初中物理力學(xué)中摩擦力的教學(xué)探究

林星財(cái)

（福建省泉州市德化縣第八中學(xué)）

摘 要：物理力學(xué)中的摩擦力知識(shí)是初中物理教學(xué)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。學(xué)習(xí)摩擦力知識(shí)需要一定的思維能力，物理教師在教學(xué)時(shí)也要注重引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合情境。就此對(duì)摩擦力教學(xué)做一些探究。

關(guān)鍵詞：初中物理；摩擦力；教學(xué)；探究

初中物理教學(xué)中涉及的摩擦力有三種，分別是滑動(dòng)摩擦力、滾動(dòng)摩擦力和靜摩擦力。后兩種摩擦力教材中所提到的知識(shí)較少，這里要講述的是滑動(dòng)摩擦力以及影響其大小的因素。要知道什么是影響滑動(dòng)摩擦力的因素，首先就要對(duì)滑動(dòng)摩擦力有一定的理解，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

一、摩擦力的教學(xué)探究

1.摩擦力的定義

摩擦力的定義是“阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)（或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)）的力叫做摩擦力。摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)（或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)）的方向相反?！蹦Σ亮κ亲璧K物體的運(yùn)動(dòng)或者運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)存在的力。

2.認(rèn)識(shí)摩擦力

摩擦力在生活中是無(wú)處不在的，為了讓學(xué)生親身體驗(yàn)，教師可以讓學(xué)生自己去拖拽一下課桌，感受課桌與地面的摩擦。或者在光滑的桌面上牽拉一個(gè)木塊，接著在木塊下墊上毛巾再牽拉木塊，兩者對(duì)比感覺(jué)摩擦力的大小。通過(guò)以上體驗(yàn)，可以引出摩擦力的大小與什么因素有關(guān)。

3.猜想與實(shí)驗(yàn)

通過(guò)前面的介紹，學(xué)生對(duì)摩擦力已經(jīng)有了初步的認(rèn)識(shí)，學(xué)生可能就會(huì)猜想什么因素會(huì)影響摩擦力的大小。學(xué)生在進(jìn)行猜想時(shí)，教師要適當(dāng)引導(dǎo)。一般會(huì)有以下幾個(gè)猜想：滑動(dòng)摩擦力的大小與表面壓力大小有關(guān)；可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)；可能與接觸面的面積大小有關(guān)。

猜想是否正確需要實(shí)驗(yàn)來(lái)證明，教師可以讓學(xué)生自己思考或集體討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。在這之前一定要提醒學(xué)生注意影響摩擦力的因素不止一個(gè)，在確定一個(gè)因素的情況時(shí)一定要注意保持其他因素不變，這就是基本的物理方法，即控制變量法。在研究任何單一因素時(shí)一定要注意控制變量法的使用。具體的實(shí)驗(yàn)方法

如下。

（1）研究滑動(dòng)摩擦力的大小與表面壓力大小的關(guān)系

同一光滑平面（這里的光滑平面并不表示無(wú)摩擦力存在），利用彈簧測(cè)力器水平勻速拉動(dòng)一木塊，多次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)。通過(guò)在木塊上增加砝碼改變壓力大小，同樣使用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，多次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)。

（2）研究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的面積大小的關(guān)系

同一光滑平面（這里的光滑平面并不表示無(wú)摩擦力存在），利用彈簧測(cè)力器水平勻速拉動(dòng)一木塊，多次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)。取另一木塊，質(zhì)量與前一木塊一樣，但是與平面接觸的面積增大，同樣使用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，多次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)。

（3）研究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系

同一光滑平面（這里的光滑平面并不表示無(wú)摩擦力存在），利用彈簧測(cè)力器水平勻速拉動(dòng)一木塊，多次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)。木塊保持不變，選用一粗糙的平面，讓木塊在上面運(yùn)動(dòng)，記錄數(shù)據(jù)。

以上實(shí)驗(yàn)為了讓彈簧測(cè)力器的讀數(shù)等于摩擦力的大小，需要讓木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)到影響滑動(dòng)摩擦力的因素具體有哪些。

4.區(qū)分有益、無(wú)益摩擦以及如何改變摩擦力大小

摩擦力分為“有益摩擦”和“無(wú)益摩擦”。比如，一輛自行車(chē)，它包含的有益摩擦有車(chē)閘的閘皮與輪的摩擦、后輪胎與地面間的摩擦、手與車(chē)把間的摩擦、腳與腳瞪間的摩擦等。這些摩擦主要幫助自行車(chē)行駛以及使人能夠方便操控自行車(chē)。增大有益摩擦的方式可以用橡膠制作剎車(chē)皮，利用橡膠與金屬的摩擦增大摩擦力，同時(shí)在自行車(chē)的輪胎上、腳蹬上、車(chē)把手上刻上花紋，增大表面粗糙程度來(lái)增大摩擦力。無(wú)益摩擦就是軸承之間的摩擦，無(wú)益摩擦的存在會(huì)讓人使用汽車(chē)時(shí)感到費(fèi)力，因此可以在軸承處多添加潤(rùn)滑劑來(lái)減少摩擦。

5.摩擦力題目的具體分析方式

摩擦力的產(chǎn)生是因?yàn)槲矬w間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)或者接觸并發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。摩擦力就是阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力，所以在分析摩擦力時(shí)一定要注意物體的運(yùn)動(dòng)方式，做好受力分析。比如，隨水平傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體所受的摩擦力的大小是多少？此時(shí)，我們分析發(fā)現(xiàn)物體相對(duì)傳送帶是靜止的，所以從靜摩擦方向討論，如果在水平方向上受到摩擦力的作用，就一定有一個(gè)力來(lái)平衡摩擦力，可我們卻找不到這個(gè)力的施力物體，所以這時(shí)物體不受摩擦力的作用，即物體所受摩擦力為0。又或者有這樣的題目：重為10 N的物體，靜止壓在豎直墻面上，則其所受的摩擦力的大小是多少？減少壓力，物體沿墻面勻速豎直下滑時(shí)所受的摩擦力的大小是多少？繼續(xù)減少壓力呢？從每個(gè)問(wèn)題出發(fā)，第一種情況是靜摩擦力，用二力平衡確定摩擦力為10N；第二種情況雖然物體運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的是滑動(dòng)摩擦力，但是物體做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)，仍然是受力平衡狀態(tài)，故得摩擦力為10N；第三種情況就不同了，物體在運(yùn)動(dòng)，但不再是勻速直線運(yùn)動(dòng)，不能用平衡力來(lái)分析，而應(yīng)該考慮用影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素來(lái)分析摩擦力的變化，此時(shí)，接觸面的粗糙程度未變，而壓力減小了，故摩擦力減小，會(huì)小于10N。

二、總結(jié)

摩擦力教學(xué)是初中物理教學(xué)中重要的一環(huán)，摩擦力與我們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)，通過(guò)合理的教學(xué)方式，相信學(xué)生會(huì)很容易掌握相關(guān)知識(shí)。

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