初中物理力學中摩擦力的教學探究

林星財

（福建省泉州市德化縣第八中學）

摘 要：物理力學中的摩擦力知識是初中物理教學的重點，也是難點。學習摩擦力知識需要一定的思維能力，物理教師在教學時也要注重引導學生從實際出發，結合情境。就此對摩擦力教學做一些探究。

關鍵詞：初中物理；摩擦力；教學；探究

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

一、摩擦力的教學探究

1.摩擦力的定義

摩擦力的定義是“阻礙物體相對運動（或相對運動趨勢）的力叫做摩擦力。摩擦力的方向與物體相對運動（或相對運動趨勢）的方向相反。”摩擦力是阻礙物體的運動或者運動趨勢存在的力。

2.認識摩擦力

摩擦力在生活中是無處不在的，為了讓學生親身體驗，教師可以讓學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木塊，接著在木塊下墊上毛巾再牽拉木塊，兩者對比感覺摩擦力的大小。通過以上體驗，可以引出摩擦力的大小與什么因素有關。

3.猜想與實驗

通過前面的介紹，學生對摩擦力已經有了初步的認識，學生可能就會猜想什么因素會影響摩擦力的大小。學生在進行猜想時，教師要適當引導。一般會有以下幾個猜想：滑動摩擦力的大小與表面壓力大小有關；可能與接觸面的粗糙程度有關；可能與接觸面的面積大小有關。

猜想是否正確需要實驗來證明，教師可以讓學生自己思考或集體討論設計實驗方案。在這之前一定要提醒學生注意影響摩擦力的因素不止一個，在確定一個因素的情況時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一定要注意控制變量法的使用。具體的實驗方法

如下。

（1）研究滑動摩擦力的大小與表面壓力大小的關系

同一光滑平面（這里的光滑平面并不表示無摩擦力存在），利用彈簧測力器水平勻速拉動一木塊，多次實驗記錄數據。通過在木塊上增加砝碼改變壓力大小，同樣使用彈簧測力計水平拉動木塊，多次實驗記錄數據。

（2）研究滑動摩擦力的大小與接觸面的面積大小的關系

同一光滑平面（這里的光滑平面并不表示無摩擦力存在），利用彈簧測力器水平勻速拉動一木塊，多次實驗記錄數據。取另一木塊，質量與前一木塊一樣，但是與平面接觸的面積增大，同樣使用彈簧測力計水平拉動木塊，多次實驗記錄數據。

（3）研究滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度的關系

同一光滑平面（這里的光滑平面并不表示無摩擦力存在），利用彈簧測力器水平勻速拉動一木塊，多次實驗記錄數據。木塊保持不變，選用一粗糙的平面，讓木塊在上面運動，記錄數據。

以上實驗為了讓彈簧測力器的讀數等于摩擦力的大小，需要讓木塊做勻速直線運動。通過實驗可以讓學生清楚地認識到影響滑動摩擦力的因素具體有哪些。

4.區分有益、無益摩擦以及如何改變摩擦力大小

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

5.摩擦力題目的具體分析方式

摩擦力的產生是因為物體間有相對運動的趨勢或者接觸并發生相對運動。摩擦力就是阻礙物體運動的力，所以在分析摩擦力時一定要注意物體的運動方式，做好受力分析。比如，隨水平傳送帶一起做勻速直線運動的物體所受的摩擦力的大小是多少？此時，我們分析發現物體相對傳送帶是靜止的，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，就一定有一個力來平衡摩擦力，可我們卻找不到這個力的施力物體，所以這時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所受的摩擦力的大小是多少？繼續減少壓力呢？從每個問題出發，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動，產生的是滑動摩擦力，但是物體做的是勻速直線運動，仍然是受力平衡狀態，故得摩擦力為10N；第三種情況就不同了，物體在運動，但不再是勻速直線運動，不能用平衡力來分析，而應該考慮用影響滑動摩擦力大小的因素來分析摩擦力的變化，此時，接觸面的粗糙程度未變，而壓力減小了，故摩擦力減小，會小于10N。

二、總結

摩擦力教學是初中物理教學中重要的一環，摩擦力與我們日常生活息息相關，通過合理的教學方式，相信學生會很容易掌握相關知識。

參考文獻：

[1]雒亞妮.如何實施初中物理有效教學[J].數理化學習，2014（5）.

[2]駱波.《摩擦力》探究式教學設計及探究行為評價[J].湖南中學物理，2010（12）.

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