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靜摩擦力范文第1篇

靜摩擦力是接觸力，是在物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)產(chǎn)生的，條件是：兩個(gè)物體必須接觸、接觸面粗糙、擠壓（即有彈力）、兩物體間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。因此在受力分析時(shí)，只有兩個(gè)相互接觸的物體之間才考慮可能存在靜摩擦力。同時(shí)，靜摩擦力也是被動(dòng)力，靜摩擦力存在于相對(duì)靜止的兩物體之間，可有可無；可大可??；可以是動(dòng)力也可以是阻力；可以是恒力也可以是變力。其大小不像滑動(dòng)摩擦力一樣有固定的公式計(jì)算，而是在零值和最大靜摩擦力之間隨其受力條件、運(yùn)動(dòng)情況的變化而變化，其方向也不是一成不變的，它的方向總是沿兩物體接觸面并與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反；它可以和物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相反，可以和物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相同，還可能成一定夾角，物體受到靜摩擦力的作用可以處于平衡狀態(tài)，也可以使其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，由于靜摩擦力的上述特點(diǎn)以及發(fā)生靜摩擦力作用時(shí)兩物體間并無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，仍處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，這就給我們分析物體間的靜摩擦力帶來了困難，對(duì)于摩擦力大小及方向的判定問題，學(xué)生常常會(huì)理解不深，甚至存在模糊、錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，針對(duì)這一問題，我在教學(xué)中總結(jié)出一些判斷靜摩擦力方向及大小的方法。本文從以下幾個(gè)方面談?wù)勳o摩擦力的分析方法及注意間題。

一、根據(jù)物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)分析

設(shè)想兩個(gè)相互接觸且相對(duì)靜止的物體間，從分析這一時(shí)刻開始突然失去靜摩擦力的作用，則這兩個(gè)物體是否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)有兩種可能：一種是物體間仍相對(duì)靜止，這說明無相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，沒有靜摩擦力存在：另一種是物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，說明原來存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，有靜摩擦力存在。

例、桿AB靜止地靠在直角墻上，墻的豎直部分光滑，水平部分粗糙，試分析桿受到的靜摩擦力。

分析：假設(shè)桿沒有受到靜摩擦力，那么桿的B端將會(huì)向右滑動(dòng)，說明桿的B端受到水平向左的靜摩擦力作用，阻礙桿相對(duì)地面向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。

二、根據(jù)物體的平衡條件直接分析

若物體在幾個(gè)力（包括靜摩擦力）的作用下處于平衡狀態(tài)，則可直接根據(jù)物體的平衡條件(∑F=o)分析計(jì)算。

例，質(zhì)量為m的物塊放在傾角為a的固定斜面上，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物塊在一沿斜面向上的外力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，求物塊和斜面間的摩擦力f。

分析：物塊受到重力G、斜面的支持力N和外力F的作用。若物塊與斜面間有摩擦力，則為靜摩擦力。要確定物塊相對(duì)于斜面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，應(yīng)先確定外力F與重力沿斜面的分力mgsin a的大小關(guān)系。由于F大小未知，利用共點(diǎn)力平衡條件討論如下：

①若F=mgsin a，物塊與斜面間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以物塊和斜面間沒有摩擦力。

②若F>mgsin a，物塊相對(duì)于斜面有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，斜面對(duì)物塊的靜摩擦力方向沿斜面向下，并且有F=mgsin a+f，即f=F-mgsin a

③若F＜mgsin a，物塊相對(duì)于斜面有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，斜面對(duì)物塊的靜摩擦力方向沿面向上，并且有F+f=mgsin a，即f=mgsin a-F。

三、根據(jù)力的作用效果分析

向心力、回復(fù)力是一種“效果力”，它來源于實(shí)際作用的力，物體受到的重力、彈力、摩擦力及它們的分力都可承擔(dān)向心力或回復(fù)力的作用，我們可以根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，分析力對(duì)物體的作用效果，來尋求計(jì)算靜摩擦力的方法。

例：水平圓盤上放一木塊m，木塊隨著圓盤一起以角速度ε勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則物體對(duì)圓盤的摩擦力為多少？

解析：物體隨圓盤一起繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，需要向心力，而豎直方向物體受到的重力mg、支持力N，不可能提供向心力，向心力只能來源于圓盤對(duì)物體的靜摩擦力，因此根據(jù)牛頓第二定律可求出物體受到的靜摩擦力的大?。篺=F向=mε2r，方向沿半徑指向圓心。

四、根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析

靜摩擦力的方向是與兩物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反的，而相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向往往很難確定，所以，實(shí)際上常常從分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)入手，運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來分析，靜摩擦力同樣也產(chǎn)生加速度，通過產(chǎn)生的加速度來尋找產(chǎn)生加速度的靜摩擦力，這也是我們分析靜摩擦力的一種方法，應(yīng)用這種方法時(shí)，首先要知道被研究物體的加速度，再判斷物體所受其他力的全力能否產(chǎn)生這一加速度，若能，則無靜摩擦力；若不能，則有靜摩擦力。

例，一物體放在汽車廂里，汽車在水平路面上運(yùn)動(dòng)，且在AB段作加速運(yùn)動(dòng)，BC段作勻速運(yùn)動(dòng)，CD段作減速運(yùn)動(dòng)，試分析物體在各個(gè)階段所受靜摩擦力的方向。

分析：在汽車運(yùn)動(dòng)過程中，物體與汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相 同，物體在豎直方向上受重力和支持力，且這兩個(gè)力平衡。在水平方向有可能受靜摩擦力作用，但靜摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。

在AB段：汽車加速行駛，故物體具有一個(gè)向前的加速度，由牛頓第二定律可知：物體在水平方向上定受一個(gè)向前的作用力，這個(gè)力就是車廂對(duì)物體的靜摩擦力。

在BC段：汽車勻速行駛，物體的加速度為零。由牛頓第二定律可知：物體在水平方向上不受外力作用，故物體不受靜摩擦力作用。

在CD段：汽車減速行駛，物體具有向后的加速度，由牛頓第二定律可知：物體在水平方向上受到向后的作用力，這個(gè)力就是物體所受的靜摩擦力。

五、巧妙使用“整體法”

例，在粗糙水平面上有一個(gè)三角形木塊，在它的兩個(gè)糙斜面上分別放有兩個(gè)質(zhì)量m和m的小木塊，m> m。已知三角形木塊和兩個(gè)小木塊都是靜止的，試分析粗糙平面對(duì)三角形木塊的摩擦力。

靜摩擦力范文第2篇

教參中指出，靜摩擦力的產(chǎn)生是因?yàn)槲飰K有遠(yuǎn)離圓盤的趨勢(shì).這一說法的完整表述應(yīng)為“以圓盤為參照物，物塊與圓盤相對(duì)靜止，但物塊由于受離心力作用，具有沿半徑向外加速的趨勢(shì).”這一說法是正確的，但許多人無法接受由于選擇非慣性參考系而引入的這一慣性力 ―― 離心力（與此相似的還有高一地理課中涉及到的地轉(zhuǎn)偏向力）.此力沒有施力物體，這和學(xué)生已有的力的概念認(rèn)知相沖突.

常見的錯(cuò)誤理解是，假如物塊光滑，則物塊由于慣性將沿切線方向運(yùn)動(dòng)，說明物塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)存在遠(yuǎn)離圓心的趨勢(shì).顯然這一觀點(diǎn)同教參的觀點(diǎn)有明顯不同，前者所說的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是相對(duì)于圓盤，后者所說的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是相對(duì)于圓心.說穿了，持后一種觀點(diǎn)的人是自欺欺人，因?yàn)樗麄冏约盒闹斜緛砭筒淮嬖谝粋€(gè)既不靠近又不遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)方向.還有人費(fèi)盡心思用微元法證明了物塊存在遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，一方面，證明方法本身存在問題，切點(diǎn)時(shí)刻不在所取的時(shí)間元內(nèi)部；另一方面，即使權(quán)且認(rèn)為存在遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，也無法解釋圓盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)或減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的靜摩擦力方向，因?yàn)閳A心位置和某一瞬時(shí)切向速度的前提條件是相同的，又怎能得出不同方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)呢？說明此方法不能自洽.事實(shí)上，在切點(diǎn)位置，物塊速度沿切線方向本身就是既不靠近又不遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)方向.問題的關(guān)鍵是判斷方法出了偏差.

到此為止，有人就提出了我的說法自相矛盾，既承認(rèn)了教參中所說的物塊有遠(yuǎn)離圓盤的趨勢(shì)，現(xiàn)在又否定物塊有遠(yuǎn)離圓心的趨勢(shì).其實(shí)并不矛盾，兩次判斷的參考系不同，物塊的受力不同，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化不同，描述的參考對(duì)象也不同.但無論開始時(shí)選哪個(gè)參考系，最終表述同一位置的同樣兩個(gè)物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)應(yīng)有唯一的答案.是的，以圓盤為參照物時(shí)，假設(shè)沒有摩擦力，物塊在離心力作用下從靜止出發(fā)運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條圓的漸開線，該曲線起點(diǎn)處的切線方向沿半徑向外，這一方向代表的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是由離心力產(chǎn)生的離心加速度引起的.物塊相對(duì)于圓盤上對(duì)應(yīng)部分存在向外運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的問題在慣性系中另有成因，那就是圓盤上與物塊對(duì)應(yīng)部分在向心力作用下產(chǎn)生向心加速度，有向心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，相對(duì)而言，物塊相對(duì)這部分圓盤就有了向外運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì).

也有人這樣解釋，物塊所受重力和支持力都在豎直方向上，唯有摩擦力在水平方向上，故只能是指向圓心的靜摩擦力提供向心力.筆者認(rèn)為，以此作為構(gòu)建向心力概念的一部分尚可，但不能作為靜摩擦力產(chǎn)生的直接原因.

判斷有無相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)應(yīng)當(dāng)根據(jù)物理量，不應(yīng)當(dāng)根據(jù)定性描述.有無相對(duì)運(yùn)動(dòng)應(yīng)當(dāng)根據(jù)相對(duì)速度，有無相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)應(yīng)當(dāng)根據(jù)假設(shè)沒有摩擦力存在條件下的相對(duì)加速度.

設(shè)A是放在圓盤上的物塊，B是物塊A下面對(duì)應(yīng)的圓盤部分，擺在我們面前的任務(wù)是由aA對(duì)B=aA-aB確定aA對(duì)B.

最簡便的途徑是選B為參照物，則aB=0，aA對(duì)B=A.但問題是，若B為慣性系，則問題自然簡單，無須贅述.若B為非慣性系，則確定aA就涉及到了慣性力，正如教參中的解釋.為了便于大家接受，我們選慣性參考系，先確定aA和aB，進(jìn)而再確定aA對(duì)B的方向.地面參考系是慣性系，我們的問題中圓盤上物塊在假設(shè)不受摩擦力時(shí)將相對(duì)于地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，與它固結(jié)的參考系也是慣性系，我們可以選用這兩個(gè)參考系中的任意一個(gè).

需要注意的是，分析受力，確定加速度，屬于動(dòng)力學(xué)問題，為回避慣性力，必須選用慣性參考系；確定速度、相對(duì)速度、相對(duì)加速度屬于運(yùn)動(dòng)學(xué)問題，可以任意選用參考系.

下面從靜摩擦力的基本概念出發(fā)，運(yùn)用動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)加以分析：

1.靜摩擦力的概念

靜摩擦力產(chǎn)生在相互接觸且存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的兩個(gè)物體之間，靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反.這里相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向是以跟它直接接觸的物體為參考，而跟別的物體風(fēng)馬牛不相及.而今天的問題中，應(yīng)選跟物體接觸的圓盤部分為參考，不應(yīng)選圓盤其余部分（包括圓心），除非選用圓盤參考系（非慣性系）.

2.動(dòng)力學(xué)相關(guān)知識(shí)

3.運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)知識(shí)

aB對(duì)A=aB-aA=aB說明B相對(duì)于A存在指向圓心方向的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).轉(zhuǎn)換參考系，以B為參考，aA對(duì)B=aA-aB=-aB，負(fù)號(hào)表示aA對(duì)B的方向背向圓心，說明A相對(duì)于B在遠(yuǎn)離圓心的方向上存在運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).我們的問題得以解決.

綜上可知，物塊相對(duì)于相接觸的圓盤部分有向外運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的成因，對(duì)圓盤參考系來說是由于物塊受到了離心力作用，對(duì)慣性參考系來說是由于相接觸的圓盤部分受到了向心力作用，跟物塊的瞬時(shí)速度方向沒有關(guān)系.在慣性系中，與物塊的瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)的是與圓心存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而不是相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).

（離心力）A產(chǎn)生離心加速度地面（慣性系）vA=vB=vA不受水平力，

B受向心力B產(chǎn)生向心加速度物塊（慣性系）vA=vB=0不考慮A受力，

B受向心力B產(chǎn)生向心加速度由表格中的分析可以看出，遇到研究較復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)問題，明確參考系有時(shí)是非常必要的.

下面通過實(shí)例進(jìn)一步確認(rèn)上面常見觀點(diǎn)的錯(cuò)誤.

靜摩擦力范文第3篇

關(guān)鍵詞：一個(gè)接觸面；摩擦力；運(yùn)動(dòng)

一、了解產(chǎn)生摩擦力的微觀解釋

“摩擦力的機(jī)制頗耐人尋味，無論多么光滑的表面，在顯微鏡下也顯得凹凸不平，于是相互接觸的物體彼此鑲嵌。欲使兩者沿接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)，就需超越此類相互的阻隔。這種超越既可能不破壞表面的突起，只發(fā)生輕微的上下跳躍，也可能使突起斷裂?！蔽覀冎溃Σ亮儆陔姶帕?，在微觀上屬于分子、原子級(jí)的相互作用。從上文中可以看到，兩物體具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，就受到由凹凸不平而引起的鑲嵌所對(duì)應(yīng)的擠壓，就造成一種阻礙。

相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要超越這種阻隔，是滑動(dòng)摩擦力。而具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，但沒有超越這種阻隔，阻礙照樣存在，發(fā)生的是兩物體間微觀上的切向相互擠壓，這就是靜摩擦力，并且趨勢(shì)越大，擠壓越大，切向形變也越大，阻隔越大，即靜摩擦力越大。當(dāng)達(dá)到一定值時(shí)，即將破壞了這種凹凸不平或發(fā)生跳躍，即將發(fā)生移動(dòng)，這時(shí)候兩者間達(dá)到最大靜摩擦力。此后，趨勢(shì)再變大即發(fā)生移動(dòng)，變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力。

為了形象說明這種微觀上的變化情況，我們引入一個(gè)模型――毛刷模型，刷子上一根一根的細(xì)毛可以看做微觀上一個(gè)一個(gè)突出的分子或原子（如圖1所示），當(dāng)另一個(gè)物體在其表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，細(xì)毛就會(huì)向物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向發(fā)生彎曲（如圖2所示），表示實(shí)際物體在微觀上原子間的微小切向形變。

二、從實(shí)例中看出一個(gè)接觸面不可能同時(shí)存在靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力

1．斜面上水平力推動(dòng)物體的實(shí)例

在這個(gè)情境中，我們可以把斜面看做一個(gè)毛刷。以物體所在點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在水平方向和沿斜面方向建立直角坐標(biāo)系（如圖3所示）。在沒有作用水平推力前，物體獨(dú)立的靜止于斜面，此時(shí)物體受到沿斜面向上的靜摩擦力，因此此時(shí)斜面毛刷的細(xì)毛與物體接觸的部分都沿斜面向下彎曲，即沿-Y方向彎曲。

為了說明增加水平力后的摩擦力情況，我們不妨來設(shè)計(jì)一個(gè)慢動(dòng)作，水平力由小開始慢慢地變大到一定值。設(shè)水平力沿+X方向移動(dòng)，則當(dāng)開始加水平力后，物體在沿斜面方向就有了兩個(gè)主動(dòng)力G1和F，這兩個(gè)力的合力就指向第四象限（如圖4所示），因此此時(shí)物體具有向第四象限的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，斜面毛刷的細(xì)毛就向第四象限彎曲。并且隨著F的增大，合力越來越遠(yuǎn)離-Y方向，也越來越大，因此，細(xì)毛的彎曲方向也遠(yuǎn)離-Y方向，彎曲程度也越來越大。

當(dāng)F增大到一定值時(shí)，細(xì)毛彎曲到極點(diǎn)，在微觀上表現(xiàn)為即將破壞突起的原子或分子，即將開始滑動(dòng)，靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力。細(xì)毛彎曲方向?yàn)榇藭r(shí)兩個(gè)主動(dòng)力的合力方向，而此時(shí)最大靜摩擦力的方向?yàn)榧?xì)毛彎曲方向的反方向即第二象限。

繼續(xù)增大力F，物體開始滑動(dòng)，滑動(dòng)方向即為此時(shí)兩個(gè)主動(dòng)力的合力方向，即細(xì)毛的彎曲方向。靜摩擦力演變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，而滑動(dòng)摩擦力的方向依然是此時(shí)細(xì)毛彎曲方向的反方向，即原來最大靜摩擦力的方向。從中可以看到，其實(shí)運(yùn)動(dòng)一開始滑動(dòng)摩擦力就不可能沿+Y方向，而是主動(dòng)力的合力方向。

接下來，我們繼續(xù)用毛刷模型來否定一個(gè)結(jié)論：在加了水平力后，可以水平運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)受到水平方向靜摩擦力和沿斜面方向滑動(dòng)摩擦力。取運(yùn)動(dòng)過程中的某一位置，假說上述過程成立，按此說法，此時(shí)在沿斜面方向物體受到四個(gè)力：下滑力G1，推力F，滑動(dòng)摩擦力f2和靜摩擦力f1，（如圖5所示）。則我們可以說，此時(shí)斜面毛刷的細(xì)毛有兩種彎曲：因?yàn)槲矬w向+X方向運(yùn)動(dòng)，斜面對(duì)物體有向-X方向的滑動(dòng)摩擦力，所以細(xì)毛向+X方向彎曲；又因?yàn)槲矬w具有向-Y方向的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，而使其受到+Y方向的靜摩擦力，所以細(xì)毛向-Y方向彎曲。

物體繼續(xù)向+X方向運(yùn)動(dòng)，須知前方的細(xì)毛在物體沒有達(dá)到之前全部是與斜面垂直的，不彎曲的。隨著物體的到來，這些本來不彎曲的細(xì)毛由于物體的運(yùn)動(dòng)而向+X方向彎曲，但是并不會(huì)自動(dòng)向-Y方向彎曲好等待物體的到來。所以物體到了下一個(gè)位置也就不可能產(chǎn)生+Y方向的靜摩擦力，只受3個(gè)力，且不平衡，要離開X軸，與假說矛盾。

綜上所說，在這一實(shí)例中不可能同時(shí)存在靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力。

2．物體在繩子牽動(dòng)下在水平面上作滑動(dòng)式圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例

有些老師提到的這個(gè)實(shí)例（如圖6所示），其文中認(rèn)為物體在做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中是繩子拉力和指向圓心的靜摩擦力一起提供向心力，而同時(shí)又受到與運(yùn)動(dòng)方向相反的滑動(dòng)摩擦力，因此說這個(gè)接觸面同時(shí)存在靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力。筆者對(duì)這個(gè)情境同樣有不同的觀點(diǎn)。文中認(rèn)為任何作圓周運(yùn)動(dòng)的物體都有偏離圓心的趨勢(shì)，因此這時(shí)接觸面必然要對(duì)其施加一個(gè)與該運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反的靜摩擦力。筆者認(rèn)為做圓周運(yùn)動(dòng)的物體確實(shí)都有偏離圓心的趨勢(shì)，但是在這個(gè)情境中，這個(gè)趨勢(shì)之所以沒有促成偏離圓心的真實(shí)運(yùn)動(dòng)，那是因?yàn)槔K子拉力抵制了這種趨勢(shì)，所以對(duì)繩子來講，物體有遠(yuǎn)離圓心的趨勢(shì)，而這種趨勢(shì)與水平?jīng)]有直接聯(lián)系，所以水平面沒有對(duì)物體提供靜摩擦力。

我們繼續(xù)使用上述的假設(shè)法，假定文中的說法成立，則可以取運(yùn)動(dòng)過程的某一位置，此時(shí)水平面毛刷的細(xì)毛既沿線速度的方向彎曲，又沿半徑向外彎曲，即滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力共存。但是前方的細(xì)毛照樣豎直，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到前方細(xì)毛時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)而造成前方細(xì)毛沿速度方向擠壓而沿速度方向彎曲，但是并沒有沿半徑方向彎曲，即不再受到靜摩擦力的作用。

我們不妨改變上述物體的運(yùn)動(dòng)模式，變滑動(dòng)為滾動(dòng)。我們可以拿一只完整的粉筆，我們知道粉筆不是圓柱體，而是一頭粗一頭細(xì)，我們把粉筆平放在水平桌面上，給一個(gè)初速度，粉筆就會(huì)繞一點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)（如圖7所示），在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中粉筆本身與桌面并沒有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，而是一種滾動(dòng)，盡管在運(yùn)動(dòng)，但是粉筆與桌面的接觸點(diǎn)又是始終相對(duì)靜止的，因?yàn)榉酃P與桌面間的接觸點(diǎn)是一直在變的，所以這時(shí)候就是靜摩擦力來提供向心力，而滾動(dòng)可能會(huì)越來越慢，那是因?yàn)槭艿綕L動(dòng)摩擦力。

3.滑冰運(yùn)動(dòng)員滑冰的實(shí)例

運(yùn)動(dòng)員在滑冰時(shí)，特別是花樣滑冰，我們經(jīng)常看到運(yùn)動(dòng)員做著漂亮的曲線運(yùn)動(dòng)，而運(yùn)動(dòng)員腳上穿的是冰刀式冰鞋，滑冰時(shí)受到與運(yùn)動(dòng)方向相反的滑動(dòng)摩擦力，那么是不是同時(shí)有與運(yùn)動(dòng)方向垂直的靜摩擦力提供運(yùn)動(dòng)員做曲線運(yùn)動(dòng)的反向力呢？

我們知道，滑冰場(chǎng)上運(yùn)動(dòng)員滑冰時(shí)會(huì)留下一道道的滑痕，如果細(xì)細(xì)一看，這實(shí)際上是冰刀在冰上刻出的一道道凹槽,我們看這個(gè)凹槽的截面圖（如圖8所示），冰刀其實(shí)是在凹槽中向前滑行，這時(shí)如果轉(zhuǎn)彎，那么就是凹槽對(duì)冰刀的側(cè)向擠壓力F2提供向心力，這是宏觀上的彈力，而非摩擦力。所以冰刀在滑行過程中由冰刀頭不斷地劃出凹槽，冰刀始終在凹槽中滑行，當(dāng)然有的時(shí)候動(dòng)作猛烈的話，側(cè)向擠壓力過大，還會(huì)破壞凹槽，刨出碎冰。

假如在堅(jiān)硬的鋼板面上，冰刀頭劃不出凹槽，則冰刀就沒有側(cè)向擠壓力，就不能做曲線運(yùn)動(dòng)。

其他情境我們同樣可以看到一個(gè)接觸面不可能同時(shí)存在靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力。

參考文獻(xiàn)：

靜摩擦力范文第4篇

摘要：新課改注重課堂互動(dòng)，其中師生語言互動(dòng)是課堂互動(dòng)的重要載體之一。文章以全國第八屆物理青年教師教學(xué)技能大賽東北師大附屬中學(xué)某老師的“靜摩擦力”的教學(xué)為研究對(duì)象，運(yùn)用弗蘭德斯語言互動(dòng)分析方法和課堂觀察分析方法，將定量與定性方法相結(jié)合對(duì)課堂教學(xué)實(shí)踐開展研究探索，揭示課堂教學(xué)語言的實(shí)際情景與效果。

關(guān)鍵詞 ：師生語言；弗蘭德斯語言分析；課堂觀察

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-0568（2014）18-0095-03

基多項(xiàng)目：本文系陜西師范大學(xué)教師教育科研項(xiàng)目與基礎(chǔ)教育課程中心資助“基于課堂視頻案例促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展研究”（課題編號(hào)：jcjy201007）的階段性成果。

一、研究目的

課程實(shí)施是課程改革的核心，而課堂教學(xué)是課程實(shí)施的最基本途徑之一。課堂教學(xué)是在課堂情境下，以教師和學(xué)生為對(duì)話主體，以言語作為主要交流方式，以人的自由自覺發(fā)展為終極取向的教育活動(dòng)。師生語言行為作為課堂最主要的教學(xué)行為之一，相互影響，相互促進(jìn)。蘇霍姆林斯基認(rèn)為，教師的言語在很大程度上決定著學(xué)生在課堂上的腦力勞動(dòng)的效率，教師的言語是一種什么也代替不了的影響學(xué)生心靈的工具，師生的語言互動(dòng)在很大程度上決定著學(xué)生在課堂上接受知識(shí)、反應(yīng)知識(shí)的效率。把課堂觀察到的質(zhì)性描述與量化研究結(jié)合起來，對(duì)課堂教學(xué)中的師生語言行為進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，揭示出課堂的動(dòng)力、氣氛以及學(xué)生的參與程度，是課堂教學(xué)研究的重要內(nèi)容。

二、研究過程與方法

1.研究對(duì)象。本文以全國物理青年教師教學(xué)技能大賽東北師范大學(xué)附屬中學(xué)某老師的“靜摩擦力”教學(xué)為研究對(duì)象，本堂課是優(yōu)質(zhì)示范課，該教師的教學(xué)方式深受學(xué)生喜愛和專家評(píng)委好評(píng)。

2.研究方法。弗蘭德斯語言互動(dòng)分析法是一種通過語言互動(dòng)過程的研究和分析，深入了解師生課堂語言互動(dòng)過程和行為的定量研究方法，是課堂研究的重要方法之一。

該研究方法從教師、學(xué)生和靜止三個(gè)方面把課堂教學(xué)的師生語言分為10個(gè)互動(dòng)類別，每個(gè)類別用一個(gè)數(shù)字來表示，如表1所示。記錄時(shí)間間隔為每三秒鐘記錄一次，也就是觀察者每三秒鐘記錄一次師生互動(dòng)類別，速度盡量保持穩(wěn)定，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)課堂教學(xué)活動(dòng)開展精確、定量化的分析與統(tǒng)計(jì)。

三、研究結(jié)果分析與反思

1.通過師生語言互動(dòng)系統(tǒng)分析課堂結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。師生語言是課堂教學(xué)的重要載體之一，通過師生教學(xué)語言的整體分析與研究，可深入了解師生互動(dòng)情況與教學(xué)特點(diǎn)，從而增強(qiáng)課堂教學(xué)的有效性和研究的客觀性。

據(jù)表2統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)果，可得出如下結(jié)論：

（1）TT（教師話語百分比）為71.91%，常模為68%，略高于常模；TTR（教師反應(yīng)比率）常模為42%和TQR（教師發(fā)問比率）常模為26%，研究中所測(cè)數(shù)據(jù)都明顯高于常模；PIR（學(xué)生自發(fā)比率）常模為34%，測(cè)量值低于常模。說明在課堂上教師的講話時(shí)間占據(jù)較大比例，本節(jié)課例以教師語言為主。

（2）PT（學(xué)生話語百分比）為19.85%，基本上與常模20%接近；SC（安靜或混亂百分比）為8.24%，常模為11%或12%，課堂沉寂的比率有所降低，其原因是學(xué)生之間有意義的課堂交流與合作和一些師生間肢體動(dòng)作的表達(dá)以及師生之間、生生之間的眼神交流是無法用語言完全表達(dá)出來的，這種有意義的非師生語言互動(dòng)的行為也是教學(xué)中有必要存在的一部分；CCR（內(nèi)容十字區(qū)比率）為71.54%，明顯高于55%的常模，該數(shù)據(jù)愈高，表明本節(jié)課師生的語言互動(dòng)主要以教材內(nèi)容的發(fā)問及講授為重心。

（3）SSR（穩(wěn)定狀態(tài)區(qū)比率）和PSSR（學(xué)生穩(wěn)定狀態(tài)區(qū)比率）都明顯低于常模，則可知在本節(jié)授課中師生之間的交談時(shí)間都十分短暫。

綜上分析，本節(jié)課的教學(xué)基本上符合新課改要求，但是相比開放性的以學(xué)生為中心，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的課堂還有差距，與新課改目標(biāo)要求還有距離。

2.通過師生語言互動(dòng)系統(tǒng)分析課堂中的學(xué)習(xí)氣氛。語言互動(dòng)矩陣圖中的1~3行和1~3列相交區(qū)域被稱為積極整合區(qū)，在這個(gè)區(qū)域里出現(xiàn)的記錄次數(shù)越高，則說明課堂上師生之間的情感交流越融洽；矩陣圖中7~8行和6~7列相交區(qū)域稱為缺陷區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域中記錄頻次越高，說明師生之間的互動(dòng)不和諧，在課堂中應(yīng)引起重視，并避免這一現(xiàn)象發(fā)生。

由統(tǒng)計(jì)表2可以看出，教師在積極整合區(qū)的記錄次數(shù)是10次，占課堂行為記錄總數(shù)的3.75%，在缺陷區(qū)域出現(xiàn)的頻次為4，占課堂行為總次數(shù)的1.49%。由此可見，教師與學(xué)生的課堂教學(xué)互動(dòng)良好，師生之間的情感交流和諧，師生關(guān)系融洽。

3.通過師生語言互動(dòng)系統(tǒng)分析教師的教學(xué)風(fēng)格。教師在長期的教學(xué)實(shí)踐中根據(jù)個(gè)人的教學(xué)觀念、教學(xué)環(huán)境、教授對(duì)象等諸多因素的影響會(huì)形成一種穩(wěn)定的教學(xué)風(fēng)格。由于每個(gè)人的教育背景不同，文化的汲取體驗(yàn)不同，喜好不同，因此，教學(xué)風(fēng)格是獨(dú)一無二的。教師語言是直接體現(xiàn)教師教學(xué)風(fēng)格的一種方式。弗蘭德斯互動(dòng)分析系統(tǒng)把教師語言分為直接影響和間接影響兩類，這是就教師對(duì)學(xué)生的控制態(tài)度而言的。

根據(jù)表2數(shù)據(jù)分析，教師間接與直接的影響比率為104.26%，大于常模100%；TTR89（教師實(shí)時(shí)反應(yīng)比率：當(dāng)學(xué)生停止說話，教師立即稱贊或統(tǒng)整學(xué)生觀念和感覺的話語時(shí)間，占教師立即以與教學(xué)無直接相關(guān)的話語響應(yīng)學(xué)生的話語時(shí)間的比率）數(shù)據(jù)愈高，表示教師愈能立即以間接教學(xué)風(fēng)格來響應(yīng)學(xué)生的話語，常模為60%。其值為85.71%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常模；TQR89（教師實(shí)時(shí)發(fā)問比率）為74.07%，常模為44%。以上數(shù)據(jù)說明教學(xué)中教師對(duì)學(xué)生的間接影響占主要地位，這種間接的影響體現(xiàn)在教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)問，引導(dǎo)學(xué)生思維，啟發(fā)學(xué)生積極思考等方面。下面以教學(xué)片段A為例，做進(jìn)一步分析。

教學(xué)片段A：

師：現(xiàn)在我們已經(jīng)明確了什么是靜摩擦力，下面給大家布置一個(gè)任務(wù)（語氣平緩），請(qǐng)你在你的身邊嘗試去尋找并體驗(yàn)一下靜摩擦力，大家試試。（停留幾秒，巡視教室），好，這位同學(xué)你來說一下，好嗎？（商量語氣）找到了嗎？

生1：找到了。

師：好，請(qǐng)你說一下。

生1：我用手推桌子，可桌子沒動(dòng)。

師：桌子和哪？（追問）

生1：和地產(chǎn)生了靜摩擦力。

師：很好（鼓勵(lì)），大家剛才都體驗(yàn)了一下靜摩擦力，下面請(qǐng)同學(xué)們嘗試根據(jù)剛才的體驗(yàn)去分析一下要產(chǎn)生靜摩擦力需要什么樣的條件？（停留幾秒）誰想好了，說一下？

生2：（舉手）兩個(gè)物體首先要相互接觸。

師：（重復(fù)學(xué)生話語）對(duì)，很好。

生2：然后要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。

師：為什么講趨勢(shì)？（追問）

生2：因?yàn)樗鼪]動(dòng)。

師：（重復(fù)學(xué)生話語）所以叫趨勢(shì)，很好！還需要什么條件嗎？（追問）

生2：還有……（思考中）

教師多用啟發(fā)式教學(xué)語言，對(duì)學(xué)生在課堂表現(xiàn)進(jìn)行鼓勵(lì)和贊賞，課堂中多用“大家試試”“很好”“好嗎”等話語，這為學(xué)生的進(jìn)一步學(xué)習(xí)產(chǎn)生了積極的影響。教學(xué)中運(yùn)用語言反饋，從呈現(xiàn)的片段可知教師組織下學(xué)生積極參與課堂活動(dòng)，進(jìn)行自主的實(shí)驗(yàn)探究（如尋找身邊的靜摩擦力小實(shí)驗(yàn)），參與交流并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行描述。教師善于運(yùn)用啟發(fā)性的教學(xué)用語，鼓勵(lì)學(xué)生敢于發(fā)表自己的獨(dú)立見解，激發(fā)學(xué)生思維，通過教師的間接影響使師生之間的互動(dòng)得以順利進(jìn)行。

4.通過師生語言互動(dòng)系統(tǒng)分析學(xué)生參與課堂活動(dòng)的主動(dòng)性。根據(jù)弗蘭德斯互動(dòng)分析矩陣所測(cè)數(shù)據(jù)可知，學(xué)生話語百分比（PT）為19.85%，雖與常模20%接近，但是學(xué)生自發(fā)的比率（PTR）為22.64%，相比常模34%，該數(shù)值下降的比例較大。這說明雖然學(xué)生的言語行為在總的言語行為中所占的比例基本與常模持平，但是學(xué)生的主動(dòng)參與意識(shí)仍舊不強(qiáng)，這是當(dāng)今我國物理課堂教學(xué)的癥結(jié)之一。

5.通過質(zhì)性描述分析本課例的不足之處。本課例中提問與回答之間的等候時(shí)間過短，停頓的時(shí)間就一兩秒，甚至沒有，筆者選擇以下教學(xué)片段B感知本課例的教學(xué)特征：

教學(xué)片段B：

師（12～39秒）：有一天我開車帶全家去商場(chǎng)，路上兒子問我一問題：“爸爸，你能推動(dòng)汽車嗎？”（視頻演示該場(chǎng)景），我用力了，但是沒推動(dòng)。問題：汽車和地面產(chǎn)生了什么力？

生（39～40秒）：摩擦力。

師（40～58秒）：很好（鼓勵(lì)），繼續(xù)看視頻，兒子和爸爸一起推還是沒推動(dòng)，問題：這個(gè)時(shí)候汽車和地面間的摩擦力變沒變？

生（58～59秒）：變了（齊聲回答）。

師（59～60秒）：變大變小？（追問）

生（60～61秒）：變大（齊聲）。

師（61～70秒）：很好（鼓勵(lì)），繼續(xù)看視頻，進(jìn)商場(chǎng)乘坐商場(chǎng)的自動(dòng)扶梯，問題：“我”動(dòng)沒動(dòng)？

生（70～74秒）：動(dòng)了（齊聲）。

師（74～75秒）：相對(duì)扶梯動(dòng)沒動(dòng)？（追問）

生（75～76秒）：沒有（齊聲）。

師（76～82秒）：很好（鼓勵(lì)），“我”相對(duì)扶梯靜止，“我”和扶梯之間有沒有摩擦力？

生（82～84秒）：沒有（齊聲）。

師（84～91秒）：（質(zhì)疑，面帶微笑）沒有？想一想，我乘坐扶梯從一樓到二樓，我和扶梯間有沒有摩擦力？

生（91～98秒）：有/沒有……（學(xué)生沉默或討論）

師（98～99秒）：聲音大一點(diǎn)，有沒有？（鼓勵(lì)）

生（99秒）：有。

師（99～100秒）：很好（語氣堅(jiān)定）。

教學(xué)片段呈現(xiàn)的場(chǎng)景不得不讓我們思考教師所提問題的效度如何，學(xué)生能否接受，所有提問是否符合學(xué)生的認(rèn)知水平？雖然有部分學(xué)生能夠回答出來，但還有一部分學(xué)生可能存在知識(shí)盲區(qū)，導(dǎo)致跟不上節(jié)奏。因此，教師一定要注意給學(xué)生思考的空間，無論學(xué)生思考的結(jié)果如何，都要讓他參與到學(xué)習(xí)中來，使之體會(huì)課堂主人的角色，否則就會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

四、小結(jié)

弗蘭德斯語言互動(dòng)研究方法是課堂實(shí)證研究的重要方法之一，有助于提高課堂研究的客觀性和科學(xué)性，但也存在不足，如難以反映教學(xué)媒體、實(shí)驗(yàn)探究等非口語的教學(xué)行為。本研究在運(yùn)用此方法時(shí)，還運(yùn)用課堂觀察方法記錄教學(xué)事件、行為、對(duì)話等，把質(zhì)性研究和量化研究相結(jié)合，試圖客觀、全面地分析與研究課堂教學(xué)，為提高課堂教學(xué)的有效性、提高學(xué)校教育質(zhì)量提供客觀證據(jù)和研究視角。

參考文獻(xiàn)：

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[2]蘇霍姆林斯基.給教師的建議[M].杜殿坤,編譯.北京:教育科學(xué)出版社,2004.

[3]姚昊蘇.基于弗蘭德斯互動(dòng)分析系統(tǒng)的高師地理課堂教學(xué)評(píng)價(jià)[J].中國地質(zhì)教育,2012,(2):112-116.

靜摩擦力范文第5篇

摩擦力是力學(xué)中常見的三種力之一，雖然它與我們的生活息息相關(guān)，但學(xué)生對(duì)摩擦力的了解和認(rèn)識(shí)還是很膚淺的，尤其對(duì)摩擦力在什么情況下產(chǎn)生?方向怎樣?大小跟哪些因素有關(guān)等知識(shí)的掌握，還是有一定難度的，通過創(chuàng)設(shè)生動(dòng)有趣的教學(xué)情境，使抽象概念形象化，理論知識(shí)具體化，從而達(dá)到事半功倍的效果。

1　摩擦力趣味導(dǎo)入情境的創(chuàng)設(shè)

“良好的開端是成功的一半”，這對(duì)物理課程的教學(xué)來說真是太準(zhǔn)確了，導(dǎo)入新課是課堂教學(xué)的重要一環(huán)，在教學(xué)中導(dǎo)入的成功與否對(duì)整節(jié)課的學(xué)習(xí)效率影響很大，導(dǎo)入的方法方式很多，其中生動(dòng)有趣的演示實(shí)驗(yàn)是新課導(dǎo)入的重要方法之一，下面列舉幾例。

1.1　騰空吸壁

許多玩具是根據(jù)物理原理設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，能呈現(xiàn)物理現(xiàn)象和顯現(xiàn)物理規(guī)律，其巧妙的設(shè)計(jì)使外觀很精美、色彩很鮮艷，呈現(xiàn)的現(xiàn)象非常神奇，對(duì)學(xué)生很有吸引力，把玩具功能擴(kuò)展為教學(xué)功能，使學(xué)生在好奇中學(xué)習(xí)物理知識(shí)，例如，用吸壁球創(chuàng)設(shè)摩擦力導(dǎo)入情境。

我拿出吸壁球時(shí)，許多學(xué)生被這個(gè)彩色球吸引住，因?yàn)檫@種球的表面非常特殊，由多種不同顏色的塑料小吸盤組成，我突然把它向身后的黑板拋去，它穩(wěn)穩(wěn)地吸在黑板上學(xué)生被出其不意的情景興奮起來，這時(shí)我問學(xué)生，它貼在黑板上受幾個(gè)力的作用?學(xué)生七嘴八舌，有一個(gè)學(xué)生立刻舉起手來搶著說：受重力、大氣壓力和黑板對(duì)它的彈力三個(gè)力作用。

也有其他同學(xué)贊同這種回答，我沒有直接評(píng)判他的說法，而是按他的說法畫出吸壁球的受力示意圖，反問道：它受這三個(gè)力能平衡嗎?學(xué)生在這興奮和“憤悱”的情境下產(chǎn)生了強(qiáng)烈的探究欲望，這時(shí)我趁勢(shì)引入摩擦力這節(jié)教學(xué)內(nèi)容，用激其情又引其疑的趣味教學(xué)情境導(dǎo)入新課，為教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成鋪設(shè)階梯。

1.2直線紙邊托硬幣

誰能將一枚硬幣放在豎立的紙片(或紙幣)的直線邊上保持平衡狀態(tài)?許多學(xué)生紛紛試驗(yàn)起來，小心翼翼地將硬幣在直線紙邊上尋找平衡位置，但沒有一個(gè)能實(shí)現(xiàn)的，這對(duì)沒有掌握其技巧的學(xué)生來說，確實(shí)是很難實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)橐粡埣埰暮穸炔坏?.1mm，要使硬幣的重心線恰好落在這條直線紙邊上，談何容易?下面請(qǐng)同學(xué)們觀察我是如何操作的，我隨即拿出一張百元紙幣和一枚壹元硬幣，先將紙幣成弧線形的橫立在桌面上(為了使后面的學(xué)生也能看到，在講臺(tái)上放一只方凳子，在方凳上演示)，然后將硬幣輕放在紙幣的上邊弧線處，再捏住紙幣的兩端，緩慢地將紙幣拉直，當(dāng)紙幣被拉成一平直的豎立平面時(shí)，硬幣在紙幣的直線邊上穩(wěn)穩(wěn)地臥著頓時(shí)，教室里暴發(fā)起熱烈的掌聲，巧妙的手法、出奇的情景激起了學(xué)生的極大興趣，我再問學(xué)生：怎樣解釋這一現(xiàn)象呢?此時(shí)教室里又變得鴉雀無聲，“要明白其中的道理，就要學(xué)習(xí)新的知識(shí)——摩擦力”，創(chuàng)設(shè)新奇、生動(dòng)的情境，用超常的方法導(dǎo)入新課，使新課一開始就緊緊地抓住了學(xué)生的心，吸引了學(xué)生的注意力，激起了學(xué)生的求知欲望。

2　靜摩擦力趣味教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)

靜摩擦力的產(chǎn)生及它發(fā)揮的作用，學(xué)生對(duì)它的認(rèn)識(shí)并不深刻，因?yàn)檫@個(gè)力比較隱蔽，其實(shí)，在我們的生活中靜摩擦產(chǎn)生了巨大的作用，如人走路、車輛行駛、手握東西，繩子打結(jié)等等都離不開靜摩擦力，毫不夸張地說：沒有靜摩擦力，我們就寸步難行，為了加深學(xué)生對(duì)靜摩擦力的感性認(rèn)識(shí)，我創(chuàng)設(shè)了多種靜摩擦力趣味教學(xué)情境。

2.1　一紙“托千斤”

該演示器主要由母架和子架兩部分組成，母架的中心是一段長約60 cnl的豎直圓管，把它叫做母管，子架的上方是圓板，圓板的正下方連有長約20 crn的細(xì)圓管(圓板與細(xì)圓管的中心軸線重合)，把它叫做子管，子管的下端是封閉的，子管的外徑比母管的內(nèi)徑稍小，演示時(shí)，先把母架舉起來，讓學(xué)生看清楚母管內(nèi)是空的，當(dāng)將子架的子管穿進(jìn)母管后，子架的圓板壓在母管的管口上，然后抽出子架，用一張紙將母管的下端管口包裹起來，并用帶子系緊，將母架底座放在水平地面上。把粗砂從母管的上管口灌入，當(dāng)砂子至母管的上管口約10 cm處時(shí)，停止灌砂，砂子此時(shí)的重量由包裹的一張紙托著，再把子架的子管母管，由于母管內(nèi)有砂子，子管只能部分進(jìn)入母管內(nèi)，緩慢用力向下壓圓板，使母管內(nèi)的砂子壓實(shí)，現(xiàn)在把一個(gè)學(xué)生托扶到子架的圓板上，奇跡出現(xiàn)了：雖然子架上站著一個(gè)學(xué)生，但子架并沒有下降，母管下端的裹紙也完好無損卻似一紙托千斤!

學(xué)生和子架的重量真的是由一張紙托起來的嗎?有的學(xué)生疑惑，有的學(xué)生恍然大悟，是母管內(nèi)的粗砂被擠壓時(shí)，與母管內(nèi)壁產(chǎn)生的靜摩擦力在暗中幫了大忙，為了充分展示砂子與母管產(chǎn)生的靜摩擦力的威力，在子架的圓板上放一塊長木板，叫兩個(gè)學(xué)生站到木板上(注意緩慢、平衡地站上去)，子架仍然停留在原來的高度，母管下端的裹紙也安然無恙，當(dāng)卸下木板，解開裹紙后，只有少量的砂子自動(dòng)的掉下來，停留在母管內(nèi)的砂子需用力敲擊后才會(huì)掉下來，精彩、生動(dòng)、明了、有趣的靜摩擦力實(shí)驗(yàn)情境，給學(xué)生留下了深刻的印象，同時(shí)使學(xué)生明白一個(gè)道理，一粒砂子與管壁產(chǎn)生的靜摩擦力是微不足道的，但大量砂子與管壁產(chǎn)生的靜摩擦力就非常可觀了，積羽沉舟??！

2.2　光滑倒錐棒提重物

20世紀(jì)70年代起，我國著名物理教育家朱正元教授就當(dāng)時(shí)中學(xué)的辦學(xué)條件，提出了“壇壇罐罐當(dāng)儀器，拼拼奏奏做實(shí)驗(yàn)”的教育思想，指導(dǎo)廣大教師想方設(shè)法地把物理實(shí)驗(yàn)做起來，讓學(xué)生動(dòng)起來，朱教授為了演示靜摩擦力現(xiàn)象，曾經(jīng)設(shè)計(jì)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：將吃飯的一根筷子豎立在一只杯子的中間，把弄濕的大米填滿杯子并壓實(shí)，然后提筷子，結(jié)果杯子、大米、筷子一起被提起來，這樣的教學(xué)情境，我們至今仍記憶猶新，今天重溫朱教授教育思想，就是要我們繼承和發(fā)揚(yáng)“勤儉做實(shí)驗(yàn)”和“善于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”的優(yōu)良傳統(tǒng)，舉這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的不是要我們仿效照搬這種實(shí)驗(yàn)，而是要善于創(chuàng)新和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，隨著科技的進(jìn)步，大量新材料的涌現(xiàn)，我們的實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)手段應(yīng)該不斷的創(chuàng)新和完善。

為了定性驗(yàn)證最大靜摩擦力規(guī)律，我創(chuàng)設(shè)了

如下趣味教學(xué)情境：取一只廢舊飲料瓶，把舊泡沫板撕成小塊后，塞進(jìn)飲料瓶用力擠緊，將一根光滑圓錐棒(實(shí)驗(yàn)室做摩擦起電的玻璃棒)倒插入瓶內(nèi)(尖頭朝下)，把一塊磚頭系在飲料瓶的瓶口處，提起玻璃棒時(shí)，飲料瓶和磚塊一起被提起來，當(dāng)系兩塊磚后，再提玻璃棒時(shí)，棒與瓶就脫離了，現(xiàn)在再向瓶內(nèi)塞入更多的泡沫塊，再將玻璃棒插入瓶中，此時(shí)棒跟泡沫之間的壓力變大，然后提玻璃棒，就能將兩塊磚輕松的提起來，雖然玻璃棒很光滑，又是尖端朝下，但是它跟泡沫產(chǎn)生的摩擦力超出學(xué)生的想象，這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)表明：在靜摩擦因素一定時(shí)，最大靜摩擦力跟壓力成正比，創(chuàng)設(shè)這樣的教學(xué)情境，不僅增加學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的器材都是廢舊物品，無成本，經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。

3　滑動(dòng)摩擦力趣味教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)

創(chuàng)設(shè)有利于科學(xué)探究的趣味教學(xué)情境，是每個(gè)物理教師備課的一項(xiàng)重要工作，因?yàn)橛鋹偟膶W(xué)習(xí)環(huán)境有利于學(xué)生投入學(xué)習(xí)，能使學(xué)生在自然和諧的氛圍中進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，教師要積極營造有利于學(xué)生好奇、感悟、反思的課堂氛圍，讓學(xué)生感到物理學(xué)科就是那樣生動(dòng)、有趣，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望，從而提高物理教學(xué)的有效性。

下面就滑動(dòng)摩擦力、最大靜摩擦力跟壓力成正比的知識(shí)列舉幾例趣味教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)：

3.1　反應(yīng)“遲鈍”的沙漏

加工一支直徑約5cnn、長約40n的玻璃管，一端封閉，一端開口，另加工一只沙漏，它是一只形狀像“8”字形的密閉容器，其內(nèi)裝有適量的細(xì)砂，使沙漏的平均密度略小于水，將玻璃管裝滿水，把沙漏放人管內(nèi)，沙漏在水中漂浮現(xiàn)在用手壓住玻璃管口(不讓水流出)，將管子倒轉(zhuǎn)過來，此時(shí)沙漏也被倒轉(zhuǎn)過來并處在玻璃管的下端奇妙的是：沙漏并沒有立即上浮，而是停在水底下約一分鐘的時(shí)間才上升，為什么沙漏的上浮出現(xiàn)“遲鈍”現(xiàn)象呢?

新奇的現(xiàn)象激發(fā)了學(xué)生的探究熱情。許多同學(xué)提出了各自的分析原因，但都沒有分析出這種現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)原因，這是由于沙漏的直徑與玻璃管的內(nèi)徑相差不大，沙漏的傾斜難以被學(xué)生覺察，其實(shí)是摩擦力從中作梗，當(dāng)沙漏倒轉(zhuǎn)過來時(shí)，其內(nèi)的沙子不是處在最低處，使沙漏“頭重腳輕”，故身子發(fā)生傾斜，對(duì)玻璃管壁產(chǎn)生壓力，沙漏要上浮，管壁對(duì)沙漏產(chǎn)生靜摩擦力阻礙沙漏的上浮，由于沙漏中間部分比較細(xì)，沙子流到下部需要一定的時(shí)間，當(dāng)沙子的大部分流到沙漏的下部時(shí)，沙漏又處于豎直狀態(tài)，此時(shí)管壁與沙漏之間沒有壓力，故摩擦力也隨之消失，沙漏受到向上的作用力大于下向的作用力，因此又上浮到玻璃管的上方，學(xué)生經(jīng)過親身體驗(yàn)，靠近觀察，才真正找出沙漏“遲鈍”的原因。

3.2　巧法抽出磚間紙

相互接觸的物體沒有壓力，就不會(huì)出現(xiàn)摩擦力，如何使學(xué)生對(duì)該知識(shí)點(diǎn)有深刻的感性認(rèn)識(shí)呢?我在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)了這樣的趣味情境：在上、下壘著的兩塊磚之間放一張紙(紙邊露在磚外)，誰能完好無損地抽出這張紙呢?這一問，激起了學(xué)生的探究熱情，許多學(xué)生躍躍欲試，力圖取得成功，但上來試驗(yàn)的學(xué)生都以失敗告終，學(xué)生困惑了，從他們的表情上可以看出，想要知道其操作要領(lǐng)的欲望異常的迫切，現(xiàn)在該是演示的最佳時(shí)候了，我左手托著一塊磚，拿一張紙放在這塊磚上面，再在這張紙上壓上一塊磚，然后把事先準(zhǔn)備好的一塊海綿放在講臺(tái)上，舉起左手的磚塊(位于海綿的上方)，右手捏住露在磚塊外的紙角，突然釋放磚塊，隨即右手迅速抽紙，結(jié)果這張紙被完好無損地抽出，別開生面的一幕贏得了熱烈的掌聲，磚塊的表面不僅很粗糙，而且很堅(jiān)硬，為什么釋放磚塊后，再抽磚間的紙，抽出的紙不破損呢?這是因?yàn)榇u塊被釋放后，作自由落體運(yùn)動(dòng)，磚塊處于完全失重狀態(tài)，雖然磚塊表面很粗糙，但它們之間不存在壓力，因此，紙?jiān)诔槌龅倪^程中，與磚塊之間沒有摩擦力，所以抽出的紙當(dāng)然是完好無缺的了。

4　滾動(dòng)摩擦力趣味教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)

滾動(dòng)摩擦力遠(yuǎn)小于滑動(dòng)摩擦力，這對(duì)于學(xué)生來說是不難接受的，因?yàn)樗麄儗?duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)多少有一些直接的或間接的感性認(rèn)識(shí)，但是，無論是教材中列舉的演示實(shí)驗(yàn)，還是教師創(chuàng)設(shè)的有關(guān)滾動(dòng)摩擦力遠(yuǎn)小于滑動(dòng)摩擦力的實(shí)驗(yàn)，都有共同的缺陷：可比性差、嚴(yán)密性差、可見性差，比如講，列舉此實(shí)驗(yàn)的例子最多的是：將一鐵塊放在水平桌面上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉它做勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)就是滑動(dòng)摩擦力的大小，然后在水平桌面上放幾支圓柱形鉛筆，把鐵塊放在鉛筆上，再用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉它做勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)此時(shí)的讀數(shù)就是滾動(dòng)摩擦力的大小，這兩個(gè)讀數(shù)前者明顯大于后者，實(shí)驗(yàn)表明，滾動(dòng)摩擦力遠(yuǎn)小于滑動(dòng)摩擦力，其實(shí)，用這樣的演示實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證滾動(dòng)摩擦力遠(yuǎn)小于滑動(dòng)摩擦力，有些牽強(qiáng)附會(huì)了，①可比性差，因?yàn)榍罢呤氰F塊與水平桌面間的滑動(dòng)現(xiàn)象，而后者是鉛筆在水平桌面上的滾動(dòng)現(xiàn)象，雖然壓力近似相同，但滑動(dòng)和滾動(dòng)的對(duì)象不同。②嚴(yán)密性差，勻速運(yùn)動(dòng)都是目測(cè)的，究竟是勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng)，無法確定，③可見性差，因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)的讀數(shù)并不直觀，全班的學(xué)生并不能都看到，下面我介紹幾個(gè)可比性比較強(qiáng)的實(shí)例。

4.1　鉛筆的滾動(dòng)與滑動(dòng)現(xiàn)象

取兩支相同的圓柱形鉛筆，把制圖板一端墊高構(gòu)成斜面，調(diào)節(jié)斜面的傾斜角度，使一支鉛筆順著斜坡的方向放置時(shí)，鉛筆能緩慢地滑下，然后將這兩支鉛筆都放在斜面上，一支順著斜坡方向，另一支鉛筆橫著水平放置(兩支鉛筆的質(zhì)心等高)，同時(shí)釋放這兩支鉛筆，實(shí)驗(yàn)表明：順著斜坡方向的鉛筆沿斜面向下滑動(dòng)比較慢，而橫放著的鉛筆沿斜面向下滑動(dòng)越來越快，最先到達(dá)斜面的底端，這充分說明：對(duì)于相同壓力和相同接觸表面的情況下，滾動(dòng)摩擦力小于滑動(dòng)摩擦力，實(shí)驗(yàn)方便，明了、有趣，使學(xué)生心服口服，科學(xué)、嚴(yán)密、巧妙的創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和求實(shí)探究學(xué)習(xí)有潛移默化的功效。

4.2　自行車的滾動(dòng)和滑動(dòng)現(xiàn)象