浅谈“静摩擦力”的课堂教学

摘要：静摩擦力是力学中的一个重要概念，在教学中是个难点内容，如何在教学中激发学生的兴趣，引导学生在日常生活经验的基础上通过实验和观察来主动探究、归纳，是教学中必须解决的关键。

关键词：物理教学；教学方法；静摩擦力

中图分类号：G633.7　文献标识码：A　文章编号：1006-3315(2011)5-027-001

摩擦力是物体与物体相接触时，在接触面上产生一种阻止它们相对滑动的作用力。摩擦是一种极为普遍的力学现象，在人类生活、生产中无处不在。不仅固体与固体的接触面上有摩擦，就连固体与液体的接触面或固体与气体的接触面上都有摩擦。摩擦力按其性质可分为静摩擦力和滑动摩擦力。而静摩擦力是力学中的一个重要概念，要想在课堂教学中让学生牢固掌握其内涵，本文将从以下几方面加以论述：

一、静摩擦力的阐述

1.静摩擦力的定义

若两个相互接触而又相对静止的物体，在外力作用下如只具有相对运动趋势，而又未发生相对运动，则它们接触面之间出现的阻碍发生相对运动的力，叫做“静摩擦力”。

2.静摩擦力的产生条件

2.1接触面是粗糙的。

2.2两个物体互相接触且相互间有挤压

2.3物体间有相对运动的趋势。

3.静摩擦力的方向

跟接触面相切(如果接触面是曲面，则为该曲面的切线方向)，并且跟物体相对运动趋势方向相反。所谓相对，是以施加摩擦力的施力物体为参考系。

4.相对运动趋势方向的判定

假设接触面光滑没有静摩擦力，看物体的相对运动方向，由此判定相对运动趋势的方向。

二、正确理解“相对静止”。不要认为受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态

人们通常所说的静止或运动都是相对地面而言的，而相对静止则是特定的两个物体之间位置不变。即从研究对象上看，一个是以地面为参考系，一个是以互相接触作用的物体为参考系。一个物体相对于另一个物体静止，但不一定相对地面也是静止的。例如A、B叠放在一起，A上B下，一起在外力F的作用下沿光滑的水平面加速运动，A受到B对它的静摩擦力，但A对地面而言是运动的，所以静摩擦力关键是看相互作用的两个物体是否是相对静止，而不是看此物体是运动还是静止。静止的物体可能受到静摩擦力的作用，运动的物体也可能受到静摩擦力的作用。例如有一个皮带传动装置，一物体相对皮带静止随皮带一起匀速向上运动，如果物体不受到皮带对其的静摩擦力，则物体会相对皮带下滑，所以物体一定会受到皮带对其的静摩擦力，且该力的方向为沿皮带向上。由此可知运动的物体也可能受到静摩擦力的作用。

三、静摩擦力方向的判断和计算

不要认为静摩擦力的方向与物体运动方向或外力方向有关。静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势的方向相反。在具体判断时，我们常用假设法：假设两接触的物体之间无静摩擦力作用，看两物体是怎样相对运动，从而确定相对运动趋势，再判断出静摩擦力方向。有的同学认为静摩擦力的方向不是与物体运动相同，就是与物体运动方向相反，显然这是错误的，例如：一小木块随转盘一起以角速度ω匀速转动时，小木块靠静摩擦力提供向心力，静摩擦力的方向与它的运动方向不共线。

静摩擦力的大小，我们没有学过计算公式。F＝μN只是计算滑动摩擦力的公式。不能用来计算静摩擦力的大小，静摩擦力的大小取决于物体的受力情况和运动情况，视物体运动趋势的强弱而定，在物体滑动之前有不定值。一般说来，当物体处于平衡状态时，可根据平衡条件来分析确定静摩擦力大小。如放在水平地面上的物体受水平拉力后，在逐渐增大拉力的过程中，若木块一直未动，则静摩擦力大小一定等于拉力的大小，并且随着拉力的增大而增大，直到达最大静摩擦力而不再增大。如果物体处于非平衡状态，其静摩擦力的大小将由牛顿第二定律确定。四、静摩擦力可能是阻力，也可能是动力：有有利的一面。也有有害的一面

所谓动力和阻力，是从力的作用效果来命名的。如果物体受到的力的方向与该物体运动的方向相反，则该力为阻力。如果两者方向相同则为动力。

静摩擦力有不利的一面，例如一些转动装置，总是希望静摩擦力越小越好，为此我们将这些部分做得很光滑，同时加上一些轴承以减少摩擦，由于静摩擦力的存在，鞋子磨破，自行车轮胎的花纹也磨平了等等。似乎，静摩擦力越小越好，实际未必尽然，静摩擦力也有有利的或不可缺少的一面，没有鞋子和地面的静摩擦力，我们就无法行走，自行车将无法运动。

静摩擦力一节是个重点、难点，但本质上静摩擦力还是一种力，它遵循力的一般规律，不能因为“摩擦”二字而模糊了我们的眼睛，也不能凭空设想而妄下断言。

通过教学实践，我认为以上几方面的论述能够让学生更好地接受和理解静摩擦力，能够在解题中更加得心应手；同时也能够更好的拓宽学生的知识面，从而加深对知识点的理解和应用。但是因为能力有限，不足之处还请批评指正。