擦力做功为零，与前面学习的内容相符。但为什么学生都没有选择C呢？
接下来分析第二个问题，正确分析功的定义里面的“物体”的含义，这个“物体”应该指物体的受力部分，有时这一“部分”可以代替整个物体，有时不可以代替。滑块木板模型里面，滑块在接触面受到静摩擦力可以认为是整个滑块受到的力，因为滑块可以看成质点。所以，如果在研究的问题里面物体可以看成质点，则这个物体的质心与力的作用点始终重合，又或者受力部分始终与整个部分运动状态相同，这些都是理想状态。而上题中，当人在船上向右行走时，人的质心是向右的，但静摩擦力的受力点是脚底与船接触的部分，人的脚底与船相对静止，随船向左运动，与人的质心的运动方向相反，因此，不能将上题中的人看成质点。
