如何判斷摩擦力的方向

馮榜全

【摘 要】高中學生在學習物理過程中對于摩擦力方向的判斷很難準確掌握，在練習題目時也不會靈活運用。摩擦力方向的判斷一方面需要教師的教，另一方面更需要學生自身的理解和體會，從生活出發，教與學相結合，理論與實踐相結合，學與練相結合，才能對摩擦力的方向作出正確的判斷。

【關鍵詞】高中物理；摩擦力方向；判斷方法

關于摩擦力方向的判斷，是高一學生在學習物理過程中遇到的一個難點，學生不容易掌握，在練習題目時也不會靈活運用。教材中說：“靜摩擦力方向與相對運動趨勢方向相反”，“滑動摩擦力方向與相對運動方向相反”，學生在課后練習時，很難準確把握，常常會把問題混淆不清，動靜難分，相對于誰運動分不清楚，從而增加了解決題目的難度。如何破解這一難點、清晰判斷摩擦力的方向呢？

一、強化概念理解，明確產生條件

兩個物體的接觸面之間是否存在摩擦力，無論是靜摩擦、滑動摩擦還是滾動摩擦，必須同時具備四個基本條件：①兩接觸的物體間存在著擠壓作用（即存在壓力），即物體間的直接接觸；②接觸面不光滑、粗糙；③接觸面間有彈力存在；④兩物體之間存在著相對運動或有相對運動的趨勢。這四個條件緊密相連，缺一不可。很顯然，若兩個物體不接觸或雖然接觸，但接觸面是光滑的，則不存在摩擦。若只滿足條件①、②而缺少了③、④中的任意一個，也不會有摩擦力存在。如一塊磚緊靠在豎直墻面，放手后讓其沿墻壁下滑，也就是不具備條件③，即相互間無壓力，因此磚不能受到摩擦力作用。又如靜止在粗糙面上的物體，它就是缺少條件④，也就不存在摩擦力了。教學過程中可以適當進行一些相關題目的訓練，以增強學生對知識點的理解和掌握，提高學習效果。

二、了解摩擦力的特點

任何事物都有其特點，摩擦力也一樣有其特點，在教材中沒有明確指出，而遇到實際問題時總要考慮到這些因素。在教學中加深對摩擦力的理解、分析的同時，本人已總結出摩擦力具有顯著的三個特點：接觸性、被動性、滑動摩擦力的大小與物體運動狀態無關和與接觸面大小無關性。對于接觸性，即物體受摩擦力的作用，物體間直接接觸（反之不一定成立），這一點已經包括在摩擦力產生的條件里，學生都容易理解。而被動性，即摩擦力隨外界約束條件的變化而變化這是難點，學生往往缺乏理性認識，在教學中應該特別強調、重點指明，通過列舉生活中實例使學生加深理解。對于第3個特點（滑動摩擦力的大小與物體運動狀態無關、與接觸面大小無關性），學生最容易忽略，更要強調，加深印象，為后面的學習打下堅實的基礎。

三、摩擦力方向的判定方法

教學過程中發現還有不少同學存在著一種錯誤認識，認為摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反，并認為摩擦力總是阻礙物體的運動，是阻力。出現這種錯誤的原因主要是因為同學們對摩擦力的概念中的“相對”兩個字理解不夠而造成的。學習過程中如何掌握摩擦力方向的判定方法呢？

（1）根據生活中親身體會。上課時，讓學生將自己的一根手指輕輕地壓在桌面上，并讓手指沿著桌面緩緩移動，可以讓學生自己多次重復此動作，從中體會桌面對手指的摩擦力的方向，及手指對桌面的摩擦力的方向，為以后進一步學習摩擦力增加一定的感性認識。

（2）根據書中的定義。在最初學習摩擦力之時，學生都是根據摩擦力的定義來判斷摩擦力方向的，而學生對定義中“相對運動”和“相對運動趨勢”的理解不夠準確，在具體解題過程中又往往會混淆了“運動”和“相對運動”這兩個概念。因此，對這兩個概念的正確理解就顯得非常重要。一個物體的“運動”是以地面或相對地面靜止的物體為參照物，而一個物體的“相對運動”是以跟這個物體接觸，且該物體相對于其有運動的那個物體為參照物的。當然，靜摩擦力亦是如此，從而使學生掌握正確的判斷摩擦力方向的方法。

（3）根據牛頓第三定律。隨著學習的深入，當學生學習了牛頓第三定律后，也可讓學生根據作用力和反作用力的知識來判斷摩擦力的方向。

（4）根據平衡力。當物體處于平衡狀態時，物體應受平衡力的作用，即物體所受的合力為零。這時我把摩擦力“擬人化”了，而把此時摩擦力的作用命名為“幫忙”，并把“幫忙”概括為三個原則：需要“幫”則“有”，無需“幫”則“無”；只“幫”“小”的，不“幫”“大”的；適當的“幫”，不“多”“幫”，不“少”“幫”。引導學生仔細研究和體會上述三個原則，并能深刻理解上述三個原則中加引號的幾個字的物理含義后，就會很容易地弄明白處于平衡狀態下的物體是否受摩擦力的作用，及其所受摩擦力的大小和方向了。從而讓學生輕松的理解此類問題。

總之，摩擦力方向的判斷一方面需要教師的教，另一方面更需要學生自身的理解和體會，從生活出發，教與學相結合，理論與實踐相結合，學與練相結合，才能更好地準確地對摩擦力的方向作出判斷。

參考文獻：

[1]羅章鏡.高中物理摩擦力教學的側重點[J].西藏教育，2011（09）.

[2]趙秀峰.如何理解摩擦力[J].學周刊，2011（10）.

[3]張肖肖.對靜摩擦力教學的兩點創新處理[J].新課程學習（下），2014（10）.

[4]王曉紅.“摩擦力”教學目標和教學方法研究[J].中學物理教學參考，2015年07期.