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靜摩擦力范文1
1、靜摩擦力通過傳動裝置成為驅動力
我們先從汽車的驅動輪受力情況分析.一般汽車的前輪為導向輪，后輪為驅動輪.以無滑滾動為例，由于發動機帶動傳動裝置使后輪受到一個驅動力矩的作用，產生轉動，使后輪與地面接觸處相對地面有向后運動的趨勢，于是路面對后輪產生向前的靜摩擦力，這個力就成為車輛前進的直接動力.那汽車的驅動力矩與什么因素有關呢？在發動機內部，當離合器接合飛輪與變速箱之后，引擎的動力就傳達至變速箱，簡單而言，變速箱內部就是兩排不同大小的齒輪，駕駛人在座艙內進行換檔動作時，撥動排檔桿，排檔桿連結的連桿會銜接至齒輪箱內，改變兩排齒輪的相對位置，藉著不同齒輪之間的搭配，完成變速的目的。兩個齒輪之間，如果被帶動齒輪與帶動齒輪的齒輪比越高，那么被帶動齒輪的旋轉速率越低、但是輸出扭力越高；反之，齒輪比越低，那么被帶動齒輪的旋轉速率越高、但是輸出扭力越低。用公式表示即為：
F×R=M×N1×N2×η
F：驅動力；R：車輪半徑；M：扭矩；N1：變速箱齒輪比；N2：最終齒輪比；η：機械效率
發動機產生的扭矩并不一定全部能轉化成為汽車前進的動力，如果地面比較光滑，路面與輪胎間的最大靜摩擦力小于理論驅動力，就不能使驅動輪做單純滾動而是邊滾邊滑，甚至原地轉動不能前進。
2、靜摩擦力做功問題的討論
靜摩擦力范文2
那么什么是“迷思概念”？如何糾正靜摩擦力概念中的“迷思概念”？本文作者試圖運用教育心理學和學科教育理論等進行分析探究.
1 “迷思概念”的理論研究
1.1 建構主義理論
建構主義理論認為，學習不是知識由教師向學生單方向傳遞的過程，而是學生積極主動建構科學概念、建構自己的知識的過程.在建構過程中學生是主體，教師只扮演引導者、幫助者、咨詢者的角色，學生通過新舊知識經驗之間的雙向的、反復的相互作用，來形成和調整自己的知識經驗結構.在知識的建構過程中，學生對當前信息的理解需要以原有的知識經驗為基礎，通過順應和同化兩方面的統一，建構自我的概念系統，形成自身的認識.可見，學習不是簡單的知識累積，而是新舊知識的沖突而引發的概念轉變和機構重組.
1.2 “迷思概念”的界定
學生頭腦中存在的與科學概念不一致的認識稱為“迷思概念”（misconception）.
1.3 “迷思概念”的來源及其特點
學生不是頭腦一片空白來學習科學課程的.學生通過日常生活、學習等各種途徑以及自身的[HJ1.25mm]實踐活動，對客觀世界已經形成了自己的看法和認識，并且不自覺地形成了自己獨特的思維方式.這種在接受正式的科學教育之前所形成的概念一般稱之為前科學概念，簡稱前概念.學生形成的前概念由來已久、根深蒂固.
當前概念與科學概念的內涵一致時，就成為學生學習科學概念的積極“生長點”，從舊經驗中順應 “長”出新知識；不一致時，則會形成模糊甚至是錯誤的認識，被稱為“錯誤概念”（misconception）或“誤解”.我國臺灣學者卻將其翻譯為“迷思概念”，取其“mis-”的音與“conception”的義.
從認知觀點來看，常見的迷思概念產生的原因有：學習產生的新信念與原有信仰系統沖突、沒有聯結到先前知識、心智運作中注意的問題、解題時心智處理過程的錯誤等等.如當學生頭腦中的物理認知情境與客觀實際物理現象發生的物理情境不一樣時就會引起“迷思概念”.還如面對新概念，不恰當地教學也會導致學生學習知識上的缺陷、困惑與誤解，就會造成認知上的“迷思概念”. 實踐證明，學生的“迷思概念”具有頑固性、普遍性，它不僅存在于物理教學中，也存在于其他學科中.因此，“迷思概念”的研究，具有現實意義和重要意義.
2 靜摩擦力概念的研究
梳理了從高中物理教材到大學物理教材，靜摩擦力的科學概念內涵歸納如下.
2.1 靜摩擦力
（1）概念：兩個相互接觸的物體有相對運動趨勢時產生的摩擦力.
（2）產生條件：①相互接觸且擠壓；②有相對運動趨勢；③接觸面粗糙.
（3）大?。弘S引起相對運動趨勢的外力的變化而變化，即只與外力有關，而與正壓力無關.靜摩擦力的大?。?0
（4）作用效果：總是阻礙物體間相對運動的趨勢，并不是阻礙物體的運動.它可以作阻力，也可以作動力.
（5）方向：總是與物體的相對運動趨勢方向相反.
2.2 最大靜摩擦力
（1）概念：靜摩擦力的最大值叫最大靜摩擦力.
（2）大?。篎max=μsN.
2.3 摩擦力產生的機理
摩擦力產生機理的本質目前還沒有定論，較為公認的機理本質有以下幾點：
（1）接觸面凸凹不平產生相互機械嚙合；
（2）分子之間的引力；
（3）電磁力作用.
3 靜摩擦力的“迷思概念”糾正研究
3.1 構建“迷思概念”糾正教學模型
根據建構主義的觀點， 學生認知結構的改造和重組的過程就是認知發展進行同化與順應的過程.糾正學生的“迷思概念”就是要改造和重組學生原有的認知結構，引發認知沖突，讓學生的認知順應，形成新概念.
國內外教育心理學家、教育研究者以及學科課程的編制者對概念的教學模式進行了大量的研究， 提出了許多概念轉變教學的模型.如Nussbaum and Novick提出了一個基于皮亞杰的順應理論的教學模型，包括四個主要過程：①通過學生對矛盾事件的反應來揭示前概念；②使學生明確他們自己和其他學生的觀點；③通過讓學生解釋一個矛盾事件來引起認知沖突；④鼓勵和引導學生認知的調整，使其建立與科學觀念相一致的新的概念模型.還如約瑟夫薩?S克拉伊契克（Joseph.Krajcik）的概念轉變教學模式是一種動態、循環的過程， 主要有四部分組成：①學生描述他們的理解和認識；②重新建構理解和認識；③應用新的理解和認識；④將新的理解和認識與以前的理解和認識做比較.
分析和借鑒上述兩種典型的概念轉變教學模型，結合高中學生的心理特點和認知特點，以及筆者多年從事物理教學的經驗，構建動態、循環的“迷思概念”糾正教學模型如下：①呈現學生產生的“迷思概念”；②創設矛盾情境引發認知沖突③去偽存真重建新概念； ④理解和運用概念.其模型框架如圖1所示.
3.2 靜摩擦力的“迷思概念”糾正研究
下面列舉兩例典型的高中物理靜摩擦力學習過程中產生的“迷思概念”，運用“迷思概念”糾正教學模型進行糾正研究.[HJ1.2mm]
3.2.1 典型“迷思概念”之一
（1）呈現學生產生的“迷思概念”
運動的物體間一定有摩擦力，靜止的物體間不存在摩擦力.
（2）創設矛盾情境引發認知沖突
如圖2所示，其一若兩物體接觸面是光滑的，則兩物體間不論怎樣運動，都不會有摩擦力存在.
其二若兩物體間接觸面不光滑，則①若物體A、B均相對地面靜止，則A與B之間沒有摩擦力；但B與地面間雖然靜止卻有“相對運動的趨勢”，所以存在與F等值反向的靜摩擦力.②若A與B做勻速直線運動，則A、B雖都在運動，但因A、B間無“相對運動或相對運動趨勢”，故沒有摩擦力；而B與地面間有“相對運動”，故存在滑動摩擦力.③若在力F的作用下A、B一起做變速運動，則A、B均處于運動狀態，且A、B之間有“相對運動趨勢”，故存在靜摩擦力；而B與地面之間有“相對運動”，故存在滑動摩擦力.
（3）去偽存真重建新概念
摩擦力是否存在與運動和靜止無關，而是與相對運動或相對運動趨勢的存在有關.
（4）理解和運用概念
應用舉例：如圖3指明物體A在以下四種情況下所受的靜摩擦力的方向.
（1）物體A靜止于斜面上，如圖3甲所示；
（2）物體A受到水平拉力F作用而仍靜止在水平面上，如圖3乙所示；
（3）物體A放在車上，在剎車過程中，A相對于車廂靜止，如圖3丙所示；
（4）物體A在水平轉臺上，隨轉臺一起勻速轉動，如圖3丁所示.
[TP8GW18.TIF，BP#]
解析 運用假設法不難判斷出圖甲斜面上的物體有沿斜面向下滑動的趨勢，所受的靜摩擦力沿斜面向上；圖乙中的物體A有向右滑動的趨勢，所受靜摩擦力沿水平面向左.對乙圖中的A物體也可以根據共點力作用下物體的平衡條件判定所受靜摩擦力的方向水平向左.圖丙中，A物體隨車一起向右減速運動，其加速度方向水平向左，由A物體的受力情況及牛頓第二定律可知，A物體所受靜摩擦水平向左（與加速度同向）；圖丁中，A物體隨轉臺勻速轉動，做勻速圓周運動，其加速度方向總指向圓心，由A物體的受力情況及牛頓第二定律可知，A受到的靜摩擦力也總指向圓心.
答案 （1）甲圖中，沿斜面向上；（2）乙圖中，水平向左；（3）丙圖中，水平向左；（4）丁圖中，總指向圓心.
3.2.2 典型“迷思概念”之二
（1）呈現學生產生的“迷思概念”
摩擦力的大小一定與正壓力成正比.
（2）創設矛盾情境引發認知沖突
若摩擦力是滑動摩擦力，根據f=μN可知，兩物體間的滑動摩擦力確實與正壓力成正比.但對靜摩擦力而言，它是一個被動力，隨著使物體產生“相對運動趨勢”的外力的變化而變化，與正壓力大小無關，正壓力只可影響最大靜摩擦力的大小.如圖4所示，用一力FN將質量為M的物體壓在豎直墻壁上不動，不管正壓力FN怎樣變化，物體與墻壁之間的靜摩擦力大小總是等于Mg，與FN大小無關.
（3）去偽存真重建新概念
在求解摩擦力大小之前，必須分析物體的運動狀態，從而判明物體所受的摩擦力是靜摩擦力還是滑動摩擦力.若是滑動摩擦力，可用f=μN計算；若是靜摩擦力，只能根據運動狀態及其受力情況，由受力平衡或牛頓第二定律求解.
（4）理解和運用概念
應用舉例：把一重為G=Mg的物體，用一水平推力F=kt（k為恒量，t為時間）壓在豎直的足夠高的平整墻上.那么，在圖4中，能正確反映從t=0開始物體所受摩擦力Ff隨t變化關系的圖象是
解析 物體對墻壁的壓力在數值上等于水平推力F，即FN=F=kt.沿墻壁下滑過程中所受的滑動摩擦力Ff=μFN=μkt.開始階段FfG.物體的合力、加速度方向向上，且大小逐漸增大，物體做減速運動；當速度減小為零時，物體處于靜止狀態，物體受到的滑動摩擦力也“突變”為靜摩擦力，根據平衡條件可得靜摩擦力的大小為Ff=G.本題要注意由滑動摩擦力變為靜摩擦力時大小發生了突變.
答案 B
[HJ1.15mm]4 根據“迷思概念”糾正教學模型的信息動態反饋，厘清靜摩擦力概念
學生學習靜摩擦力之所以會產生許多的“迷思概念”，主要原因是兩個方面：一是靜摩擦力的有無和方向的判定；二是靜摩擦力的大小計算問題.根據“迷思概念”糾正教學模型的信息動態反饋，如圖6，重新構建清晰的靜摩擦力概念.
4.1 靜摩擦力的存在與否以及方向的判定
（1）狀態法：根據二力平衡條件、牛頓第二定律或牛頓第三定律，可以判斷靜摩擦力的方向.假如用一水平力推桌子，若桌子在水平地面上靜止不動，這時地面會對桌子施一靜摩擦力.根據二力平衡條件可知，該靜摩擦力的方向與推力的方向相反.加速狀態時物體所受的靜摩擦力可由牛頓第二定律確定.
（2）假設法：假設接觸面光滑時，看物體是否發生相對運動.若發生相對運動，則說明物體間有相對運動趨勢，且假設接觸面光滑后物體發生相對運動的方向即為相對運動趨勢的方向，從而確定靜摩擦力的方向.
（3）利用牛頓第三定律來判斷.關鍵點是抓“力是成對出現的”，先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據“反向”確定另一物體受到的靜摩擦力.
4.2 計算摩擦力的大小
（1）首先要分析物體所處的狀態，分清摩擦力的性質：靜摩擦力或滑動摩擦力.
（2）靜摩擦力其大小、方向都跟產生相對運動趨勢的外力密切相關，但跟接觸面相互擠壓力無直接關系.靜摩擦力的大小、方向具有可變性.其大小依據物體的運動狀態進行計算，若為平衡狀態，靜摩擦力將由平衡條件建立方程求解；若為非平衡狀態，可由動力學規律建立方程求解.
（3）最大靜摩擦力Fmax是物體將要發生相對滑動這一臨界狀態時的摩擦力，它的數值與N成正比，在N不變的情況下，滑動摩擦力略小于Fmax，而靜摩擦力可在0～Fmax間變化.
5 運用“迷思概念”糾正教學模型對靜摩擦力的“迷思概念”進行實踐研究
下表是筆者利用帶學生實習的機會，在湖北黃岡市區的一所高中的高一（3）和高一（5）兩個班做的實驗數據比較.
表一：高一（3）班和高一（5）班兩次單元測試成績比較.
靜摩擦力范文3
一、新課引入方式
1.以問題方式引入
提出以下問題供學生思考：（1）靜摩擦力的概念是什么？方向如何確定？表達式中關鍵字及其含義是什么？（2）受靜摩擦力作用的物體一定靜止嗎？舉例說明。（3）產生靜摩擦力的條件如何？（4）靜摩擦力有最大值嗎？它的大小如何確定？
通過看書和對以上問題的思考，學生粗略知道這一節課內容哪些地方難懂，上課時需要特別留心聽講，課后注意復習并有針對性地進行訓練，做到心中有數。
2.分析生活實例引入
引導學生從現實生活中找出靜摩擦力有關的例子，進行分析。
例如，（1）人走路時與地面之間有靜摩擦力，否則人不能向前進。（2）手握玻璃瓶子不會掉，是因為瓶子受到手對它向上的靜摩擦力的作用。（3）用水平力推桌子時，桌子為什么沒有向前運動？是因為桌子與地面有靜摩擦力的作用。通過實例分析，學生感受到靜摩擦力就在身邊，對靜摩擦力有一種親切感，消除了對此知識的陌生感。
二、新課教學方式
1.課堂實驗探究得出靜摩擦力概念、條件及方向
為了深入研究靜摩擦力，課前準備好實驗器材，課堂上安排學生獨立完成以下兩個探究實驗：
（1）毛刷實驗：將一長毛刷固定在一木塊下表面，在木塊右側裝一掛鉤；同時將砂紙鋪在桌面上，以增加摩擦力。提醒每個學生一邊實驗一邊觀察毛刷的變化情況。把木塊和毛刷一起放在砂紙上，毛刷與砂紙相接觸，用彈簧秤沿水平方向拉木塊，保持其不發生移動，同學們立即看到刷毛偏移的方向。根據力的作用效果，學生很容易分析出使刷毛發生形變的力就是靜摩擦力。學生清楚地“看到”了靜摩擦力的存在，易于理解。
（2）手壓桌面推拉實驗
學生在毛刷實驗中“看到”靜摩擦力確實存在，但感受不夠深刻。筆者接著讓學生做手壓桌面推拉實驗：把一只手放在水平桌面上用力壓桌面的同時推或拉（但要保持手與桌面相對靜止）。這時，學生就會強烈感覺到靜摩擦力的存在。并且認識到用力推（拉）手時感覺到有一個力阻礙手運動，這個力的方向跟推（拉）手的方向相反。故靜摩擦力的方向應該與接觸面相切，與物體運動趨勢方向相反。
這個實驗操作簡單，效果明顯，深受學生的喜愛。
經過實驗探究，學生對靜摩擦力的認識比較深刻。此時老師把握機會及時指導學生對這部分內容進行小結，得出靜摩擦力的概念、產生條件及方向。
2.利用演示實驗進行靜摩擦力大小的教學
請先觀察以下實驗：
演示1：靜止在粗糙的水平面上的物體，它的受力怎么樣？
結論：物體受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力，不受靜摩擦力。
演示2：用彈簧秤水平慢慢拉物體，物體由靜止變為運動。指導學生仔細觀察彈簧秤示數變化：從零開始增大到某一數值之前，物體保持靜止，當彈簧秤示數等于某個值時物體開始運動；物體運動后彈簧秤數值減小一些。用不同質量物體重復上述實驗。
結論：用彈簧秤拉物體，物體靜止時受到的力有四個，即重力、支持力、彈簧秤對物體的拉力、靜摩擦力。其中靜摩擦力方向跟物體運動趨勢方向相反（即跟拉力的方向相反）。從二力平衡知道，當拉力增大，靜摩擦力（f靜）也增大。這說明，靜摩擦力的大小是變化的。從實驗可看出，當拉力增大到某一值，物體從原來靜止變為運動，彈簧秤讀數也隨即減小。因此靜摩擦力有最大值（fMAX）。故此，靜摩擦力的大小為0≤f靜≤fMAX。
三、通過案例分析方式對難點進行歸納
剛接觸靜摩擦力的學生往往對判斷靜摩擦力的方向感到困難，可通過對案例分析歸納出判斷靜摩擦力方向的常用方法
（1）假設法。我們可假設接觸面是光滑的，判斷物體將向哪個方向滑動，從而確定相對運動趨勢的方向，進而判斷出靜摩擦力的方向。
如圖1所示，物體A靜止在斜面B上，要判斷A所受靜摩擦力的方向，可設斜面光滑，則物體將沿斜面下滑，說明物體靜止在斜面上時有相對斜面下滑的趨勢，從而判定A所受的靜摩擦力方向沿斜面向上。
（2）根據物體的運動狀態判斷如圖2所示，在拉力F作用下，A、B一起在水平地面上勻速運動。對A來說，它在水平方向受到向右的拉力F而處于平衡狀態。
根據平衡條件知，A必然受沿A、B接觸面向左的靜摩擦力作用。A、B接觸面上，B受到向右的靜摩擦力作用。這也說明了，受靜摩擦力作用的物體不一定靜止。
四、通過課堂練習方式鞏固知識
為了鞏固這節課的基礎知識，加強對本節的重點、難點知識的訓練，精選有代表性的習題，讓學生堂上練習、交流與討論。老師隨堂觀察，物色“小先生”。待學生完成練習，請“小先生”跟同學們分析每一題的解答思路，最后由老師點評。
（1）皮帶運輸機把貨物由低處送到高處（貨物相對于皮帶靜止）試分析此時貨物相對于皮帶的運動趨勢方向和所受靜摩擦力的方向。
分析：若貨物與皮帶的接觸面是光滑的，那么當把貨物放在皮帶上時貨物將向下滑動而無法向上運動，即貨物相對皮帶的運動趨勢方向向下。由于靜摩擦力方向與物體相對運動趨勢方向相反，所以貨物受到的靜摩擦力方向沿皮帶向上。
（2）木塊放在水平面上，用同樣大小的外力F，先自左向右推，后自右向左推，木塊均保持靜止。問：（1）前后兩次推木塊，木塊受到的靜摩擦力是否相同？（2）若將外力F增大至10N，木塊恰能滑動，則木塊與水平面間的靜摩擦力的取值范圍是多少？
分析：前后兩次推木塊，木塊未能運動，說明木塊受到摩擦力的作用且大小與外力F相等，方向相反。甲圖中外力F自左向右推木塊，使木塊有一自左向的運動趨勢，而靜摩擦力的方向與運動趨勢方向相反，故應自右向左。同理，乙圖中的靜摩擦力大小等于外力F，方向應自左向右?？梢?，兩次以同樣大小的外力F推木塊，木塊受到的靜摩擦力大小相等，但方向相反，故前后兩次木塊受到的靜摩擦力不相同。木塊與水平面間的靜摩擦力的取值范圍是0到10N。
（3）如圖，位于斜面上的物塊M在沿斜面向上的力F作用下，處于靜止狀態，試分析斜面對物體的靜摩擦力方向如何？
靜摩擦力范文4
1．靜摩擦力是否做功？
要回答這個問題，得從功的計算公式 談起。公式中的F就是要計算做功的那個力，s是受力物體的位移，它的大小、方向與參考系的選取有關，計算某力的功時均以地面或相對地面靜止不動的物體為參考系。在具體問題中，若受力物體可以簡化為質點，則位移就是質點的位移，若不能簡化為質點，則位移就是力的作用點的位移。公式中的 是位移方向與力的方向間的夾角。公式中力F、位移s、cosα，這三個量中只要有一個量取值為零，則功為零，即不做功。談論靜摩擦力是否做功，前提就是靜摩擦力必須存在，接下來就是看s和cosα了，若s為零，即受靜摩擦力作用的物體相對地面靜止，靜摩擦力的功就是零，即靜摩擦力不做功。若s不為零，但α=90o，即靜摩擦力與物體運動方向垂直時，靜摩擦力也不做功。除此之外，靜摩擦力的功不會為零，也就是說靜摩擦力會做功。
比如我們用手指夾起鋼筆，平衡掉重力使鋼筆相對手指靜止的力，就是手指對鋼筆的靜摩擦力，它的方向豎直向上，當鋼筆在空中沿水平方向運動時，手指對鋼筆的靜摩擦力不做功；當鋼筆在非水平方向運動時，手指對鋼筆的靜摩擦力對鋼筆做功。
在靜摩擦力存在的前提下，它是否做功，關鍵是看s或cosα是否為零。
2．靜摩擦力做正功還是做負功？
在討論了靜摩擦力是否做功后，討論這個問題就比較簡單了。由公式可以看出，當靜摩擦力方向與位移方向間的夾角小于90°，即α90°時，靜摩擦力做負功。如上面所說的手指夾著鋼筆在空中的運動，若向上運動，則靜摩擦力的功是正功；如向下運動，則靜摩擦力的功是負功。
靜摩擦力做正功還是做負功，全在于靜摩擦力的方向與位移方向間的夾角大小。
3．一對靜摩擦力功的代數和是否為零？
物體間力的作用是相互的，即作用力與反作用力，它們總是等值、反向、共線地分別作用于兩物體，靜摩擦力也不例外。那么，作為作用力和反作用力的一對靜摩擦力，它們分別對對方做的功的代數和是否為零呢？由于靜摩擦力的施力者與受力者相對靜止，它們相對地面的位移相同，答案是肯定的，那就是作為作用力和反作用力的一對靜摩擦力的功的代數和一定為零。
比如，將一個物體靜置于水平地面，用水平拉力F去拉物體，物體仍靜止不動，這時地面對物體及物體對地面的靜摩擦力大小都是F，由于物體（質點）相對地面的位移是零，物體對地面的靜摩擦力作用點相對地面的位移也是零，當然，這兩個力對對方的功就自然是零了，這兩個力靜摩擦力的功的代數和自然是零。再比如將A、B兩物體疊放在水平地面上，用水平拉力F拉物體A，使A、B兩物體保持相對靜止一起做直線運動，如圖1所示。運動過程中，兩物體的位移相同，A對B的靜摩擦力與B對A的靜摩擦力大小相等、當向相反，因此，這兩個力靜摩擦力對對方做的功等值反號，它們的代數和為零。
圖一
4．人走路過程中，地面的靜摩擦力對人是否做功？
這個問題，咋一看似乎是做正功，其實，地面對人的靜摩擦力是不做功的。人走路過程中，只是人腳接觸地面時才受到地面對腳的靜摩擦力作用，腳抬起來向前移動過程中，是不受地面的靜摩擦力作用的。從腳觸地到離地，靜摩擦力的作用點相對地面沒有移動，即腳相對于地面的位移是零，故地面對人的靜摩擦力對人不做功。同理，人對地面的靜摩擦力對地面也不做功。
既然不做功，那么人走路時的動能是怎么獲得的呢？人在走路時，人腳是要斜向后登地的，登地時人體下肢對軀干施加斜向前上方的力，同時軀干向前發生位移，所以這個力對人體做正功，使人獲得動能。人登地，抬腳向前，需要下肢肌肉的收縮舒放，自然要消耗人體的生物化學能。所以，走路過程中人獲得的動能實際上來自于人體的化學能。地面對人的靜摩擦力的存在，保證了走路時下肢對軀干作用力的實施，為人體肌肉施力做功提供了條件。
5．汽車運動中，地面對主動輪的摩擦力對汽車是否做功？
汽車運動中，發動機通過傳動裝置帶動主動輪繞車軸轉動，若不打滑，地面對輪胎與地面的接觸處有靜摩擦力作用，其方向與汽車運動方向一致。隨著輪胎在地面的滾動，輪胎表面與地面的接觸點（靜摩擦力的作用點）隨輪胎的轉動離開了地面，這個作用點在摩擦力的方向上相對地面的位移是零。所以地面對主動輪的摩擦力對汽車不做功。
6．靜摩擦力做功，系統內能是否一定增加？
如圖2所示，將一火柴盒放在光滑水平面上，使火柴盒的涂藥面朝上，用一根火柴棍的涂藥端緊壓火柴盒的涂藥面?，F在火柴棍另一端用力推動火柴盒運動，火柴盒之所以運動，就是火柴棍對起靜摩擦力作用的結果，這個靜摩擦力顯然做了功，但由于施力者（火柴棍）與受力者（火柴盒）間未發生相對滑動，并未使接觸面的內能增加而使溫度升高，這樣是不能點燃火柴的。所以靜摩擦力做功，不一定引起系統的內能增加。
靜摩擦力范文5
在獲得摩擦力的概念之前，我們運用如圖2所示的方法，用手拉靜止在桌面上的物體，來體驗摩擦力的存在，經歷了兩個過程，開始時。雖然對物體施加了拉力，但物體沒有被拉動。說明物體還受到一個阻礙其運動的力，這個力我們稱為靜摩擦力。當拉力大到一定程度，物體就在桌面上滑動起來，物體滑動以后，依然需要拉力，否則，物體就會停下來，即物體滑動以后，也受到一個阻礙其運動的力。這個力后來我們稱為滑動摩擦力。
由此可見，靜止的物體可能受摩擦力的作用。也可能不受摩擦力的作用。判斷靜止的物體是否受摩擦力的作用，關鍵要明白摩擦力產生的條件，才能作出正確判斷。
1 明確摩擦力產生的條件
由圖2實驗，可分析出產生摩擦力的首要條件是：兩個物體要接觸，且具有壓力；必要條件是相互接觸的物體要有相對運動趨勢或發生了相對運動。這兩個條件缺一都不能產生摩擦力。
圖3中，物體A在不同的位置，受力亦不同。有無摩擦力當然也不同。
圖3(a)中，雖然物體與地面接觸，有壓力。但無相對運動或相對運動的趨勢，因而無摩擦力；圖3(b)中，物體A與墻相互接觸，且向下運動，但無壓力，因而無摩擦力；圖3(c)中，力，垂直作用于物體A而使其處于靜止狀態，且物體A具有向下運動的趨勢，因而物體A與墻壁之間有靜摩擦力；圖3(d)中，物體A對地面有壓力。以速度v相對地面運動，因而接觸面之間有滑動摩擦力產生。
由上面的說法可知。兩個接觸的物體之間產生摩擦又分為下列兩種情況：
(1)它們要有相對運動趨勢。“運動趨勢”是一種傾向，兩物體仍處于相對靜止。這種情況下的摩擦力是靜摩擦力。
(2)已經發生了相對運動，又分為滑動和滾動，相應地稱為滑動摩擦和滾動摩擦。此時，滑動摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和對接觸面的壓力有關：滾動摩擦遠遠小于滑動摩擦。我們要注意滑動摩擦和滾動摩擦的識別。例如，自行車輪子是沿地面滾動的，受到的是滾動摩擦，而勒緊剎車時剎車皮與輪圈是相對滑動的。阻礙輪子轉動的力是滑動摩擦力。
2 正確理解相對運動方向或相對運動趨勢方向
兩接觸的物體相對運動方向或相對運動趨勢方向可通過“毛刷實驗”來進行理解。取一只毛稍長的毛刷(其毛的軟硬度要適中)，將毛向上放在桌面上，如圖4(a)所示，把適當質量的物體A放在毛刷上。看到毛有所彎曲，這是物體A的壓力產生的，再用力推或拉毛刷，如果物體A靜止或向左右發生了相對滑動，可觀察到毛刷上邊的毛不僅彎曲，而且向同一個方向傾斜，如圖4(b)所示。這說明物體A相對毛刷有向毛傾斜方向運動的趨勢，或物體A相對于毛刷上邊毛傾斜方向發生相對運動。其運動趨勢方向或相對運動方向為毛刷上邊毛傾斜的方向。
產生摩擦力的條件中。相對運動或相對運動趨勢是指相互接觸的物體之間的相對運動或相對運動趨勢，因而判斷相對運動或相對運動趨勢的“參照物”應該選取給物體摩擦力的那個物體為“參照物”，而不是別的物體做參照物。如斜面上放一木塊。我們很容易知道木塊有向下滑的趨勢。這里有向下滑的趨勢是以斜面為參照物而言的。
3 運動的物體一定受摩擦力嗎?
通過以上討論。我們知道靜止的物體不一定不受摩擦力的作用，那么，運動的物體就一定受摩擦力的作用嗎?答案顯然是否定的，為什么呢?
第一種情形如圖3(b)所示，物體A雖然運動，與墻面接觸但無壓力，因而不受摩擦力的作用。
第二種情形如圖5所示，若拉力F拉著物體A和B一起勻速向右運動。A與地面接觸且對地面有壓力。很明顯A受到地面對它的滑動摩擦力的作用，方向向左。物體A和B一起相對地面勻速向右運動，由于是“一起”，所以。A和B之間并沒有發生相對運動(它倆相對靜止)，因而A和B之間沒有摩擦力。這一結論還可以用力的平衡知識來反證。即對B來說，不論是受向右還是向左的摩擦力，都不會做勻速運動，反過來證明B不受摩擦力。
所以，判斷運動的物體是否受摩擦力的作用，依然要根據摩擦力產生的條件，即相互接觸有壓力且發生相對運動或有相對運動趨勢。
4 正確區分靜摩擦和滑動摩擦
在日常生活中靜摩擦和滑動摩擦現象隨處可見，有時很難將它們嚴格區分開來，例如人走路，依靠地面所提供的摩擦力作為動力，同時人又是運動的，人與地面的摩擦究竟是靜摩擦還是滑動摩擦?
如果你注意體會一下走路的動作會發現：人向前走，腳是向后蹬地面的，腳向后蹬地有向后滑動的趨勢，但并沒有真向后滑動，這時腳受地面對它的摩擦力是靜摩擦力，方向向前，這個力阻礙了腳相對地面向后滑，但對整個人體來說，它使人相對地面向前進，成為人向前走動的動力。如果人與地面是滑動摩擦，腳向后蹬地面就會發生相對運動，出現的就是打滑現象，人就走動不起來了。
再如圖6是一個傳送帶，B輪轉動帶動物體C向右上方運動，問：(1)物體C與皮帶之間是何摩擦?(2)皮帶與B輪之間是何摩擦?
靜摩擦力范文6
關鍵詞：摩擦力；靜摩擦力；滑動摩擦力
在全日制普通高中物理教學中，摩擦力這一節的內容既是重點，也是難點，在近幾年的高考試題中頻繁出現這一方面的題目。在學習摩擦力這一節內容時，學生總是似是而非，如摩擦力是否存在？摩擦力的大小及方向，以及摩擦力是否做功等問題。然而摩擦力不但是力學基礎，也是組成整個高中物理知識的一塊“基石”。摩擦力中又表現出“動中有靜，靜中有動”，尤其靜摩擦力在許多情形下似乎是“若有若無，方向不定”。在判斷摩擦力是否做功時，必須分清是靜摩擦力還是滑動摩擦力，如果是靜摩擦力做功時，怎樣理解“相對靜止”和“相對運動”，動摩擦力又怎樣理解“運動”和“相對運動”的關系？而摩擦力是很常見的力，在生產技術中的應用是很廣泛的。所以，怎樣學習摩擦力效果才會更好，我認為應注意以下幾個方面：
1、摩擦力的概念
在高一物理課本中，摩擦力的概念是：兩個相互接觸的物體在受到外力作用而具有相對運動或相對運動趨勢時，在接觸面處產生一種阻礙相對運動的力，這種力就叫摩擦力[1]。摩擦力又可以分為靜摩擦力和滑動摩擦力、滾動摩擦力三類。在這里講靜摩擦力和滑動摩擦力。什么叫做靜摩擦力？
兩個相互接觸的物體在受到外力作用而具有相對運動趨勢時，物體之間就產生一種阻礙相對滑動的力，它發生在物體的接觸外，這種力叫做靜摩擦力[2]，靜摩擦力的大小由沿水平方向的外力的大小決定，且隨外力大小的改變而改變，方向與相對滑動的趨勢相反，外力增加至某一數值，物體剛能滑動時，靜摩擦力達到極限值，而不再隨外力增大而增大，這一極限值叫最大靜摩擦力。當外力小于或等于最大靜摩擦力時，物體將保持原來靜止狀態。靜摩擦力可為零至最大靜摩擦力之間的各個數值。在1781年英國的物理學家庫侖（1736——1806）[2]?建立了關于最大靜摩擦的近似規律，叫做摩擦定律，其內容如下：
1.1重量和底面的光滑程度相同的物體，在同一平面上的最大靜摩擦與接觸面的大小無關；
1.2靜摩擦的最大值f?m與接觸面的材料、表面情況、溫度等有關；
1.3最大靜摩擦力與兩個物體互相擠壓的正壓力N成正比。
實驗表明，最大靜摩擦力f?m的大小與兩接觸物體間的正壓力N的大小成正比，即f?m∝N 或f?m = μ0N
式中μ0叫做靜摩擦力因數，它由相互接觸物體的材料和表面情況（如粗糙程度、干濕程度等）決定。
滑動摩擦力是兩個互相接觸的物體在作相對滑動時，它們的接觸面在切向上都要產生一種阻礙物體運動的力，這種力叫做滑動摩擦力???[2]，用符號f表示，摩擦定律也適用于滑動摩擦的規律，其公式為：f =μN
式中μ為滑動摩擦因數，它也由相互接觸物體的材料和表面情況決定，為庫侖還建立了兩條關于滑動摩擦的規律：
1.3.1滑動磨擦擦的方向和每一個相對運動的物體的速度方向相反；
1.3.2滑動磨擦擦因數μ（在低速時）小于靜摩擦因數μ0。
一般情況下，相對于靜摩擦力來說，滑動摩擦力還是比較容易確定的，它像一個恒力似的，但有時滑動摩擦力在問題中是一個變化的力，其大小與方向均可改變，這兩種摩擦之間也沒有絕對的界限，在一定條件下，這兩種摩擦也可以相互轉換。
2.關于摩擦力是教學中的重點和難點之一，要學好它首先要知道它的產生條件，即可以歸納為八個字“接觸、擠壓、相對、粗糙”，這樣便于記憶、掌握，收到了較好的效果，即：
2.1接觸：即兩物體要相互接觸；
2.2擠壓：即兩物體間要有壓力；
2.3相對：即兩物體間要有相對運動（對應于滑動摩擦力情形），或兩物體要有相對運動趨勢（對應于靜摩擦力的情形）；
2.4粗糙：即兩物體的接觸面要粗糙。
這是摩擦力產生的四個必要因素[3]。
如圖1、所示，物體A向右運動，接觸面光滑，物體A與地面間存在摩擦力嗎？
圖1
解析：由題設知，兩物體已滿足三個條件，而不滿足第四個條件，所以這里并不存在摩擦力。
3、關于摩擦力的大小
要確定摩擦力的大小，首先要分清摩擦力的種類：是靜摩擦力、滑動摩擦力還是最大靜摩擦力. 如果物體處于平衡狀態時，可以用平衡力來求摩擦力的大小，是一種較快捷方法，在教材中提到“摩擦力的大小跟壓力成正比，也就是跟一個物體對另一個物體表面的垂直作用力成正比[1]”的實驗及結論，不能全面解釋有關問題，例如：同一個物體在從靜止到開始運動的過程中，摩擦力的大小是改變的，它的大小除了跟正壓力的大小接觸面的粗糙程度有關外，還與作用在物體上的外力大小有關系，而這種過程是平衡狀態過程，可用平衡力來解決問題。若物體處于非平衡狀態，（加速或減速運動）時，這種方法顯然不再適用，此時，靜摩擦力大小只能根據牛頓第二定律求解?；瑒幽Σ亮Υ笮〖瓤梢愿鶕Σ炼蒮 =μN求解，也可以根據物體運動狀態結合牛頓第二定律間接求解，對于最大靜摩擦力，也可以用公式f 靜max=μN求解。
例2、在東北的冬季伐木工作中，許多伐下的木料裝在雪橇上，用馬拉著雪橇在冰道上滑動，將木料運送上去。一個有鋼制滑板的雪橇，上面裝著木料，總重量為4.9×104N，在水平冰道上，馬要在水平方向用多大的力才能夠拉著雪橇勻速前進[1]？
分析：雪橇（包括木料）在水平方向受到兩個力的作用，馬對雪橇的拉力F1，冰道對雪橇的滑動摩擦力F2（分析雪橇的受力情況）從初中學過二力平衡的知識知道，F1和F2大小相等，方向相反，即F1 = F2，滑動摩擦力F2的大小可以由F2 =μFN求出。其中FN的大小等于雪橇的總重量G，即FN = G，鋼和冰之間的動摩擦因數的數值可在課文的表中查出：μ = 0.02，重量G是已知的，由此可求出F2，進而求出馬的拉力F1（運用已學過的知識，把待求量與已知量聯系起來）
解：已知G = 4.9×104N，μ = 0.02 求拉力F1
F1 = F2 = μFN=μG 代入數字得F1 = 0.02×4.9×104N = 980N
馬要在水平方向用980N的力，才能夠拉著雪橇勻速前進。
4、關于摩擦力的方向
摩擦力的定義告訴我們：摩擦力的方向總是與物體相對運動或相對運動趨勢的方向相反，分析時要緊扣定義，作出正確判斷，如圖3所示，物體B受到力F的作用，如何判斷物體A和物體B所受摩擦力的方向？因為沒有先千訴A、B物體的運動狀態，所以分析應分三種情況討論：①若A、B均處于平衡狀態（靜止或一起做勻速向右運動），則物體B受到地面的摩擦力水平向左，而A、B之間無摩擦力。②若A、B一起向右加速運動，則A受到B的摩擦力水平向右，則A對B的摩擦力水平向左，B受到地面的摩擦力水平向左。③若A、B一起向左加速運動時，則A受到B的摩擦力水平向左，而A對B摩擦力水平向右，B受到地面的摩擦力水平向右。對于①，學生都能夠理解、掌握的，（可以用假設法判斷A、B之間無摩擦力）；對于②和③是運用牛頓第二定律，所以關于摩擦力方向的判斷要分清物體所處的運動狀態。
5、摩擦力做功
摩擦力可分為靜摩擦力和滑動摩擦力，而靜摩擦力是產生在兩個有相對運動趨勢的物體之間，也就是說兩個物體是相對靜止的，那么，靜摩擦力能不能做功，是做正功還是做負功呢？滑動摩擦力是產生在兩個相對運動的物體之間，那么，滑動摩擦力是不是總是做負功呢？那么我們分析以下例子：
例3：如圖4所示，物體A放在水平桌面，通過跨過光滑的定滑輪的細繩與物體B連在一起，物體A、B保持靜止，試分析物體A所受的摩擦力對物體A做的功[4]。
解析：在這個題目中，雖然物體A和桌面之間存在著相互作用的靜摩擦力，但由于物體A沒有位移，因而這里的靜摩擦力不做功。
可見，靜摩擦力和滑動摩擦力既可以做正功，也可以做負功。也可以不做功。在判斷靜摩擦力能否做功時，應該正確理解“相對靜止”和“運動”的關系，所謂的兩物體相對靜止是相對兩物體彼此為參照物而言的，并不是物體不運動。在靜摩擦力做功的過程中，有機械能的轉移（靜摩擦力起著轉移機械能的作用），而沒有機械能轉化為其它形式的能。而在分析滑動摩擦力做功時，也要正確理解“運動”和“相對運動”的關系。分析是誰對誰滑動摩擦力和滑動摩擦力的方向與物體的位移方向，才能確定滑動摩擦力的做功情況。
摩擦力是很常見的，在我們的現實生活中，手中拿的瓶子、毛筆不會滑落，就是靜摩擦力作用的結果，能把線織成布，把布做成衣服，也是靠紗線之間的靜摩擦力的作用；摩擦力在生產技術中的應用也是很多的，皮帶運輸機，是靠貨物和傳送帶之間的靜摩擦力，把貨物送往高處的。因此，學好摩擦力的知識，不但是為了應付高考，更重要的是它的應用。
參考文獻：
[1] 人民教育出版社物理室編著，全日制普通高級中學教科書（必修加選修）第一冊，北京：人民教育出版社，2003.6
[2] 梁紹榮，劉昌年，盛玉華主編，第一分冊（力學），北京：高等教育出版社，1995.7