如何判斷摩擦方向
課本上說(shuō):“靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反”、“滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反”。 中學(xué)生課后練習(xí)時(shí),很難準(zhǔn)確把握,往往把題搞混。 很難區(qū)分,也不清楚是誰(shuí)在動(dòng),從而降低了解決問(wèn)題的難度。 如何解決這個(gè)難點(diǎn),明確判斷摩擦方向呢?
一、加強(qiáng)概念認(rèn)識(shí),明確形成條件
兩個(gè)物體的接觸面之間是否存在摩擦,無(wú)論是靜摩擦、滑動(dòng)摩擦還是滾動(dòng)摩擦,都必須同時(shí)滿足四個(gè)基本條件:①兩者之間有擠壓作用(即有壓力)兩個(gè)接觸的物體,即物體之間直接接觸; ②接觸面不光滑,粗糙; ③接觸面之間存在彈力; ④兩物之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。
這四個(gè)條件緊密相連,缺一不可。 實(shí)際上,如果兩個(gè)物體沒有接觸或者即使接觸了,但是接觸面是光滑的,那么就沒有摩擦。 如果只滿足條件①和②而缺少③和④中的任何一個(gè),則不會(huì)產(chǎn)生摩擦力。 如果一塊磚靠近一堵豎直的墻,放手后讓它順著墻往下走,即不滿足條件③,即彼此之間沒有壓力,所以磚不會(huì)受到摩擦的影響. 另一個(gè)例子是,一個(gè)物體停在粗糙的表面上,缺少條件④,所以沒有摩擦力。
2.了解摩擦的特性
任何事物都有它的特點(diǎn),摩擦也有它的特點(diǎn),教科書上并沒有明確強(qiáng)調(diào),但在遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí),必須始終考慮到這種誘因。 摩擦具有三個(gè)明顯的特征:接觸、被動(dòng)和滑動(dòng)。 摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和接觸面的大小無(wú)關(guān)。
對(duì)于接觸,即物體受到摩擦,物體之間直接接觸(反之亦然),這一點(diǎn)已經(jīng)包含在摩擦形成的條件中,中學(xué)生容易理解。 被動(dòng)性,即摩擦力隨著外界約束的變化而變化,是難點(diǎn)。 中學(xué)生往往缺乏理性認(rèn)識(shí)。 ZD指出,在教學(xué)中要指出,中學(xué)生可以通過(guò)列舉生活中的例子來(lái)加深理解。 對(duì)于第三個(gè)特點(diǎn),中學(xué)生最容易忽視,應(yīng)該指出來(lái)加深印象,為下一步的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3、如何判斷摩擦力的方向
很多朋友有一個(gè)誤區(qū),認(rèn)為摩擦力的方向總是和物體運(yùn)動(dòng)的方向相反,摩擦力總是制約著物體的運(yùn)動(dòng),這就是阻力。 造成這些錯(cuò)誤的原因,主要是對(duì)摩擦概念中的“相對(duì)”二字缺乏理解。 學(xué)習(xí)過(guò)程中如何掌握摩擦力方向的判斷方法?
1.根據(jù)個(gè)人生活經(jīng)驗(yàn)
上課時(shí),讓中學(xué)生將一只腳趾輕輕按在桌子上,雙臂順著桌子慢慢并攏。 可以讓中學(xué)生自己重復(fù)多次這個(gè)動(dòng)作,感受右手桌子摩擦力的方向。 以及手臂在桌子上的摩擦力的方向,為以后進(jìn)一步研究減少摩擦力做準(zhǔn)備。
2.按照書上的定義
Z初學(xué)習(xí)摩擦力時(shí),中學(xué)生根據(jù)摩擦力的定義判斷摩擦力的方向,但對(duì)定義中的“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”和“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”的理解不夠準(zhǔn)確在校學(xué)生。 “運(yùn)動(dòng)”和“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”這兩個(gè)概念經(jīng)常被混淆。
正確理解這兩個(gè)概念就變得非常重要。 物體的“運(yùn)動(dòng)”是以地面或相對(duì)于地面靜止的物體為參照物,而物體的“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”是以與物體接觸的物體為基準(zhǔn)物體相對(duì)于它移動(dòng)。 其實(shí)靜摩擦也是如此,讓中學(xué)生掌握判斷摩擦方向的正確方法。
3.根據(jù)牛頓第三定理
隨著學(xué)習(xí)的深入,中學(xué)生學(xué)會(huì)了牛頓第三定理后,中學(xué)生也可以根據(jù)排斥和反排斥的知識(shí)來(lái)判斷摩擦的方向。
4.根據(jù)平衡力
當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí),物體應(yīng)該受到平衡力的作用摩擦力方向判斷練習(xí)題,即物體上的合力為零。 這時(shí)候,我把摩擦力“擬人化”了,把摩擦力此時(shí)的作用命名為“幫助”,并將“幫助”概括為三個(gè)原則:需要“幫助”,就有“幫助”;如果你不需要“幫助”,你將一無(wú)所有。 ;只“幫”小的,不幫“大的”; 適當(dāng)?shù)摹皫汀保灰嗟摹皫汀保灰嗟摹皫汀薄?引導(dǎo)中學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)感受以上三個(gè)原理,在深入理解以上三個(gè)原理中帶橫線的單詞的數(shù)學(xué)含義后,就容易理解處于平衡狀態(tài)的物體是否受到摩擦的影響。 以及摩擦力的大小和方向。
其實(shí)摩擦方向的確定摩擦力方向判斷練習(xí)題,一方面需要班主任的教導(dǎo),另一方面需要中學(xué)生自己的理解和感受。 從生活出發(fā),教與學(xué)相結(jié)合,理論與實(shí)踐相結(jié)合,學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合,才能事半功倍。 最好準(zhǔn)確地確定摩擦力的方向。