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浅谈摩擦力的复习

浅谈摩擦力的复习

分类:
论文
来源:
宜宾晚报网
发布时间:
2020年6月12日

屏山县书楼初级中学校/文国笼 曾祥伦

中考临近,如何提高物理学科复习的效率,快速提升成绩成为了紧要问题。摩擦力在物理学科里面占有独特的位置,在动力学里面摩擦力必不可少,故熟练掌握摩擦力的知识特别重要。“从生活走向物理,从物理走向社会”一句话体现了物理学科的特点是来源于生活,同时又高于生活。所以复习摩擦力时可以从生活出发,通过身边的现象加深对摩擦力的理解。

摩擦力学自人教版物理教材八年级下册第八章第三节,学习难点在于对摩擦力大小和方向的判断。虽然初三同学对本节学习已经过了一年时间了,但是遗忘却不严重,在平常的练习中只要涉及到运动和受力分析的题目里面摩擦力基本不会少,所以在复习到摩擦力时学生们可以迅速进入知识回顾状态。

万丈高楼平地起,摩擦力的定义、影响因素、摩擦力的种类是学习摩擦力的基础,只有熟练掌握摩擦力的基础内容才是熟练掌握摩擦力的前提。

摩擦力定义:两个相互接触的物体,当他们相对滑动时,在接触面会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做摩擦力。定义中“接触”“相对滑动”是关键字,对他们的理解尤为重要。“接触”一词说明两个物体需要挨在一起,并且要相互挤压——压力;“相对滑动”说明挨在一起还不够,还有需要有运动或者有运动的趋势。当两个物体间有了相互接触并挤压又具备有相对运动或者相对运动的趋势,这个时候摩擦力就产生了。

摩擦力的影响因素:在实验探究“摩擦力的影响因素”中,小车在高度为h的倾斜木板(不计摩擦)上下滑,到达水平木板上时拥有着固定的初速度。以下分别是三组对比实验探究摩擦力的影响因素:

1、具有初速度的小车在水平木板上滑动直到停止,记录运动距离S1;

2、在水平的木板上铺垫上一层毛帕,还是原来具有相同初速度小车在水平毛帕上滑动直到停止,记录运动的距离S2;

3、在具有相同初度的小车上添加一个合适重物,在水平木板上滑动,记录运动的距离S3;

由图1和图2两次实验对比可以得到:压力相同时,接触面越粗糙运动距离越近。由图1和图3两次实验对比可以得到:接触面粗糙程度一样时,压力越大运动的距离越近。因而可以得出压力()和接触面(S)的粗糙程度两个因素对两物体间的摩擦力影响。

摩擦力的种类:

1、相对静止的两个物体间产生的摩擦力叫做静摩擦力。

2、有相对运动的两物体间产生的摩擦力叫做滑动摩擦力。

3、滚动的物体与接触面之间产生的摩擦力叫做滚动摩擦力。

不同类别的摩擦力之间存在着较大的区别,在初中阶段学生需要熟知的是滑动摩擦力和静摩擦力。

基础内容已经复习完毕,为增加对摩擦力更深的理解,将摩擦力运用于生活中解释生活现象,还需要准确地掌握摩擦力的大小与摩擦力的方向。这也理所应当的成为中学生学习摩擦力的一个难点。前方复习到的摩擦力相关基础知识,为我们进一步对难点复习提供了帮助。

摩擦力的方向判断:相互接触的两物体表面,摩擦力方向与运动和运动趋势的相反。摩擦力在生活中的方向存在两个,一个是物体实际运动的相反方向(大部分人认为只有这一个方向)成为物体运动的阻力;另一个是与实际运动方向相同成为运动的动力。

以牙刷为例,可以看出当往右刷动,牙刷毛向着向左弯曲,弯曲的方向是运动的相反方向;同时牙刷的原理也是通过摩擦力来消除牙齿上的污垢。

摩擦力与运动方向的方向相同,成为物体运动的动力:

对于摩擦力的判断有时候会出现一个误区,总认为摩擦力的方向为物体实际运动的相反方向。当判断人走路、汽车运动、传送带传送货物时,很容易会想到摩擦力的方向为运动的相反方向,实则不然。

人之所以能都往前走动,原因是因为我们脚和地面产生的摩擦力。图7中,把人运动时脚部与地面的接触面放大后可以看出脚部运动是向后运动的,再结合:接触面的摩擦力方向与运动趋势方向相反,可以看出人体脚部受到的摩擦力的方向是往前的,再对比人体运动方向,人脚部受到摩擦力的方向与人体运动的方向一致。

如图8所示,顺时针转动的传送带上的物体正在随着传送带一起向着上方运动。很多人会认为使物体上升的力为传送带的拉力。一起来分析一下,物体上升是因为我们选择的参照物是地面,所以物体看上去是上升的。那么物体上升的力是什么呢?我们对禁止的物体受力分析一下如图9,可以看出支持力(N)不做功,重力做负功,那么哪儿来的做正功的力使物体上升呢?继续分析,静止于斜面的物体有着斜向下运动趋势,所以会在接触面上产生一个沿斜面向上的摩擦力,更不用说传送带还是沿斜面向上运动下面,那么肯定会有一个摩擦力产生并成为使物体上升的动力。(仅针对传送带刚启动进行分析,启动后的摩擦力变化高中会学习到)

摩擦力大小的判断:

摩擦力大小影响的因素是压力和受力面积的粗糙程度。当同一个物体在同一平面上从静止到运动时,摩擦力的变化情况如下:

地面的一个物体受到一个推力,当推力随着时间慢慢增大时,得到摩擦力的图像。在图12和图13结合可以的到在0-25s内,物体处于静止状态,在推力的作用下摩擦力一直在增加,摩擦力等于推力。在25s推力增加达到阻碍物体运动的最大阻力,25s以后推力继续增加,滑动摩擦力先下降一部分后保持不变,等于20N。这个内容是高中的知识仅做参考。

总结:一个物体在慢慢增加的推力下从静止到运动起来的过程中会经历有推力但是物体不同和有推力物体动起来的过程。 在推力作用下不能使物体运动起来,这时物体受到摩擦力等于推力及推力增加到多大摩擦力就是多大;在推力的作用下物体运动起来了,这时物体受到摩擦力就不在等于推力而是等于物体匀速运动时的推力及运动的物体摩擦力不随推力变化而变化。这将成为物体受力分析时的依据,能够准确通过运动状态判断受力情况,也已通过受力情况判断运动状态。

在摩擦力知识的复习里面,摩擦力的定义、影响因素、种类是学习的基础。但是面对多变的生活现象,仅仅是基础知识时不够的还需要在基础上去推理,运用学到的基础,去一点点解析背后隐藏的物理规律。初中阶段,对于摩擦力大小和方向的判断很多同学都会感觉到吃力,是不会吗?不是,而是没有将知识结合实际。物理学科的本质是探索物质存在规律,需要多结合实际分析,并学会将背后存在的规律用于解决生活中的实际问题。

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