摩擦力方向研究 學校：漢陽區(qū)實驗小學 姓名：饒昊 聯(lián)系電話： 【摘要】判斷摩擦力的方向一直是小學數(shù)學教學的重點和難點。 知識的局限性使中學生無法進行思考和總結(jié)，無法獲得準確和實用的技能。 在教學工作中，我積極探索研究，結(jié)合中學生的實際情況，總結(jié)出判斷摩擦方向的牛頓第一定理法和假設(shè)法。 牛頓第一定理法是根據(jù)牛頓第一定理靜止狀態(tài)對應(yīng)于物體所受的總外力為零的原理，結(jié)合對物體所受力的分析，求出物體所受總外力的方向物體，則摩擦力的大小與它相同，方向相反。 假設(shè)法主要用于判斷靜摩擦的方向，它是以“假設(shè)物體的接觸面是光滑的”為??前提來判斷物體的運動的。 如果在運動中，運動的方向就是物體的“相對滑動趨勢方向”，摩擦力的方向與相對滑動趨勢的方向相反。 【關(guān)鍵詞】摩擦力； 方向; 勘探; 【簡介】摩擦力是兩個相互接觸的物體運動時相互施加的化學力。 解決方法：如圖所示，分別對物體A、B進行受力分析。 合成圖中的力，F(xiàn)A為零，F(xiàn)B為重力的分力G1。 因此，物體A不受摩擦力，而物體B的摩擦力大小為G1，方向與G1的方向相反，是沿斜坡向下。 2、假設(shè)法假設(shè)物體的接觸面是無限光滑的，看物體是否滑動。
如果對象滑動，則對象的滑動方向為對象的相對滑動趨勢方向。 如果物體不滑動摩擦力的方向示意圖，則物體沒有滑動傾向，即物體不受摩擦。 【例】：物體A放在水平面上，物體B放在傾斜面上，確定它們摩擦力的方向。 解決方案：如圖所示，假設(shè)接觸面是光滑的。 物體 A 是靜止的，這意味著物體 A 沒有相對滑動的趨勢，因此不會受到摩擦。 物體B在重力分量（下降力）的作用下會沿斜坡下落。 表明物體B的相對滑動趨勢是沿斜面向上，從而說明物體B所受摩擦力的方向是沿斜面向下。 2、滑動摩擦方向的確定滑動摩擦方向比較簡單，“與物體滑動方向相反”的概念中學生很容易理解。 這里著重討論兩個運動物體之間摩擦方向的判斷。 1.確定研究對象。 2、以研究對象為參照物（參照物易于查找和分析受力）來確定物體的相對運動。 3、通過物體的相對運動來確定物體滑動摩擦力的方向。 【例子】：一個人在行駛的車輛中將一個包從車頭拖到車尾，我們在包上放一個圓形的包，使包的運動方向與包相反。 袋子上的兩個摩擦力的方向是什么？ 解：車、箱、箱的運動如圖所示。 我們確定包為研究對象，以包為參照物，則車輛會向右運動，所以包對車輛的摩擦力是向左的，車輛對包在右邊。
同樣，以袋子為參照物，袋子向右運動，所以袋子對袋子的摩擦力向左，袋子對袋子的摩擦力向右。 3、不分類確定摩擦力的方向摩擦力分為靜摩擦力和滑動摩擦力。 而且，在實際應(yīng)用問題中，我們往往不會告訴我們物體是靜止的還是滑動的，有些問題甚至直接要求我們估計物體的運動狀態(tài)。 為此，我們對摩擦力的測定，往往不分類別，統(tǒng)稱為摩擦力。 判別法往往是上述方法的綜合應(yīng)用。 【例1】：5塊相同重量G的磚塊夾在兩塊木板之間，動摩擦素數(shù)μ，兩邊作用相同的力F，求第二塊磚塊與5塊磚塊之間的摩擦力被視為一個整體。 假設(shè)接觸面光滑，磚向上滑動，則木板對磚1接觸面的摩擦力方向垂直向下，大小為5/2G。 以磚2為參照，假設(shè)接觸面光滑，磚1會向下滑動，所以磚2對磚1的摩擦力垂直向上，磚1對磚2的摩擦力垂直向下. 以磚3為參照，假設(shè)接觸面光滑，磚2會向下滑動，所以磚3對磚2的摩擦力垂直向上，磚2對磚3的摩擦力垂直向下. 【例2】：一塊與G重量相同的磚塊夾在兩塊木板之間，動摩擦素數(shù)μ，兩邊作用相同的力F，求第一塊和第二塊之間的摩擦力的解：如圖所示：我們畫出4塊磚的示意圖。 我們用假設(shè)的方法來判斷，把4塊磚看成一個整體，假設(shè)接觸面是光滑的，則磚塊向上滑動，所以木板對磚塊1接觸面的摩擦力方向為垂直向下，震級為 4/2G 。
以磚2為參照物，假設(shè)接觸面光滑，磚1會向下滑動，故磚2對磚1的摩擦力垂直向上，其大小為G（通過力分析得出），磚1將對磚2施加摩擦力，摩擦力垂直向下，其大小為G。由于磚2已達到靜平衡，同樣地，磚3也已達到靜平衡。 所以，磚2和磚3之間沒有摩擦?！纠?】：5塊相同重量G的磚夾在兩塊木板之間，動摩擦素數(shù)μ，兩邊所受的力F相同，求第 3 塊磚的摩擦力 由于第 3 塊磚位于 5 塊磚的中心，因此，第 3 塊磚兩邊的摩擦力相同。 以磚3為參照物，如圖分析磚3的受力。 由于磚3兩側(cè)的摩擦力相同，所以磚3右側(cè)的摩擦力垂直向下，大小為G/2。 【例4】：一塊相同重量G的磚塊夾在兩塊木板之間，動摩擦素數(shù)μ摩擦力的方向示意圖，兩邊作用相同的力F，求第二塊磚塊的摩擦力/2G。 對磚4進行受力分析：磚4受到垂直向上的重力G和垂直向下的摩擦力2G，所以磚3對磚4的摩擦力應(yīng)該是垂直向上的，大小為G。因此，摩擦力磚4在磚3上垂直向下，大小為G。 對磚3進行受力分析：磚3受到磚4垂直向下的摩擦力，大小為G，與磚4的重力平衡磚3，磚3達到了靜態(tài)平衡。 因此磚3不受磚2的摩擦力。因此，磚3與磚2的接觸面無摩擦，與磚4的接觸面受垂直向下的摩擦力，大小為G。 【結(jié)語】摩擦力是熱的基本內(nèi)容，也是自然界三大力的重點和難點。 是中學生學習數(shù)學的一大制約因素。
同時，摩擦力也是學習其他熱學知識的基礎(chǔ)和橋梁。 對后續(xù)的熱估計和動力學估計的學習很重要，對培養(yǎng)中學生的數(shù)學興趣也很重要。 因此，對摩擦方向的教學研究是十分必要的。 結(jié)合自己在一線的教學經(jīng)歷，認真思考，認真總結(jié)，得出以上結(jié)論。 在教學中，運用牛頓第一定理和假設(shè)的方法分析摩擦方向，非常簡單實用，中學生容易接受、理解和運用，極大地鼓舞和加深了中學生的積極性。學習中的學生。 2010.10-2-