前言：中文期刊网精心挑选了静摩擦力范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
静摩擦力范文1
1、静摩擦力通过传动装置成为驱动力
我们先从汽车的驱动轮受力情况分析.一般汽车的前轮为导向轮，后轮为驱动轮.以无滑滚动为例，由于发动机带动传动装置使后轮受到一个驱动力矩的作用，产生转动，使后轮与地面接触处相对地面有向后运动的趋势，于是路面对后轮产生向前的静摩擦力，这个力就成为车辆前进的直接动力.那汽车的驱动力矩与什么因素有关呢？在发动机内部，当离合器接合飞轮与变速箱之后，引擎的动力就传达至变速箱，简单而言，变速箱内部就是两排不同大小的齿轮，驾驶人在座舱内进行换档动作时，拨动排档杆，排档杆连结的连杆会衔接至齿轮箱内，改变两排齿轮的相对位置，藉着不同齿轮之间的搭配，完成变速的目的。两个齿轮之间，如果被带动齿轮与带动齿轮的齿轮比越高，那么被带动齿轮的旋转速率越低、但是输出扭力越高；反之，齿轮比越低，那么被带动齿轮的旋转速率越高、但是输出扭力越低。用公式表示即为：
F×R=M×N1×N2×η
F：驱动力；R：车轮半径；M：扭矩；N1：变速箱齿轮比；N2：最终齿轮比；η：机械效率
发动机产生的扭矩并不一定全部能转化成为汽车前进的动力，如果地面比较光滑，路面与轮胎间的最大静摩擦力小于理论驱动力，就不能使驱动轮做单纯滚动而是边滚边滑，甚至原地转动不能前进。
2、静摩擦力做功问题的讨论
静摩擦力范文2
那么什么是“迷思概念”？如何纠正静摩擦力概念中的“迷思概念”？本文作者试图运用教育心理学和学科教育理论等进行分析探究.
1 “迷思概念”的理论研究
1.1 建构主义理论
建构主义理论认为，学习不是知识由教师向学生单方向传递的过程，而是学生积极主动建构科学概念、建构自己的知识的过程.在建构过程中学生是主体，教师只扮演引导者、帮助者、咨询者的角色，学生通过新旧知识经验之间的双向的、反复的相互作用，来形成和调整自己的知识经验结构.在知识的建构过程中，学生对当前信息的理解需要以原有的知识经验为基础，通过顺应和同化两方面的统一，建构自我的概念系统，形成自身的认识.可见，学习不是简单的知识累积，而是新旧知识的冲突而引发的概念转变和机构重组.
1.2 “迷思概念”的界定
学生头脑中存在的与科学概念不一致的认识称为“迷思概念”（misconception）.
1.3 “迷思概念”的来源及其特点
学生不是头脑一片空白来学习科学课程的.学生通过日常生活、学习等各种途径以及自身的[HJ1.25mm]实践活动，对客观世界已经形成了自己的看法和认识，并且不自觉地形成了自己独特的思维方式.这种在接受正式的科学教育之前所形成的概念一般称之为前科学概念，简称前概念.学生形成的前概念由来已久、根深蒂固.
当前概念与科学概念的内涵一致时，就成为学生学习科学概念的积极“生长点”，从旧经验中顺应 “长”出新知识；不一致时，则会形成模糊甚至是错误的认识，被称为“错误概念”（misconception）或“误解”.我国台湾学者却将其翻译为“迷思概念”，取其“mis-”的音与“conception”的义.
从认知观点来看，常见的迷思概念产生的原因有：学习产生的新信念与原有信仰系统冲突、没有联结到先前知识、心智运作中注意的问题、解题时心智处理过程的错误等等.如当学生头脑中的物理认知情境与客观实际物理现象发生的物理情境不一样时就会引起“迷思概念”.还如面对新概念，不恰当地教学也会导致学生学习知识上的缺陷、困惑与误解，就会造成认知上的“迷思概念”. 实践证明，学生的“迷思概念”具有顽固性、普遍性，它不仅存在于物理教学中，也存在于其他学科中.因此，“迷思概念”的研究，具有现实意义和重要意义.
2 静摩擦力概念的研究
梳理了从高中物理教材到大学物理教材，静摩擦力的科学概念内涵归纳如下.
2.1 静摩擦力
（1）概念：两个相互接触的物体有相对运动趋势时产生的摩擦力.
（2）产生条件：①相互接触且挤压；②有相对运动趋势；③接触面粗糙.
（3）大小：随引起相对运动趋势的外力的变化而变化，即只与外力有关，而与正压力无关.静摩擦力的大小： 0
（4）作用效果：总是阻碍物体间相对运动的趋势，并不是阻碍物体的运动.它可以作阻力，也可以作动力.
（5）方向：总是与物体的相对运动趋势方向相反.
2.2 最大静摩擦力
（1）概念：静摩擦力的最大值叫最大静摩擦力.
（2）大小：Fmax=μsN.
2.3 摩擦力产生的机理
摩擦力产生机理的本质目前还没有定论，较为公认的机理本质有以下几点：
（1）接触面凸凹不平产生相互机械啮合；
（2）分子之间的引力；
（3）电磁力作用.
3 静摩擦力的“迷思概念”纠正研究
3.1 构建“迷思概念”纠正教学模型
根据建构主义的观点， 学生认知结构的改造和重组的过程就是认知发展进行同化与顺应的过程.纠正学生的“迷思概念”就是要改造和重组学生原有的认知结构，引发认知冲突，让学生的认知顺应，形成新概念.
国内外教育心理学家、教育研究者以及学科课程的编制者对概念的教学模式进行了大量的研究， 提出了许多概念转变教学的模型.如Nussbaum and Novick提出了一个基于皮亚杰的顺应理论的教学模型，包括四个主要过程：①通过学生对矛盾事件的反应来揭示前概念；②使学生明确他们自己和其他学生的观点；③通过让学生解释一个矛盾事件来引起认知冲突；④鼓励和引导学生认知的调整，使其建立与科学观念相一致的新的概念模型.还如约瑟夫萨・S克拉伊契克（Joseph.Krajcik）的概念转变教学模式是一种动态、循环的过程， 主要有四部分组成：①学生描述他们的理解和认识；②重新建构理解和认识；③应用新的理解和认识；④将新的理解和认识与以前的理解和认识做比较.
分析和借鉴上述两种典型的概念转变教学模型，结合高中学生的心理特点和认知特点，以及笔者多年从事物理教学的经验，构建动态、循环的“迷思概念”纠正教学模型如下：①呈现学生产生的“迷思概念”；②创设矛盾情境引发认知冲突③去伪存真重建新概念； ④理解和运用概念.其模型框架如图1所示.
3.2 静摩擦力的“迷思概念”纠正研究
下面列举两例典型的高中物理静摩擦力学习过程中产生的“迷思概念”，运用“迷思概念”纠正教学模型进行纠正研究.[HJ1.2mm]
3.2.1 典型“迷思概念”之一
（1）呈现学生产生的“迷思概念”
运动的物体间一定有摩擦力，静止的物体间不存在摩擦力.
（2）创设矛盾情境引发认知冲突
如图2所示，其一若两物体接触面是光滑的，则两物体间不论怎样运动，都不会有摩擦力存在.
其二若两物体间接触面不光滑，则①若物体A、B均相对地面静止，则A与B之间没有摩擦力；但B与地面间虽然静止却有“相对运动的趋势”，所以存在与F等值反向的静摩擦力.②若A与B做匀速直线运动，则A、B虽都在运动，但因A、B间无“相对运动或相对运动趋势”，故没有摩擦力；而B与地面间有“相对运动”，故存在滑动摩擦力.③若在力F的作用下A、B一起做变速运动，则A、B均处于运动状态，且A、B之间有“相对运动趋势”，故存在静摩擦力；而B与地面之间有“相对运动”，故存在滑动摩擦力.
（3）去伪存真重建新概念
摩擦力是否存在与运动和静止无关，而是与相对运动或相对运动趋势的存在有关.
（4）理解和运用概念
应用举例：如图3指明物体A在以下四种情况下所受的静摩擦力的方向.
（1）物体A静止于斜面上，如图3甲所示；
（2）物体A受到水平拉力F作用而仍静止在水平面上，如图3乙所示；
（3）物体A放在车上，在刹车过程中，A相对于车厢静止，如图3丙所示；
（4）物体A在水平转台上，随转台一起匀速转动，如图3丁所示.
[TP8GW18.TIF，BP#]
解析 运用假设法不难判断出图甲斜面上的物体有沿斜面向下滑动的趋势，所受的静摩擦力沿斜面向上；图乙中的物体A有向右滑动的趋势，所受静摩擦力沿水平面向左.对乙图中的A物体也可以根据共点力作用下物体的平衡条件判定所受静摩擦力的方向水平向左.图丙中，A物体随车一起向右减速运动，其加速度方向水平向左，由A物体的受力情况及牛顿第二定律可知，A物体所受静摩擦水平向左（与加速度同向）；图丁中，A物体随转台匀速转动，做匀速圆周运动，其加速度方向总指向圆心，由A物体的受力情况及牛顿第二定律可知，A受到的静摩擦力也总指向圆心.
答案 （1）甲图中，沿斜面向上；（2）乙图中，水平向左；（3）丙图中，水平向左；（4）丁图中，总指向圆心.
3.2.2 典型“迷思概念”之二
（1）呈现学生产生的“迷思概念”
摩擦力的大小一定与正压力成正比.
（2）创设矛盾情境引发认知冲突
若摩擦力是滑动摩擦力，根据f=μN可知，两物体间的滑动摩擦力确实与正压力成正比.但对静摩擦力而言，它是一个被动力，随着使物体产生“相对运动趋势”的外力的变化而变化，与正压力大小无关，正压力只可影响最大静摩擦力的大小.如图4所示，用一力FN将质量为M的物体压在竖直墙壁上不动，不管正压力FN怎样变化，物体与墙壁之间的静摩擦力大小总是等于Mg，与FN大小无关.
（3）去伪存真重建新概念
在求解摩擦力大小之前，必须分析物体的运动状态，从而判明物体所受的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力.若是滑动摩擦力，可用f=μN计算；若是静摩擦力，只能根据运动状态及其受力情况，由受力平衡或牛顿第二定律求解.
（4）理解和运用概念
应用举例：把一重为G=Mg的物体，用一水平推力F=kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的平整墙上.那么，在图4中，能正确反映从t=0开始物体所受摩擦力Ff随t变化关系的图象是
解析 物体对墙壁的压力在数值上等于水平推力F，即FN=F=kt.沿墙壁下滑过程中所受的滑动摩擦力Ff=μFN=μkt.开始阶段FfG.物体的合力、加速度方向向上，且大小逐渐增大，物体做减速运动；当速度减小为零时，物体处于静止状态，物体受到的滑动摩擦力也“突变”为静摩擦力，根据平衡条件可得静摩擦力的大小为Ff=G.本题要注意由滑动摩擦力变为静摩擦力时大小发生了突变.
答案 B
[HJ1.15mm]4 根据“迷思概念”纠正教学模型的信息动态反馈，厘清静摩擦力概念
学生学习静摩擦力之所以会产生许多的“迷思概念”，主要原因是两个方面：一是静摩擦力的有无和方向的判定；二是静摩擦力的大小计算问题.根据“迷思概念”纠正教学模型的信息动态反馈，如图6，重新构建清晰的静摩擦力概念.
4.1 静摩擦力的存在与否以及方向的判定
（1）状态法：根据二力平衡条件、牛顿第二定律或牛顿第三定律，可以判断静摩擦力的方向.假如用一水平力推桌子，若桌子在水平地面上静止不动，这时地面会对桌子施一静摩擦力.根据二力平衡条件可知，该静摩擦力的方向与推力的方向相反.加速状态时物体所受的静摩擦力可由牛顿第二定律确定.
（2）假设法：假设接触面光滑时，看物体是否发生相对运动.若发生相对运动，则说明物体间有相对运动趋势，且假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即为相对运动趋势的方向，从而确定静摩擦力的方向.
（3）利用牛顿第三定律来判断.关键点是抓“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力.
4.2 计算摩擦力的大小
（1）首先要分析物体所处的状态，分清摩擦力的性质：静摩擦力或滑动摩擦力.
（2）静摩擦力其大小、方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关，但跟接触面相互挤压力无直接关系.静摩擦力的大小、方向具有可变性.其大小依据物体的运动状态进行计算，若为平衡状态，静摩擦力将由平衡条件建立方程求解；若为非平衡状态，可由动力学规律建立方程求解.
（3）最大静摩擦力Fmax是物体将要发生相对滑动这一临界状态时的摩擦力，它的数值与N成正比，在N不变的情况下，滑动摩擦力略小于Fmax，而静摩擦力可在0～Fmax间变化.
5 运用“迷思概念”纠正教学模型对静摩擦力的“迷思概念”进行实践研究
下表是笔者利用带学生实习的机会，在湖北黄冈市区的一所高中的高一（3）和高一（5）两个班做的实验数据比较.
表一：高一（3）班和高一（5）班两次单元测试成绩比较.
静摩擦力范文3
一、新课引入方式
1.以问题方式引入
提出以下问题供学生思考：（1）静摩擦力的概念是什么？方向如何确定？表达式中关键字及其含义是什么？（2）受静摩擦力作用的物体一定静止吗？举例说明。（3）产生静摩擦力的条件如何？（4）静摩擦力有最大值吗？它的大小如何确定？
通过看书和对以上问题的思考，学生粗略知道这一节课内容哪些地方难懂，上课时需要特别留心听讲，课后注意复习并有针对性地进行训练，做到心中有数。
2.分析生活实例引入
引导学生从现实生活中找出静摩擦力有关的例子，进行分析。
例如，（1）人走路时与地面之间有静摩擦力，否则人不能向前进。（2）手握玻璃瓶子不会掉，是因为瓶子受到手对它向上的静摩擦力的作用。（3）用水平力推桌子时，桌子为什么没有向前运动？是因为桌子与地面有静摩擦力的作用。通过实例分析，学生感受到静摩擦力就在身边，对静摩擦力有一种亲切感，消除了对此知识的陌生感。
二、新课教学方式
1.课堂实验探究得出静摩擦力概念、条件及方向
为了深入研究静摩擦力，课前准备好实验器材，课堂上安排学生独立完成以下两个探究实验：
（1）毛刷实验：将一长毛刷固定在一木块下表面，在木块右侧装一挂钩；同时将砂纸铺在桌面上，以增加摩擦力。提醒每个学生一边实验一边观察毛刷的变化情况。把木块和毛刷一起放在砂纸上，毛刷与砂纸相接触，用弹簧秤沿水平方向拉木块，保持其不发生移动，同学们立即看到刷毛偏移的方向。根据力的作用效果，学生很容易分析出使刷毛发生形变的力就是静摩擦力。学生清楚地“看到”了静摩擦力的存在，易于理解。
（2）手压桌面推拉实验
学生在毛刷实验中“看到”静摩擦力确实存在，但感受不够深刻。笔者接着让学生做手压桌面推拉实验：把一只手放在水平桌面上用力压桌面的同时推或拉（但要保持手与桌面相对静止）。这时，学生就会强烈感觉到静摩擦力的存在。并且认识到用力推（拉）手时感觉到有一个力阻碍手运动，这个力的方向跟推（拉）手的方向相反。故静摩擦力的方向应该与接触面相切，与物体运动趋势方向相反。
这个实验操作简单，效果明显，深受学生的喜爱。
经过实验探究，学生对静摩擦力的认识比较深刻。此时老师把握机会及时指导学生对这部分内容进行小结，得出静摩擦力的概念、产生条件及方向。
2.利用演示实验进行静摩擦力大小的教学
请先观察以下实验：
演示1：静止在粗糙的水平面上的物体，它的受力怎么样？
结论：物体受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，不受静摩擦力。
演示2：用弹簧秤水平慢慢拉物体，物体由静止变为运动。指导学生仔细观察弹簧秤示数变化：从零开始增大到某一数值之前，物体保持静止，当弹簧秤示数等于某个值时物体开始运动；物体运动后弹簧秤数值减小一些。用不同质量物体重复上述实验。
结论：用弹簧秤拉物体，物体静止时受到的力有四个，即重力、支持力、弹簧秤对物体的拉力、静摩擦力。其中静摩擦力方向跟物体运动趋势方向相反（即跟拉力的方向相反）。从二力平衡知道，当拉力增大，静摩擦力（f静）也增大。这说明，静摩擦力的大小是变化的。从实验可看出，当拉力增大到某一值，物体从原来静止变为运动，弹簧秤读数也随即减小。因此静摩擦力有最大值（fMAX）。故此，静摩擦力的大小为0≤f静≤fMAX。
三、通过案例分析方式对难点进行归纳
刚接触静摩擦力的学生往往对判断静摩擦力的方向感到困难，可通过对案例分析归纳出判断静摩擦力方向的常用方法
（1）假设法。我们可假设接触面是光滑的，判断物体将向哪个方向滑动，从而确定相对运动趋势的方向，进而判断出静摩擦力的方向。
如图1所示，物体A静止在斜面B上，要判断A所受静摩擦力的方向，可设斜面光滑，则物体将沿斜面下滑，说明物体静止在斜面上时有相对斜面下滑的趋势，从而判定A所受的静摩擦力方向沿斜面向上。
（2）根据物体的运动状态判断如图2所示，在拉力F作用下，A、B一起在水平地面上匀速运动。对A来说，它在水平方向受到向右的拉力F而处于平衡状态。
根据平衡条件知，A必然受沿A、B接触面向左的静摩擦力作用。A、B接触面上，B受到向右的静摩擦力作用。这也说明了，受静摩擦力作用的物体不一定静止。
四、通过课堂练习方式巩固知识
为了巩固这节课的基础知识，加强对本节的重点、难点知识的训练，精选有代表性的习题，让学生堂上练习、交流与讨论。老师随堂观察，物色“小先生”。待学生完成练习，请“小先生”跟同学们分析每一题的解答思路，最后由老师点评。
（1）皮带运输机把货物由低处送到高处（货物相对于皮带静止）试分析此时货物相对于皮带的运动趋势方向和所受静摩擦力的方向。
分析：若货物与皮带的接触面是光滑的，那么当把货物放在皮带上时货物将向下滑动而无法向上运动，即货物相对皮带的运动趋势方向向下。由于静摩擦力方向与物体相对运动趋势方向相反，所以货物受到的静摩擦力方向沿皮带向上。
（2）木块放在水平面上，用同样大小的外力F，先自左向右推，后自右向左推，木块均保持静止。问：（1）前后两次推木块，木块受到的静摩擦力是否相同？（2）若将外力F增大至10N，木块恰能滑动，则木块与水平面间的静摩擦力的取值范围是多少？
分析：前后两次推木块，木块未能运动，说明木块受到摩擦力的作用且大小与外力F相等，方向相反。甲图中外力F自左向右推木块，使木块有一自左向的运动趋势，而静摩擦力的方向与运动趋势方向相反，故应自右向左。同理，乙图中的静摩擦力大小等于外力F，方向应自左向右。可见，两次以同样大小的外力F推木块，木块受到的静摩擦力大小相等，但方向相反，故前后两次木块受到的静摩擦力不相同。木块与水平面间的静摩擦力的取值范围是0到10N。
（3）如图，位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，试分析斜面对物体的静摩擦力方向如何？
静摩擦力范文4
1．静摩擦力是否做功？
要回答这个问题，得从功的计算公式 谈起。公式中的F就是要计算做功的那个力，s是受力物体的位移，它的大小、方向与参考系的选取有关，计算某力的功时均以地面或相对地面静止不动的物体为参考系。在具体问题中，若受力物体可以简化为质点，则位移就是质点的位移，若不能简化为质点，则位移就是力的作用点的位移。公式中的 是位移方向与力的方向间的夹角。公式中力F、位移s、cosα，这三个量中只要有一个量取值为零，则功为零，即不做功。谈论静摩擦力是否做功，前提就是静摩擦力必须存在，接下来就是看s和cosα了，若s为零，即受静摩擦力作用的物体相对地面静止，静摩擦力的功就是零，即静摩擦力不做功。若s不为零，但α=90o，即静摩擦力与物体运动方向垂直时，静摩擦力也不做功。除此之外，静摩擦力的功不会为零，也就是说静摩擦力会做功。
比如我们用手指夹起钢笔，平衡掉重力使钢笔相对手指静止的力，就是手指对钢笔的静摩擦力，它的方向竖直向上，当钢笔在空中沿水平方向运动时，手指对钢笔的静摩擦力不做功；当钢笔在非水平方向运动时，手指对钢笔的静摩擦力对钢笔做功。
在静摩擦力存在的前提下，它是否做功，关键是看s或cosα是否为零。
2．静摩擦力做正功还是做负功？
在讨论了静摩擦力是否做功后，讨论这个问题就比较简单了。由公式可以看出，当静摩擦力方向与位移方向间的夹角小于90°，即α90°时，静摩擦力做负功。如上面所说的手指夹着钢笔在空中的运动，若向上运动，则静摩擦力的功是正功；如向下运动，则静摩擦力的功是负功。
静摩擦力做正功还是做负功，全在于静摩擦力的方向与位移方向间的夹角大小。
3．一对静摩擦力功的代数和是否为零？
物体间力的作用是相互的，即作用力与反作用力，它们总是等值、反向、共线地分别作用于两物体，静摩擦力也不例外。那么，作为作用力和反作用力的一对静摩擦力，它们分别对对方做的功的代数和是否为零呢？由于静摩擦力的施力者与受力者相对静止，它们相对地面的位移相同，答案是肯定的，那就是作为作用力和反作用力的一对静摩擦力的功的代数和一定为零。
比如，将一个物体静置于水平地面，用水平拉力F去拉物体，物体仍静止不动，这时地面对物体及物体对地面的静摩擦力大小都是F，由于物体（质点）相对地面的位移是零，物体对地面的静摩擦力作用点相对地面的位移也是零，当然，这两个力对对方的功就自然是零了，这两个力静摩擦力的功的代数和自然是零。再比如将A、B两物体叠放在水平地面上，用水平拉力F拉物体A，使A、B两物体保持相对静止一起做直线运动，如图1所示。运动过程中，两物体的位移相同，A对B的静摩擦力与B对A的静摩擦力大小相等、当向相反，因此，这两个力静摩擦力对对方做的功等值反号，它们的代数和为零。
图一
4．人走路过程中，地面的静摩擦力对人是否做功？
这个问题，咋一看似乎是做正功，其实，地面对人的静摩擦力是不做功的。人走路过程中，只是人脚接触地面时才受到地面对脚的静摩擦力作用，脚抬起来向前移动过程中，是不受地面的静摩擦力作用的。从脚触地到离地，静摩擦力的作用点相对地面没有移动，即脚相对于地面的位移是零，故地面对人的静摩擦力对人不做功。同理，人对地面的静摩擦力对地面也不做功。
既然不做功，那么人走路时的动能是怎么获得的呢？人在走路时，人脚是要斜向后登地的，登地时人体下肢对躯干施加斜向前上方的力，同时躯干向前发生位移，所以这个力对人体做正功，使人获得动能。人登地，抬脚向前，需要下肢肌肉的收缩舒放，自然要消耗人体的生物化学能。所以，走路过程中人获得的动能实际上来自于人体的化学能。地面对人的静摩擦力的存在，保证了走路时下肢对躯干作用力的实施，为人体肌肉施力做功提供了条件。
5．汽车运动中，地面对主动轮的摩擦力对汽车是否做功？
汽车运动中，发动机通过传动装置带动主动轮绕车轴转动，若不打滑，地面对轮胎与地面的接触处有静摩擦力作用，其方向与汽车运动方向一致。随着轮胎在地面的滚动，轮胎表面与地面的接触点（静摩擦力的作用点）随轮胎的转动离开了地面，这个作用点在摩擦力的方向上相对地面的位移是零。所以地面对主动轮的摩擦力对汽车不做功。
6．静摩擦力做功，系统内能是否一定增加？
如图2所示，将一火柴盒放在光滑水平面上，使火柴盒的涂药面朝上，用一根火柴棍的涂药端紧压火柴盒的涂药面。现在火柴棍另一端用力推动火柴盒运动，火柴盒之所以运动，就是火柴棍对起静摩擦力作用的结果，这个静摩擦力显然做了功，但由于施力者（火柴棍）与受力者（火柴盒）间未发生相对滑动，并未使接触面的内能增加而使温度升高，这样是不能点燃火柴的。所以静摩擦力做功，不一定引起系统的内能增加。
静摩擦力范文5
在获得摩擦力的概念之前，我们运用如图2所示的方法，用手拉静止在桌面上的物体，来体验摩擦力的存在，经历了两个过程，开始时。虽然对物体施加了拉力，但物体没有被拉动。说明物体还受到一个阻碍其运动的力，这个力我们称为静摩擦力。当拉力大到一定程度，物体就在桌面上滑动起来，物体滑动以后，依然需要拉力，否则，物体就会停下来，即物体滑动以后，也受到一个阻碍其运动的力。这个力后来我们称为滑动摩擦力。
由此可见，静止的物体可能受摩擦力的作用。也可能不受摩擦力的作用。判断静止的物体是否受摩擦力的作用，关键要明白摩擦力产生的条件，才能作出正确判断。
1 明确摩擦力产生的条件
由图2实验，可分析出产生摩擦力的首要条件是：两个物体要接触，且具有压力；必要条件是相互接触的物体要有相对运动趋势或发生了相对运动。这两个条件缺一都不能产生摩擦力。
图3中，物体A在不同的位置，受力亦不同。有无摩擦力当然也不同。
图3(a)中，虽然物体与地面接触，有压力。但无相对运动或相对运动的趋势，因而无摩擦力；图3(b)中，物体A与墙相互接触，且向下运动，但无压力，因而无摩擦力；图3(c)中，力，垂直作用于物体A而使其处于静止状态，且物体A具有向下运动的趋势，因而物体A与墙壁之间有静摩擦力；图3(d)中，物体A对地面有压力。以速度v相对地面运动，因而接触面之间有滑动摩擦力产生。
由上面的说法可知。两个接触的物体之间产生摩擦又分为下列两种情况：
(1)它们要有相对运动趋势。“运动趋势”是一种倾向，两物体仍处于相对静止。这种情况下的摩擦力是静摩擦力。
(2)已经发生了相对运动，又分为滑动和滚动，相应地称为滑动摩擦和滚动摩擦。此时，滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和对接触面的压力有关：滚动摩擦远远小于滑动摩擦。我们要注意滑动摩擦和滚动摩擦的识别。例如，自行车轮子是沿地面滚动的，受到的是滚动摩擦，而勒紧刹车时刹车皮与轮圈是相对滑动的。阻碍轮子转动的力是滑动摩擦力。
2 正确理解相对运动方向或相对运动趋势方向
两接触的物体相对运动方向或相对运动趋势方向可通过“毛刷实验”来进行理解。取一只毛稍长的毛刷(其毛的软硬度要适中)，将毛向上放在桌面上，如图4(a)所示，把适当质量的物体A放在毛刷上。看到毛有所弯曲，这是物体A的压力产生的，再用力推或拉毛刷，如果物体A静止或向左右发生了相对滑动，可观察到毛刷上边的毛不仅弯曲，而且向同一个方向倾斜，如图4(b)所示。这说明物体A相对毛刷有向毛倾斜方向运动的趋势，或物体A相对于毛刷上边毛倾斜方向发生相对运动。其运动趋势方向或相对运动方向为毛刷上边毛倾斜的方向。
产生摩擦力的条件中。相对运动或相对运动趋势是指相互接触的物体之间的相对运动或相对运动趋势，因而判断相对运动或相对运动趋势的“参照物”应该选取给物体摩擦力的那个物体为“参照物”，而不是别的物体做参照物。如斜面上放一木块。我们很容易知道木块有向下滑的趋势。这里有向下滑的趋势是以斜面为参照物而言的。
3 运动的物体一定受摩擦力吗?
通过以上讨论。我们知道静止的物体不一定不受摩擦力的作用，那么，运动的物体就一定受摩擦力的作用吗?答案显然是否定的，为什么呢?
第一种情形如图3(b)所示，物体A虽然运动，与墙面接触但无压力，因而不受摩擦力的作用。
第二种情形如图5所示，若拉力F拉着物体A和B一起匀速向右运动。A与地面接触且对地面有压力。很明显A受到地面对它的滑动摩擦力的作用，方向向左。物体A和B一起相对地面匀速向右运动，由于是“一起”，所以。A和B之间并没有发生相对运动(它俩相对静止)，因而A和B之间没有摩擦力。这一结论还可以用力的平衡知识来反证。即对B来说，不论是受向右还是向左的摩擦力，都不会做匀速运动，反过来证明B不受摩擦力。
所以，判断运动的物体是否受摩擦力的作用，依然要根据摩擦力产生的条件，即相互接触有压力且发生相对运动或有相对运动趋势。
4 正确区分静摩擦和滑动摩擦
在日常生活中静摩擦和滑动摩擦现象随处可见，有时很难将它们严格区分开来，例如人走路，依靠地面所提供的摩擦力作为动力，同时人又是运动的，人与地面的摩擦究竟是静摩擦还是滑动摩擦?
如果你注意体会一下走路的动作会发现：人向前走，脚是向后蹬地面的，脚向后蹬地有向后滑动的趋势，但并没有真向后滑动，这时脚受地面对它的摩擦力是静摩擦力，方向向前，这个力阻碍了脚相对地面向后滑，但对整个人体来说，它使人相对地面向前进，成为人向前走动的动力。如果人与地面是滑动摩擦，脚向后蹬地面就会发生相对运动，出现的就是打滑现象，人就走动不起来了。
再如图6是一个传送带，B轮转动带动物体C向右上方运动，问：(1)物体C与皮带之间是何摩擦?(2)皮带与B轮之间是何摩擦?
静摩擦力范文6
关键词：摩擦力；静摩擦力；滑动摩擦力
在全日制普通高中物理教学中，摩擦力这一节的内容既是重点，也是难点，在近几年的高考试题中频繁出现这一方面的题目。在学习摩擦力这一节内容时，学生总是似是而非，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问题。然而摩擦力不但是力学基础，也是组成整个高中物理知识的一块“基石”。摩擦力中又表现出“动中有静，静中有动”，尤其静摩擦力在许多情形下似乎是“若有若无，方向不定”。在判断摩擦力是否做功时，必须分清是静摩擦力还是滑动摩擦力，如果是静摩擦力做功时，怎样理解“相对静止”和“相对运动”，动摩擦力又怎样理解“运动”和“相对运动”的关系？而摩擦力是很常见的力，在生产技术中的应用是很广泛的。所以，怎样学习摩擦力效果才会更好，我认为应注意以下几个方面：
1、摩擦力的概念
在高一物理课本中，摩擦力的概念是：两个相互接触的物体在受到外力作用而具有相对运动或相对运动趋势时，在接触面处产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫摩擦力[1]。摩擦力又可以分为静摩擦力和滑动摩擦力、滚动摩擦力三类。在这里讲静摩擦力和滑动摩擦力。什么叫做静摩擦力？
两个相互接触的物体在受到外力作用而具有相对运动趋势时，物体之间就产生一种阻碍相对滑动的力，它发生在物体的接触外，这种力叫做静摩擦力[2]，静摩擦力的大小由沿水平方向的外力的大小决定，且随外力大小的改变而改变，方向与相对滑动的趋势相反，外力增加至某一数值，物体刚能滑动时，静摩擦力达到极限值，而不再随外力增大而增大，这一极限值叫最大静摩擦力。当外力小于或等于最大静摩擦力时，物体将保持原来静止状态。静摩擦力可为零至最大静摩擦力之间的各个数值。在1781年英国的物理学家库仑（1736——1806）[2]?建立了关于最大静摩擦的近似规律，叫做摩擦定律，其内容如下：
1.1重量和底面的光滑程度相同的物体，在同一平面上的最大静摩擦与接触面的大小无关；
1.2静摩擦的最大值f?m与接触面的材料、表面情况、温度等有关；
1.3最大静摩擦力与两个物体互相挤压的正压力N成正比。
实验表明，最大静摩擦力f?m的大小与两接触物体间的正压力N的大小成正比，即f?m∝N 或f?m = μ0N
式中μ0叫做静摩擦力因数，它由相互接触物体的材料和表面情况（如粗糙程度、干湿程度等）决定。
滑动摩擦力是两个互相接触的物体在作相对滑动时，它们的接触面在切向上都要产生一种阻碍物体运动的力，这种力叫做滑动摩擦力???[2]，用符号f表示，摩擦定律也适用于滑动摩擦的规律，其公式为：f =μN
式中μ为滑动摩擦因数，它也由相互接触物体的材料和表面情况决定，为库仑还建立了两条关于滑动摩擦的规律：
1.3.1滑动磨擦擦的方向和每一个相对运动的物体的速度方向相反；
1.3.2滑动磨擦擦因数μ（在低速时）小于静摩擦因数μ0。
一般情况下，相对于静摩擦力来说，滑动摩擦力还是比较容易确定的，它像一个恒力似的，但有时滑动摩擦力在问题中是一个变化的力，其大小与方向均可改变，这两种摩擦之间也没有绝对的界限，在一定条件下，这两种摩擦也可以相互转换。
2.关于摩擦力是教学中的重点和难点之一，要学好它首先要知道它的产生条件，即可以归纳为八个字“接触、挤压、相对、粗糙”，这样便于记忆、掌握，收到了较好的效果，即：
2.1接触：即两物体要相互接触；
2.2挤压：即两物体间要有压力；
2.3相对：即两物体间要有相对运动（对应于滑动摩擦力情形），或两物体要有相对运动趋势（对应于静摩擦力的情形）；
2.4粗糙：即两物体的接触面要粗糙。
这是摩擦力产生的四个必要因素[3]。
如图1、所示，物体A向右运动，接触面光滑，物体A与地面间存在摩擦力吗？
图1
解析：由题设知，两物体已满足三个条件，而不满足第四个条件，所以这里并不存在摩擦力。
3、关于摩擦力的大小
要确定摩擦力的大小，首先要分清摩擦力的种类：是静摩擦力、滑动摩擦力还是最大静摩擦力. 如果物体处于平衡状态时，可以用平衡力来求摩擦力的大小，是一种较快捷方法，在教材中提到“摩擦力的大小跟压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比[1]”的实验及结论，不能全面解释有关问题，例如：同一个物体在从静止到开始运动的过程中，摩擦力的大小是改变的，它的大小除了跟正压力的大小接触面的粗糙程度有关外，还与作用在物体上的外力大小有关系，而这种过程是平衡状态过程，可用平衡力来解决问题。若物体处于非平衡状态，（加速或减速运动）时，这种方法显然不再适用，此时，静摩擦力大小只能根据牛顿第二定律求解。滑动摩擦力大小既可以根据摩擦定律f =μN求解，也可以根据物体运动状态结合牛顿第二定律间接求解，对于最大静摩擦力，也可以用公式f 静max=μN求解。
例2、在东北的冬季伐木工作中，许多伐下的木料装在雪橇上，用马拉着雪橇在冰道上滑动，将木料运送上去。一个有钢制滑板的雪橇，上面装着木料，总重量为4.9×104N，在水平冰道上，马要在水平方向用多大的力才能够拉着雪橇匀速前进[1]？
分析：雪橇（包括木料）在水平方向受到两个力的作用，马对雪橇的拉力F1，冰道对雪橇的滑动摩擦力F2（分析雪橇的受力情况）从初中学过二力平衡的知识知道，F1和F2大小相等，方向相反，即F1 = F2，滑动摩擦力F2的大小可以由F2 =μFN求出。其中FN的大小等于雪橇的总重量G，即FN = G，钢和冰之间的动摩擦因数的数值可在课文的表中查出：μ = 0.02，重量G是已知的，由此可求出F2，进而求出马的拉力F1（运用已学过的知识，把待求量与已知量联系起来）
解：已知G = 4.9×104N，μ = 0.02 求拉力F1
F1 = F2 = μFN=μG 代入数字得F1 = 0.02×4.9×104N = 980N
马要在水平方向用980N的力，才能够拉着雪橇匀速前进。
4、关于摩擦力的方向
摩擦力的定义告诉我们：摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，分析时要紧扣定义，作出正确判断，如图3所示，物体B受到力F的作用，如何判断物体A和物体B所受摩擦力的方向？因为没有先千诉A、B物体的运动状态，所以分析应分三种情况讨论：①若A、B均处于平衡状态（静止或一起做匀速向右运动），则物体B受到地面的摩擦力水平向左，而A、B之间无摩擦力。②若A、B一起向右加速运动，则A受到B的摩擦力水平向右，则A对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一起向左加速运动时，则A受到B的摩擦力水平向左，而A对B摩擦力水平向右，B受到地面的摩擦力水平向右。对于①，学生都能够理解、掌握的，（可以用假设法判断A、B之间无摩擦力）；对于②和③是运用牛顿第二定律，所以关于摩擦力方向的判断要分清物体所处的运动状态。
5、摩擦力做功
摩擦力可分为静摩擦力和滑动摩擦力，而静摩擦力是产生在两个有相对运动趋势的物体之间，也就是说两个物体是相对静止的，那么，静摩擦力能不能做功，是做正功还是做负功呢？滑动摩擦力是产生在两个相对运动的物体之间，那么，滑动摩擦力是不是总是做负功呢？那么我们分析以下例子：
例3：如图4所示，物体A放在水平桌面，通过跨过光滑的定滑轮的细绳与物体B连在一起，物体A、B保持静止，试分析物体A所受的摩擦力对物体A做的功[4]。
解析：在这个题目中，虽然物体A和桌面之间存在着相互作用的静摩擦力，但由于物体A没有位移，因而这里的静摩擦力不做功。
可见，静摩擦力和滑动摩擦力既可以做正功，也可以做负功。也可以不做功。在判断静摩擦力能否做功时，应该正确理解“相对静止”和“运动”的关系，所谓的两物体相对静止是相对两物体彼此为参照物而言的，并不是物体不运动。在静摩擦力做功的过程中，有机械能的转移（静摩擦力起着转移机械能的作用），而没有机械能转化为其它形式的能。而在分析滑动摩擦力做功时，也要正确理解“运动”和“相对运动”的关系。分析是谁对谁滑动摩擦力和滑动摩擦力的方向与物体的位移方向，才能确定滑动摩擦力的做功情况。
摩擦力是很常见的，在我们的现实生活中，手中拿的瓶子、毛笔不会滑落，就是静摩擦力作用的结果，能把线织成布，把布做成衣服，也是靠纱线之间的静摩擦力的作用；摩擦力在生产技术中的应用也是很多的，皮带运输机，是靠货物和传送带之间的静摩擦力，把货物送往高处的。因此，学好摩擦力的知识，不但是为了应付高考，更重要的是它的应用。
参考文献：
[1] 人民教育出版社物理室编著，全日制普通高级中学教科书（必修加选修）第一册，北京：人民教育出版社，2003.6
[2] 梁绍荣，刘昌年，盛玉华主编，第一分册（力学），北京：高等教育出版社，1995.7