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如何理解摩擦力?


摩擦力是中學物理力學內容的一個重難點!怎麼才能更深刻的理解摩擦力呢?

作為一線中學物理教師,我一直給學生們強調這一點:「學習物理的成敗關鍵在力學,而力學的成敗關鍵之一就在摩擦力!」必須深刻理解各種類型的摩擦力,並能做到會判斷摩擦力種類、會求摩擦力大小、會判斷摩擦力方向、並能避免摩擦力的相關易錯點!今天我就從這幾個方面來說一下如何理解摩擦力!


一、摩擦力種類:

  • 在中學物理中,摩擦力分為「滑動摩擦力」、「靜摩擦力」、「滾動摩擦力」!

我在每一次講摩擦力時,總會讓學生們特別注意這樣一點,即只要遇到摩擦力先判斷是哪種摩擦力!這一點非常重要!很多學生做錯題就是因為錯在最初的這一步!這一點為什麼重要,稍後我會說明。

二、摩擦力定義:

關於摩擦力的定義,一定要深刻理解並牢記!

  • 滑動摩擦力:兩個相互接觸的物體,當它們之間存在相對運動時,會在接觸面上產生一種阻礙相對運動的力,這種力叫做滑動摩擦力!

  • 靜摩擦力:兩個相互接觸的物體,當它們之間存在相對運動趨勢時,會在接觸面上產生一種阻礙相對運動趨勢的力,這種力叫做靜摩擦力!

  • 滾動摩擦力:物體在滾動時所受到的摩擦力!

一定要注意,遇到這類物理題,先判斷是什麼摩擦力!到底是滑動摩擦力還是靜摩擦力要判斷清楚。

三、方向:

  • 滑動摩擦力的方向:與物體相對運動的方向相反!與接觸面相切!

  • 靜摩擦力的方向:與物體相對運動趨勢的方向相反!與接觸面相切!

四、產生條件:

  • 1.相互接觸、相互擠壓、發生彈性形變!(即有彈力)

  • 2.接觸面粗糙!

  • 3.發生相對運動或者相對運動趨勢!

三個條件必須同時滿足,缺一不可,才能產生摩擦力!

五、易錯點與重難點歸納:

1.有壓力不一定有摩擦力!

  • 壓力只是產生摩擦力的條件之一而已!

2.摩擦力不一定與物體運動的方向相反!

  • 因為物體可以向任意方向運動,而摩擦力的方向永遠與接觸面相切,所以,摩擦力的方向可以與物體運動的方向成任意夾角!

3.物體重力大小與摩擦力大小沒有必然聯繫!

  • 根據高中物理滑動摩擦力公式,滑動摩擦力的大小與正壓力大小成正比!而正壓力大小只有在物體自由靜止在水平面上時才等於物體的重力!

4.物體被拉動時,摩擦力大小不一定等於拉力!

  • 只有在水平勻速拉動物體時,其摩擦力才等於拉力!

5.摩擦力大小與物體速度大小沒有任何關係!

  • 永遠要記住:滑動摩擦力大小隻與正壓力大小、接觸面粗糙程度這兩個因素有關!而與其他任何因素都沒有關係!但是靜摩擦力大小卻必須根據二力平衡或者牛頓運動定律來求,其大小與外界各個力大小有關!這就是我在文章開頭所說的為什麼遇到摩擦力先要判斷是滑動摩擦力還是靜摩擦力的原因!

6.受到滑動摩擦力的物體不一定是運動的,受到靜摩擦力的物體不一定是靜止的!

  • 比如說,「擦黑板」、「拖地」、「滑冰」這三種運動中,黑板、地面、滑冰面都是靜止的,但是他們受到的都是滑動摩擦力!而傳送帶上的糧食,相對於傳送帶靜止,受到的是沿著傳送帶面向上的靜摩擦力,但是這些糧食卻是運動的!也就是說,平時我們所說的「運動」和「靜止」是相對於地面的!而「相對運動」和「相對靜止」卻是相對於相互接觸的物體的!

7.摩擦力可以是阻力,也可以是動力!摩擦力可以做正功,也可以做負功!

因為摩擦力的方向與物體的運動方向可以是任意夾角!所以摩擦力既可以是動力、做正功;也可以是阻力、做負功!


以上就是理解摩擦力需要注意的幾點內容,希望能對你的物理學習有所幫助!

總結一下:理解摩擦力需要掌握住摩擦力的種類、定義、方向、產生條件、各種易錯點和重難點!特別是對於各種經典模型中的滑動摩擦力和靜摩擦力要熟練運用。


不請自來。看到物理一百分的回答,感覺非常的全面詳細,學習了。

然後我也想補充幾個學生易錯的點:

1.關於溜旱冰的摩擦,啟動的時候是靜摩擦,運動的時候是滾動摩擦,而不是滑動摩擦。另外在溜冰場地面上打蠟是為了增大摩擦,而不是減小摩擦,這種情況類似體操運動員在手上抹滑石粉是一個道理。

2.關於傳送帶的摩擦,皮帶與輪子之間是依靠靜摩擦才能正常工作,皮帶鬆弛就變成滑動摩擦。

水平傳送帶,物體剛放上去的時候是滑動摩擦,因為物體與帶子速度不一樣,他們之間相對滑動,等到物體與帶子速度相等時沒有摩擦。

3.摩擦力和彈力都屬於電磁相互作用,同一塊玻璃應用在不同場合摩擦力不同,例如我們穿著硬底塑料鞋走在玻璃上,摩擦力小,而當我們赤腳走在玻璃上,摩擦力變大。


關於如何理解摩擦力?作為一個從教三十年物理教學的一線教師,我來與同學們談談:

高中常見而重要的三種力是:重力、彈力、摩擦力,其中摩擦力最令學生「頭痛」。

摩擦力的定義:當一個物體與另一個物體有相對運動或相對運動趨勢時,總會受到另一個物體的阻礙作用,把這個作用叫摩擦力。

摩擦力的分類:滑動摩擦力、靜摩擦力、滾動摩擦力。高中只討論前兩個。

產生條件:物體之間有彈力、接觸面粗糙、有相對運動或相對運動趨勢。這三個條件是摩擦力產生的必要條件。也就是說,三個條件缺一不可。

摩擦力的大小:滑動摩擦力用公式計算,靜摩擦力由運動狀態決定。

摩擦力的方向:位於接觸面平面內,與相對運動方向相反(滑動摩擦力)或與相對運動的趨勢方向相反(靜摩擦力)。

從作用效果看:摩擦力可以是動力,也可以是阻力,也可能既非動力,也非阻力(靜摩擦力可以充當向心力)。

從做功角度看:摩擦力可以做正功,也可以做負功,也可以不做功。滑動摩擦力做功,系統的機械能必然要減少,有內能產生;靜摩擦力做功,系統的機械能不會減少,不會有內能產生。

關於滑動摩擦係數:只與不同的材料、接觸面粗糙程度、乾濕程度有關。而與接觸面面積的大小、物體運動的速度無關,這個是最易弄錯的地方。

其他方面,《物理一百分》老師已經講的很清楚,本人不再重複。


看了「物理100分」的答文,對中學生來說,比較全面,夠應付考試了。我就不再重複了。

下面,我給出摩擦力的深度解讀,以供大學生與有關研究人員參考。

摩擦力的宏觀定義:摩擦力是兩個物體表面之間微小斜面受壓引起的反彈力。這種反彈力對施力物體運動具有阻礙與牽引的二重性。

摩擦力的微觀定義:摩擦力是兩個物體表面受擠壓或碰撞的電子云試圖保持原有能級分布的恢復力或抵抗力。

這種恢復力,通常不能完全恢複電子云的原有對原子核的籠罩結構,其過程中,電子被加速躍遷釋放能量,表現為摩擦熱,同時對施力物體做功。


摩擦力是阻礙物體運動的一種綜合效應,有著複雜的因素和效果,曾經是物理一大難題。

兩個物體的表面互相接觸時,就會產生摩擦力。

摩擦力和慣性都會阻礙物體的運動,但慣性不會改變運動的方向,摩擦力則會。牽引力會糾正偏移,推力則會放大偏移。

垂直推力、電磁力、重力等因素會通過增加物體間的壓力,使摩擦力變大。

摩擦力分為平行摩擦力和垂直摩擦力。在光滑平面,垂直摩擦力較大。接觸面越粗糙,平行摩擦力越大。

摩擦力根據材料、溫度等因素的不同,而有不同的表現。對於均勻的材料,有著固定的摩擦係數。

摩擦力的決定因素:表面壓力;物體表面和內部分子間的拉力與推力;物體的硬度、韌性、粗糙程度、成分及結構;接觸面的結構和紋路;物體的運動狀態和受力方向;溫度、濕度、真空度等環境因素;物體間是否有介質(如沙粒、潤滑油),摩擦過程是否形成新介質,介質性狀如何,摩擦過程是否產生其它影響摩擦力的因素,等等。


當你用手掌在粗糙的表面划過的時候,就可以感受到摩擦力,他阻礙了你手掌的運動。摩擦力是無處不在的,特別是你溜冰的時候,摩擦力的作用對你不摔跤最重要。

摩擦力分動摩擦力和靜止摩擦力兩類。動摩檫力很容易理解,當你推動一個物體時,物體就受到一個和運動方向相反的摩擦力。

對於靜摩擦力,可以理解為當你推動一張沉重的桌子的時候,開始力氣不夠的時候,桌子沒有動,這就是靜摩檫力的阻礙。隨著推力的增大,桌子開始移動,就變成了動摩檫力阻礙運動了。


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