高中物理摩擦力問題的分析思路探析

劉倩

（內蒙古自治區赤峰市寧城高級中學）

摘 要：對于高中物理教學而言，摩擦力問題是非常重要的知識組成部分。但在實際學習中，在解答物體受力相關問題時，摩擦力分析錯誤是很多學生存在的問題。此外，在摩擦力相關知識中，靜摩擦力分析是最難的知識部分。通過對摩擦力相關問題的分析，希望對高中物理教學有所啟發。

關鍵詞：高中物理；摩擦力；分析思路

在高中物理力學知識部分，摩擦力是重要內容之一，也是學習難點之一，高考必考。但受各種因素影響，在學生學習過程中，對于物體間是否存在摩擦力及如何判斷其方向等方面認識不夠全面，因此深入研究摩擦力問題對高中物理教學有非常重要的意義。

一、物體間摩擦力形成的因素

1.接觸面不夠光滑且物體間存在一定的彈力

分析物體間的摩擦力時，很多學生對于物體粗糙的接觸面這一必要條件容易理解并掌握，但卻忽略了形成摩擦力的關鍵因素是物體間的彈力。在實際題目練習中，很多學生只要看到兩個物體互相接觸，就認為該物體間必然有摩擦力，不會認真分析該物體間是否存在擠壓力。事實上，雖然生活中有很多相互接觸的兩個物體，但也存在沒有任何彈力的狀況。所以，在判斷兩個相互接觸的物體是否有擠壓力的存在，撤去其中某一物體是行之有效的辦法。撤去某一物體后，再觀察是否影響到另一物體。如果另一物體運動狀態發生變化，就說明存在一定的彈力，相反就沒有，在此基礎上證明是否存在摩擦力。

2.物體出現相對滑動或將要滑動趨勢

在實際生活中，極易判斷物體是否出現相對滑動，但其趨勢卻是比較難判斷的一種摩擦情況，由于該趨勢不夠明顯，且是不斷變化的，對于初次接觸的學生來說，要想準確判斷這一現象還是有很大難度的，在未來學習與習題練習中必須做好經驗總結，為此情況的判斷奠定基礎。

二、摩擦力的特點

1.靜止與動態摩擦力特點

（1）靜摩擦力。在物體運動中，靜摩擦力形成的動力與阻力作用是同時存在的，換言之，靜摩擦力可以做正功，也會出現負功作用。此種狀態下的摩擦力作用于物體，只是簡單地相互轉換物體間的機械能，無法將此種機械能轉換為其他能量。對于靜摩擦力而言，在某一相互作用系統內，其總做功數和是零。比如甲、乙兩物體間相互存在靜摩擦力，且摩擦力大小相同力方向相反。在移動中，甲乙兩物體地面位移一樣，因此可以判斷甲乙兩物體間的相互靜摩擦力各有一個正功與負功，因此其該摩擦力做功總和正負抵消，為零。（2）動摩擦力。通常情況下，面對動摩擦力實際問題時，一般認為摩擦力都有做功行為，但并非如此，在物體實際運動中，滑動摩擦力也存在不做功的可能性。比如，相對運動的兩個物體，其中一個物體靜止，那么這種情況下對于這個物體而言，滑動摩擦力是沒有做功的。如下圖所示，受F力作用，物體A對B存在摩擦力的同時，物體B對A也有一定的摩擦力，在實際運動中，物體B受到的摩擦力作用就轉換為其移動的動力來源。

動摩擦力分析

2.靜止與動態摩擦力分析

（1）靜摩擦力。在分析靜摩擦力時，其方向判斷是學生難度最大的部分。由于物體靜止情況下才會出現靜摩擦力，其力的方向與運動方向正好相反，因此結合物理規律與靜摩擦力形成條件，進行全面分析非常重要。根據相對運動趨勢判斷靜摩擦力方向，首先要假設物體接觸面粗糙，沒有任何摩擦力影響，在此情況下準確分析物體滑動趨勢，此時物體實際運動趨勢方向就是其滑動方向，因此可以獲得運動趨勢相反方向就是靜摩擦力方向。（2）動摩擦力。在對滑動摩擦力進行分析的時候，首先必須滿足摩擦力形成的兩個必要條件，在此基礎上分析物體滑動方向。但在實際分析中，必須注意以下兩點問題：分析正壓力。什么是正壓力？具體而言就是在物體相對運動中，與其接觸面相互垂直形成的壓力，如果接觸面是平面，那么平面上就會形成垂直的正壓力。如果接觸面為曲線面，那么與接觸點切線方向垂直的便為正壓力方向。在物體相對運動中，明確物體相對滑動方向。滑動摩擦力對物體具有一定的阻力作用，一定程度上能夠推動物體滑動，在兩個相對滑動物體間其滑動摩擦力是對稱的，不是單獨出現的。

隨著新課標改革的不斷深入，課堂教學形式與內容更加豐富，為課堂教學增添了活力。而如何采取有效措施提高課堂教學效率，是高中物理教學中值得深入研究的問題。基于此，為了激發高中學生對物理學科的學習情趣，培養學生的物理素養，實現教學目標，在實際教學中，老師要明確學生的課堂主體地位，在教材內容基礎上結合學生實際生活進行習題練習，幫助學生更好地掌握摩擦力問題，提高學生事物認知能力，在此基礎上激發學生物理學習興趣與自主性，從根本上提高教學效率。

參考文獻：

[1]毛成城.高中物理摩擦力做功原理教學探析[J].吉首大學學報（社會科學版），2016（S2）：236-237.

[2]薛欽方.高中物理摩擦力問題的分析思路探析[J].數理化解題研究，2017（1）：88.

編輯 薄躍華