高中數(shù)學(xué)微課
老師上課省事，中學(xué)生學(xué)習(xí)省力！
我們?nèi)栽谂Υ罱ㄕn堂內(nèi)外的“輕松數(shù)學(xué)”學(xué)習(xí)平臺(tái)。
說(shuō)到摩擦，通常會(huì)給人一種消極的感覺(jué)。
如果你被問(wèn)到：摩擦力對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)有什么影響，通常你會(huì)回答“摩擦力阻礙物體的運(yùn)動(dòng)”。
是不是真的？
既然我們了解了摩擦，那么是時(shí)候還摩擦的“清白”了！
摩擦力總是限制物體的運(yùn)動(dòng)嗎？
摩擦力太小，騾子無(wú)法正常行走！
我們無(wú)法毫無(wú)摩擦地拿起手機(jī)！
摩擦力使物體移動(dòng)！
可見(jiàn)，有時(shí)摩擦力不會(huì)阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，反而會(huì)使物體運(yùn)動(dòng)！
在這種摩擦力的定義中如何理解阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦力呢？
摩擦力是如何定義的？
兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)在接觸面上形成限制相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力。 這些力稱(chēng)為滑動(dòng)摩擦力。
理解：
1、相對(duì)運(yùn)動(dòng)的障礙：
如果沒(méi)有摩擦力或者摩擦力太小，那么地面和作為接觸面的腳跟就會(huì)相對(duì)滑動(dòng)，人只能像街舞里的“月球漫步”一樣原地踏步！
這是沒(méi)有摩擦?xí)r發(fā)生的情況
如果有足夠的摩擦力，就可以防止作為接觸面的地面與腳跟相對(duì)滑動(dòng)。 只有腳后跟不打滑，人才能前進(jìn)！
只有當(dāng)有足夠的摩擦力時(shí)
因此，研究這個(gè)問(wèn)題，首先應(yīng)該扔掉整個(gè)物體，而把注意力集中在物體的接觸表面上。 阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的定義是指阻止兩個(gè)物體的接觸面相對(duì)滑動(dòng)。
摩擦力是怎樣形成的？
1、滑動(dòng)摩擦力：
滑動(dòng)摩擦是由于接觸面的粗糙度造成的，物體之間的滑動(dòng)相當(dāng)于兩個(gè)表面的凸凹部分的碰撞！
2、滾動(dòng)摩擦力：
滾動(dòng)摩擦是由于接觸面因壓力而產(chǎn)生變形，物體的滾動(dòng)相當(dāng)于受到坡度的限制！
摩擦力形成的條件是什么
1. 物體相互接觸
這不需要解釋?zhuān)?span style="display:none">3K1物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2、接觸面不光滑
這個(gè)就不用解釋了吧！
3、相互擠壓
相互接觸時(shí)，如果接觸面之間沒(méi)有相互擠壓，就不足以形成摩擦力。
在平坦的地面上，男孩的重力提供了他與地面之間的壓力，因此他可以與地面形成摩擦力，從而可以向前移動(dòng)。 不過(guò)，如果是垂直的墻壁，成年人在不依靠任何裝備的情況下，很難像這樣爬上去。 因?yàn)槿怂惺艿拇怪毕蛏系闹亓Σ粫?huì)對(duì)立墻形成任何擠壓作用，所以人很難利用摩擦力爬下來(lái)！ 如果一個(gè)人處于兩堵墻之間，他就能找到爬起來(lái)的方法。 你見(jiàn)過(guò)這樣的照片嗎？
4、發(fā)生相對(duì)移動(dòng)或有相對(duì)移動(dòng)趨勢(shì)
不用說(shuō)，如果滿足以上三個(gè)條件，如果發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，就會(huì)形成滑動(dòng)摩擦，但是如果沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，會(huì)不會(huì)形成摩擦呢？
答案是肯定的：
靜摩擦力
木架的底面與地面相對(duì)靜止，但當(dāng)人用力推動(dòng)時(shí)，有相對(duì)移動(dòng)的趨勢(shì)，但木架不移動(dòng)。
支撐面是傾斜的，物體由于重力作用有向下的趨勢(shì)，支撐面面對(duì)物體形成靜摩擦。
雖然物體相對(duì)于地面是運(yùn)動(dòng)的，但物體相對(duì)于輸送帶是靜止的，因此物體與輸送帶之間的摩擦力也是靜摩擦力。
摩擦力的三要素
大小、方向和作用點(diǎn)是描述力的三個(gè)基本要素。 研究摩擦力時(shí)，我們不能回避這三個(gè)方面！ 而且，摩擦力的大小和方向確實(shí)值得我們細(xì)說(shuō)。
1、摩擦力的大小
1、滑動(dòng)摩擦力：
教科書(shū)上說(shuō)，滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的壓力和接觸面的粗糙度有關(guān)。 壓力越大，摩擦力越大，接觸面越粗糙，摩擦力也越大。
但需要說(shuō)明的是，摩擦力的大小與物體的滑動(dòng)速度、接觸面積的大小、物體的重力無(wú)關(guān)，所以這一點(diǎn)一定要記住！
這里有一個(gè)誤區(qū)：我們發(fā)現(xiàn)袋子越重，推動(dòng)它就越困難，好像滑動(dòng)摩擦力與物體的重力有關(guān)，不過(guò)，對(duì)于放置在平坦表面上的物體，由于其重力，會(huì)對(duì)支撐面形成壓力，歸根結(jié)底，滑動(dòng)摩擦力還是與壓力有關(guān)。
但壓力不是重力，有時(shí)壓力不等于重力，甚至與重力無(wú)關(guān)。
那么滑動(dòng)摩擦力是如何檢測(cè)的呢？
滑動(dòng)摩擦力檢測(cè)方法
木板之所以要水平，是為了消除物體重力的干擾，而之所以以勻速驅(qū)動(dòng)，是依靠?jī)煞N力平衡的知識(shí)。
測(cè)試過(guò)程中力的剖析
檢測(cè)過(guò)程中存在這樣一對(duì)力：彈簧秤對(duì)鐵塊的拉力F1和鐵塊對(duì)彈簧秤的拉力F2（即彈簧示值所顯示的力）測(cè)功機(jī)），它們是一對(duì)大小相等（F1=F2）、方向相反的相互排斥力...
檢測(cè)過(guò)程中還存在這樣一對(duì)力：彈簧對(duì)鐵塊的拉力F1和平板對(duì)鐵塊的摩擦力f。 當(dāng)鐵塊被勻速驅(qū)動(dòng)時(shí)，這兩個(gè)力是一對(duì)大小相等的平衡力（F1=f），方向相反……
總結(jié)一下：F1=F2，F(xiàn)1=f（鐵塊勻速驅(qū)動(dòng)時(shí)）！ 這三個(gè)力大小相等，因此讀取彈簧測(cè)力計(jì)的指示就可以間接檢測(cè)出摩擦力的大小！
由上述分析可知，摩擦力很難直接檢測(cè)出來(lái)，它是借助物體之間的力的相互作用以及通過(guò)等量代入的兩力平衡的知識(shí)來(lái)獲得的。 仔細(xì)想想，這里面還真是蘊(yùn)含著很多學(xué)問(wèn)呢！
二、靜摩擦力：
如果物體在拉力的作用下不動(dòng)摩擦力等于什么力摩擦力等于什么力，那很好辦，它處于平衡狀態(tài)，根據(jù)兩個(gè)力平衡的知識(shí)，我們可以知道靜摩擦力總是等于拉力！
因此，物體滑動(dòng)之前，摩擦力隨著拉力的減小而減小。 一旦物體以勻速向上運(yùn)動(dòng)，摩擦力就不再變化。
從圖中可以看出，最大靜摩擦力略小于滑動(dòng)摩擦力
注意：
1、上圖中可以看出，當(dāng)物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧秤的示值比勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧秤的示值要小。 你知道為什么嗎？
這是因?yàn)榇笥诨瑒?dòng)摩擦力的力用來(lái)改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
2、如果物體沒(méi)有被驅(qū)動(dòng)，一定不能感覺(jué)到摩擦力小于拉力。 如果摩擦力確實(shí)小于拉力，那么物體就不會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，而應(yīng)該沿著摩擦力的方向運(yùn)動(dòng)！
2、摩擦方向
在摩擦力的分析中，摩擦力的方向是一個(gè)難點(diǎn)！ 因?yàn)榇蠖鄶?shù)初學(xué)者都會(huì)感覺(jué)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，但事實(shí)并非如此簡(jiǎn)單~
像上面這種情況，摩擦力的方向確實(shí)與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反，但是右圖：
物體在摩擦力的作用下運(yùn)動(dòng)，摩擦力的方向與物體的方向相同！
那么如何判斷摩擦力的方向呢？
老師現(xiàn)在教大家一個(gè)好方法：
1、不要先聚焦在物體上，而是聚焦在物體的接觸面！
比如右圖中的人在走路的時(shí)候，研究地面對(duì)人的摩擦力時(shí)，不要看人，而是看與地面接觸的腳！
2、假設(shè)沒(méi)有摩擦力，看人的手掌面相對(duì)于地面滑動(dòng)的方向。 這種摩擦力限制了這些滑動(dòng)力，因此腳上的摩擦力與滑動(dòng)的方向相反。
摩擦力可以限制腳向后滑動(dòng)，所以如果摩擦力的方向是向前的，人就會(huì)向前移動(dòng)！
人向后推動(dòng)地面（人腳對(duì)地面的摩擦力f的方向是向后的），地面給人一個(gè)向前的斥力（地面對(duì)人的摩擦力f的方向是向前的） 。
請(qǐng)用以上方法來(lái)確定人向前蹬自行車(chē)時(shí)前后輪摩擦力的方向！
3、摩擦點(diǎn)
摩擦力的作用點(diǎn)應(yīng)在物體的接觸面上。
但需要說(shuō)明的是，當(dāng)我們分析物體的受力時(shí)，一個(gè)物體往往同時(shí)受到多個(gè)力的作用。 為了研究問(wèn)題和畫(huà)圖的方便，我們常常把物體的重心作為它所受到的所有力的共同作用點(diǎn)，實(shí)際上，物體上摩擦力的作用點(diǎn)也是可以確定的在重心上！
做一個(gè)練習(xí)
1、用手握緊飲料瓶，飲料瓶口仍在手上。 下列說(shuō)法正確的是（）
A、飲料瓶能在手中保持靜止，因?yàn)槭謱?duì)飲料瓶的臂力等于其重力
B、隨著握住飲料瓶的力減小，杯子上的靜摩擦力也會(huì)減小
C、飲料瓶能在手中保持靜止，因?yàn)槭謱?duì)飲料瓶的臂力小于其重力
D．如果飲料瓶原來(lái)是空的，在往瓶子里灌水的過(guò)程中，瓶子保持靜止，即使握住瓶子的力保持不變，瓶子上的靜摩擦力也會(huì)減小
2、使重量為400N的鐵管舞者勻速爬上鐵管而不墜落的力就是藝術(shù)家所受的力，大小就是方向。 為了避免從鐵管中滑出，她總是用盡全身力氣抓住鐵管，采取將其縮小的方法。
回答：
1.D
2、鋼管垂直向下摩擦400，減少壓力摩擦