湖北省谷城县茨河镇中心学校
义务教育教材八年级物理下册第八章摩擦力的教学是一个难点,难在学生对静摩擦力和滑动摩擦力的区别应用上。虽然静摩擦力在教材中没有明显提及,但在实际应用中很广泛,有必要对静摩擦力和滑动摩擦力进行区别,以消除学生解题的疑虑。
一、意义不同
1、静摩擦力是一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势所受到的另一个物体对它的阻碍作用。
2、滑动摩擦力是两个有相对滑动的物体间在接触面上产生的阻碍它们相对滑动的力,通俗来说就是一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦。
二、力的大小不同
1、静摩擦力的大小可在0与最大值之间变化(与压力有关),一般应根据物体的运动状态由二力平衡条件或牛顿定律来求解。
2、滑动摩擦力的大小通常的计算由二力平衡条件来计算。
三、产生条件不同
1、静摩擦力
①直接接触且挤压(即相互间有弹力)。
②接触面粗糙。
③有相对运动趋势。
④两物体相对静止。
2、滑动摩擦力
①两物体接触面粗糙。
②两个物体互相间有挤压(即相互间有弹力)。
③物体间有相对运动。
区别与联系
二者产生的原因不同 静摩擦力是由于一个物体在另一个不光滑物体表面具有相对运动的趋势时产生的。
例如手握一把铁锹的锹把,使铁锹处于竖直方向,铁锹没有滑落到地上,就是铁锹和手心之间产生了静摩擦力的结果, 这时铁锹受到的重力和它受到的静摩擦力是一对平衡力。,在竖直方向上重力等于摩擦力。
若手的握力减小到一定程度时,铁锹把就会顺着手心下滑,这时铁锹把就和手心之间产生了滑动摩擦力。如果锹把匀速下滑则重力等于摩擦力,满足二力平衡条件。
再如,在水平桌面上用F=10N的的力推木箱,未推动,木箱受到的静摩擦力是10N,因为木箱处于静止状态,推理和摩擦力是一对平衡力;当推理增大到15N时,木箱仍未动,保持静止,木箱受到的静摩擦力是15N,推理和摩擦力仍是一对平衡力; 当推力增大到20N时,木箱保持匀速直线运动,此时是滑动摩擦推力和摩擦力是一对平衡力,即摩擦力等于20N。
上例不难看出, 当木块在水平推力作用下还没有滑动起来时,木块受到的静摩擦力的大小是随着水平推力的增大而增大的,且始终等于水平推力,二者是一对平衡力。总的来讲,静摩擦力和滑动摩擦力都阻碍两个相互接触的物体间发生相对运动的,但静摩擦力有时可以用来充当动力 。
例如:对于站在列车车厢中的乘客来说,当列车启动时,就是靠乘客脚上的鞋子跟车厢板之间的静摩擦力带动乘客与列车一起动起来的。(注意:这时的静摩擦力可以看成是使乘客动起来的动力,但它却是阻碍乘客与车厢板之间发生相对运动的,正因为如此,乘客才随着列车一起向前动了起来。
应用举例
例:消防员正进行徒手爬杆训练,以下说法正确的是( )
A:消防员向下滑动时,增加手的握力会增大手对杆的摩擦力;
B:消防员向下滑动时,手受到的摩擦力方向向下;
C:消防员静止在杆上时,增加收的握力会增大手对杆的摩擦力;
D:消防员静止在杆上时,手受到的摩擦力方向向下。
【解析】:A:当消防员向下滑动时,属于滑动摩擦,在竖直方向上受到重力和滑动摩擦力的作用。因为滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,所以,增大收的握力会增大手对杆的摩擦力。故A正确。
B:当消防员向下滑动时,手受到的摩擦力方向向上,故B错误。
C:消防员静止在杆上时,重力和静摩擦力是一对平衡力,重力不变,静摩擦力不变,增大手的握力不会增大手对杆的摩擦力,故C错误。
D:消防员静止在杆上时,手受到的静摩擦力方向向上,故D错误。
【反思】:教学中教师要多动脑筋,紧紧结合教材前后知识之间的联系,让学生紧扣物体的运动状态,利用牛顿第一定律和二力平衡的知识去解答题目,交给学生解题方法,少走弯路,会取得好的教学效果。