镁粉与摩擦

摘要：作者在教学上通过对“镁粉与摩擦”的一些争论、探讨，认识到教师在上课时不仅要指导学生学会探究，教师更需要探究。

关键词：镁粉与摩擦；关系探究

中图分类号：G633.8　文献标识码：A　文章编号：1006-3315(2011)5-034-001

早几年有这样两个中考题：

[题一]在奥运会上，“体操王子”李宁在上单杠之前，总是要在手上抹些镁粉，而在杠上做回环动作时，手握杠又不能太紧，他这样做的目的(

)

A.前者是增大摩擦，后者是减小摩擦

B.前者是减小摩擦，后者是增大摩擦

C.两者都是增大摩擦

D.两者都是减小摩擦　标准答案是D。对于题一答案近几年有两个版本，其一就是选当时的标准答案D，但是现在如果百度一下，会发现多为选A。

[题二]下列实例中，属于减小有害摩擦的是(

)

A.我国北方冬天路面结冰后，常常在冰面上撒些渣土，以免发生交通事故

B.体操运动员在上器械前，常常在手上涂些镁粉，防止手从器械上滑落

C.为车轴加润滑油

D.在鞋底上制出凹凸不平的花纹

标准答案是C，也就是说B是增大摩擦。

什么是镁粉?体操运动员把它抹在手里为了什么?同样是中考题，答案为什么如此不一致?把镁粉用于体操运动为什么有的说是增大摩擦，有的说是减小摩擦呢?

百度百科认为镁粉增大了体操运动员与杆之间的摩擦，防止运动员因为手心“湿滑”而跌落。“湿滑”这个词用得真实形象，每个人都有体会，刚下过雨的地面很滑；厨房、卫生间地面湿了很容易摔倒等。这正是为什么十有八九的学生、教师在做题一时选“A”的理由。

为什么还有些学生、教师认为“使用镁粉是减小了摩擦”呢?来看在日常生活中的一些例子：刚洗过的脚往往比没洗前更难穿进袜子或鞋子；数钱时在指头上蘸点水可心数得更快；抡大锤时往手上吐唾沫就可以“唾手可得”。或者如果说手上有汗，用镁粉是为了增大摩擦，那么如果手上很干燥，用不用镁粉就无所谓了。可是不止一个体育教师说过一个人如果不用镁粉而在单杠做大回环动作时，手上的皮会被撕下一块来。看了这些例子，选“增大”的一方看了是不是有些动摇了呢?或者真的是该选“减小”。

这是困扰笔者多年的一个难题，其实笔者偏向于选“减小”，但是由于选“增大”的人数实在太多。

教师在上课时总是指导学生要会探究，其实，教师更需要探究。如何来研究镁粉与摩擦的关系呢?实验是学习《科学》的基本方法之一，实验数据最能说明问题。需要测量的是手“湿”时与手“干”时的摩擦力大小，以及抹了镁粉以后的摩擦力大小。但是初中实验室里并没有这类测量工具。那么只能通过间接的方法来测量。经过一番思考以后，笔者认为本实验关键可能在于“湿”字，“湿滑”应该是大湿，“湿不滑”应该是小湿、微湿。于是设计了这样了一个模拟实验：用一根不易吸水的皮包带A(与手掌皮肤相仿)挂在单杠上，在皮包带的一端挂50克一个的钩码，用于稳定带子，并增大压力的作用。在另一端不断增加钩码数量，当皮包带开始在杆上匀速滑动时记录钩码的质量。为了使实验更加可靠，再换用另一种规格的皮带B重新实验。记录数据如下：

从实验数据可以发现：“微湿时”摩擦总要比“干时”要大些，“全部用水打湿时”摩擦总要比“干时”小，而涂抹了镁粉后，摩擦却是最小的。按照实验数据，得到的结论应该是：镁粉起减小摩擦的作用!这个实验是否还存在什么问题?再仔细思考发现人的汗腺分泌的汗液除了水分还应该有许多其他物质，如油脂。用水来代替出汗并不科学，据此，应该再补做一个实验：用油来湿润带子，重新测量一次。在抹上植物油重新实验后测得的数据是：带A挂0.25千克的勾码匀速运动，带B挂0.1千克的勾码就迅速向下运动了。当然这个实验用勾码来做存在一个问题，即：勾码是50克，拉力的最小刻度值为0.5牛，误差较大，改用适当量程的弹簧秤会更精确些。

看来双方都没有错，但都只对了一半。也就是说：刚开始出汗的时候手与杆的摩擦系数增大，这时镁粉就像一颗颗“滚珠”，变滑动摩擦为滚动摩擦，镁粉用于减少摩擦。汗出多了摩擦减少，镁粉一方面用于吸水，另一方面，镁粉颗粒就如粘在手上、杆上，增大了杆表面的粗糙程度，增大了摩擦。即镁粉作用是使摩擦系数限定在一定范围内。

最近，刚看到广州体育学院的周良君、崔文杰教授对“镁粉”的解释如下：当手上的汗液形成了光滑的“水膜”时，“镁粉”吸湿即增加了手和器械表面的摩擦力而防止打滑；而手掌在器械上急剧转动时，“镁粉”又能起到衬垫作用，相当于在中间添加一层“小球”作“滚动摩擦”。同时，“镁粉”还填平了手掌的褶皱和纹路，增加了和器械的接触面，将握力变得更加实在和均匀。总之“搽粉”能改善手对器械的把握，让摩擦力在合适范围内易于控制，使动作更加随心所欲和自如。正好与笔者探究实验类同，是很好的理论依据。

再看前面例举的两个中考题，题二无可厚非，题一却显得不够严密，实际上李宁上单杠前手上所抹镁粉既有增大摩擦之意，又有减小摩擦之图，选A或D都不恰当。

教学上的一些争论、探讨如果能付诸实验，多思考，多研究，也许就会发现一个崭新的结论，虽然不能与诸多科学家的研究相提并论，却对提高教师教学业务水平有很多的帮助，正因为对事物的质疑与严谨，让我们更加接近事物的本质。希望有更多的教师能看到我的文章，也希望能把我的研究数据编写成题目，让更多的学生与教师对“镁粉与摩擦”有全新的认识。