蘇倪宇

摘 要：摩擦力是高中物理力學(xué)知識(shí)的重要組成，也普遍存在于我們的生活中。本文基于自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了關(guān)于摩擦力的相關(guān)理論知識(shí)，并針對(duì)高中物理摩擦力問(wèn)題的解決方案和學(xué)習(xí)方法進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：高中物理 摩擦力 理論知識(shí) 學(xué)習(xí)方法

在高中物理學(xué)習(xí)中，摩擦力是一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，也是力學(xué)中考察的重要知識(shí)點(diǎn)之一，學(xué)習(xí)摩擦力，我們必須要搞清楚摩擦力的方向、分類、產(chǎn)生條件。要解決好摩擦力問(wèn)題，也要掌握摩擦力問(wèn)題的本質(zhì)，學(xué)會(huì)避開(kāi)相關(guān)誤區(qū)。[1]

一、關(guān)于摩擦力的理論知識(shí)分析

摩擦力的產(chǎn)生需要滿足三個(gè)條件：

①物體接觸面粗糙；

②物體接觸面之間有壓力；

③物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或者相對(duì)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。

在摩擦力的三個(gè)條件中，①②不難理解，最難的是條件③。為了理解條件③所闡述的概念，我們可以選擇生活中的具體例子來(lái)分析，從直觀角度來(lái)理解。如，將兩個(gè)相同的物體橫向緊密放置在一起，物體之間雖然接觸，但是卻不會(huì)產(chǎn)生壓力，因此，也不會(huì)有摩擦力的存在；再比如，我們以勻速速度推動(dòng)桌子，在桌子上，有一本書(shū)與桌子一起保持勻速運(yùn)動(dòng)，雖然桌子、書(shū)之間有壓力，桌子、書(shū)之間也滿足接觸面粗糙的條件，但是兩者是處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，因此，并不滿足條件③，兩者之間沒(méi)有摩擦力。[2]

二、摩擦力學(xué)習(xí)中的問(wèn)題和誤區(qū)

在摩擦力學(xué)習(xí)中的問(wèn)題和誤區(qū)，根據(jù)我的學(xué)習(xí)體驗(yàn)來(lái)看，主要集中在幾個(gè)方面：

1.對(duì)摩擦力方向、運(yùn)動(dòng)方向理解不到位

在剛剛開(kāi)始學(xué)習(xí)摩擦力時(shí)，我誤以為摩擦力方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向保持相反，后來(lái)在解題中反復(fù)驗(yàn)證，才知道自己理解出現(xiàn)了錯(cuò)誤，摩擦力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向，并沒(méi)有明顯的關(guān)系。對(duì)于物體運(yùn)動(dòng)的判斷，是基于地面為參考系，相對(duì)運(yùn)動(dòng)卻不是以地面為參考系的。關(guān)于這一問(wèn)題，應(yīng)該這樣理解，即“滑動(dòng)摩擦力方向總與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或者相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反”，與物體實(shí)際的運(yùn)動(dòng)方向，并沒(méi)有直接關(guān)系。[3]

舉例來(lái)說(shuō)，在一個(gè)絕對(duì)光滑的地面上，有一個(gè)木塊，有一個(gè)小物塊滑到木塊上，此時(shí)，木塊、物塊的摩擦力屬于滑動(dòng)摩擦力，如果木塊與物塊相比，向右運(yùn)動(dòng)，木塊受到的摩擦力方向是向左，物塊受到的摩擦力向右。

2.摩擦力會(huì)阻礙物體的運(yùn)動(dòng)

在學(xué)習(xí)物理知識(shí)時(shí)，我們常常會(huì)以生活中的所見(jiàn)所聞來(lái)聯(lián)系理解知識(shí)點(diǎn)，實(shí)際上，高中物理知識(shí)是微觀化的，與我們大千世界的宏觀物體并不相同。之所以認(rèn)為摩擦力會(huì)阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，正是受到自己固有思維的影響。摩擦力固然會(huì)對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)做負(fù)功，但是在某些情況下也會(huì)做正功。

舉例來(lái)看：

滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功：

某個(gè)物體A，置于粗糙水平地面上，物體受到牽引力F后，向右緩慢移動(dòng)，在物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，會(huì)受到來(lái)自地面的滑動(dòng)摩擦力，計(jì)算方式為，方向向左，滑動(dòng)摩擦力做功為，滑動(dòng)摩擦力始終做的是負(fù)功。

滑動(dòng)摩擦力做正功：

某傳送帶，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，有一木塊在傳送帶上方掉落到傳送帶上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，隨著木塊的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，在木塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受到傳送帶的滑動(dòng)摩擦力，此時(shí)，滑動(dòng)摩擦力對(duì)木塊所做的功就是正功。類似的情況有很多，如，汽車前進(jìn)、人走路的動(dòng)力，均是與摩擦力相關(guān)，此時(shí)，摩擦力所起的是動(dòng)力作用，不是負(fù)功。要理解這個(gè)問(wèn)題，我們必須要把握好摩擦力、物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或者相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，此外，滑動(dòng)摩擦力也存在不做功的情況，解題時(shí)，我們要做到具體問(wèn)題、具體分析。

三、如何學(xué)好摩擦力知識(shí)

1.正確進(jìn)行受力分析

要解決摩擦力相關(guān)問(wèn)題，關(guān)鍵在于受力分析，關(guān)于摩擦力的概念、條件，課本上有詳細(xì)的描述，我們要吃透教材內(nèi)容，在學(xué)習(xí)時(shí)，抓住重點(diǎn)。一方面，我們要全面理解概念，既要掌握字面含義，也要了解摩擦力的具體條件，學(xué)會(huì)具體情況、分類對(duì)待；另一方面，要反復(fù)揣摩、理解“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”、“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”這一概念，相對(duì)運(yùn)動(dòng)是兩個(gè)物體相互接觸，并發(fā)生相反運(yùn)動(dòng)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)即兩個(gè)物體雖然接觸，但是沒(méi)有運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。只要理解這兩方面的問(wèn)題，大部分摩擦力難題都能迎刃而解。

2.學(xué)會(huì)判斷摩擦力方向

在摩擦力方向的判斷上，可以采用幾種方法：

（1）概念判斷法：滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力方向與接觸面之間都是相切的關(guān)系，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)、相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反，在判斷時(shí)，在選擇好研究對(duì)象后，需要正確選擇參考系，再通過(guò)概念的理解來(lái)判斷。

（2）運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷法：運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷即針對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)做出受力分析，從“牛頓第二定律”、“平衡條件”概念來(lái)分析和判斷。

（3）反作用力法：反作用力法需要首先確定好一個(gè)受力較小的物體，其所受摩擦力的具體方向，再根據(jù)概念來(lái)找出另一個(gè)與之接觸物體的摩擦力。

結(jié)語(yǔ)

摩擦力問(wèn)題是高中物理力學(xué)知識(shí)的難點(diǎn)，在高考題目中，常常與其他內(nèi)容一起出現(xiàn)，學(xué)習(xí)摩擦力最大的阻礙就是書(shū)本上知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活認(rèn)識(shí)之間的矛盾。為了學(xué)好摩擦力問(wèn)題，我們需要摒棄自己的常規(guī)思維方式，從教材著手，吃透教材中的相關(guān)概念、知識(shí)點(diǎn)等，結(jié)合參考書(shū)、教輔資料的介紹，從多個(gè)方面來(lái)理解摩擦力問(wèn)題，進(jìn)行正確的受力分析，以不變應(yīng)萬(wàn)變。其實(shí)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的練習(xí)后就可以發(fā)現(xiàn)，雖然摩擦力問(wèn)題難度高，也富有變化，但是萬(wàn)變不離其宗，只要掌握好基礎(chǔ)的概念和應(yīng)用法則，摩擦力難題便能夠迎刃而解。

參考文獻(xiàn)

[1]潘華君，夏云.莫讓“裝置”迷人眼——關(guān)于同一裝置中“平衡摩擦力”的必要性的探討[J].物理教師.2013（09）.

[2]劉星雨.如何有效分析高中摩擦力的探索[J].中外企業(yè)家.2018（15）.

[3]熊敉冬.高中物理摩擦力做功的常見(jiàn)問(wèn)題分享[J].農(nóng)家參謀.2017（22）.