高中物理摩擦力问题的分析思路探析

刘倩

（内蒙古自治区赤峰市宁城高级中学）

摘 要：对于高中物理教学而言，摩擦力问题是非常重要的知识组成部分。但在实际学习中，在解答物体受力相关问题时，摩擦力分析错误是很多学生存在的问题。此外，在摩擦力相关知识中，静摩擦力分析是最难的知识部分。通过对摩擦力相关问题的分析，希望对高中物理教学有所启发。

关键词：高中物理；摩擦力；分析思路

在高中物理力学知识部分，摩擦力是重要内容之一，也是学习难点之一，高考必考。但受各种因素影响，在学生学习过程中，对于物体间是否存在摩擦力及如何判断其方向等方面认识不够全面，因此深入研究摩擦力问题对高中物理教学有非常重要的意义。

一、物体间摩擦力形成的因素

1.接触面不够光滑且物体间存在一定的弹力

分析物体间的摩擦力时，很多学生对于物体粗糙的接触面这一必要条件容易理解并掌握，但却忽略了形成摩擦力的关键因素是物体间的弹力。在实际题目练习中，很多学生只要看到两个物体互相接触，就认为该物体间必然有摩擦力，不会认真分析该物体间是否存在挤压力。事实上，虽然生活中有很多相互接触的两个物体，但也存在没有任何弹力的状况。所以，在判断两个相互接触的物体是否有挤压力的存在，撤去其中某一物体是行之有效的办法。撤去某一物体后，再观察是否影响到另一物体。如果另一物体运动状态发生变化，就说明存在一定的弹力，相反就没有，在此基础上证明是否存在摩擦力。

2.物体出现相对滑动或将要滑动趋势

在实际生活中，极易判断物体是否出现相对滑动，但其趋势却是比较难判断的一种摩擦情况，由于该趋势不够明显，且是不断变化的，对于初次接触的学生来说，要想准确判断这一现象还是有很大难度的，在未来学习与习题练习中必须做好经验总结，为此情况的判断奠定基础。

二、摩擦力的特点

1.静止与动态摩擦力特点

（1）静摩擦力。在物体运动中，静摩擦力形成的动力与阻力作用是同时存在的，换言之，静摩擦力可以做正功，也会出现负功作用。此种状态下的摩擦力作用于物体，只是简单地相互转换物体间的机械能，无法将此种机械能转换为其他能量。对于静摩擦力而言，在某一相互作用系统内，其总做功数和是零。比如甲、乙两物体间相互存在静摩擦力，且摩擦力大小相同力方向相反。在移动中，甲乙两物体地面位移一样，因此可以判断甲乙两物体间的相互静摩擦力各有一个正功与负功，因此其该摩擦力做功总和正负抵消，为零。（2）动摩擦力。通常情况下，面对动摩擦力实际问题时，一般认为摩擦力都有做功行为，但并非如此，在物体实际运动中，滑动摩擦力也存在不做功的可能性。比如，相对运动的两个物体，其中一个物体静止，那么这种情况下对于这个物体而言，滑动摩擦力是没有做功的。如下图所示，受F力作用，物体A对B存在摩擦力的同时，物体B对A也有一定的摩擦力，在实际运动中，物体B受到的摩擦力作用就转换为其移动的动力来源。

动摩擦力分析

2.静止与动态摩擦力分析

（1）静摩擦力。在分析静摩擦力时，其方向判断是学生难度最大的部分。由于物体静止情况下才会出现静摩擦力，其力的方向与运动方向正好相反，因此结合物理规律与静摩擦力形成条件，进行全面分析非常重要。根据相对运动趋势判断静摩擦力方向，首先要假设物体接触面粗糙，没有任何摩擦力影响，在此情况下准确分析物体滑动趋势，此时物体实际运动趋势方向就是其滑动方向，因此可以获得运动趋势相反方向就是静摩擦力方向。（2）动摩擦力。在对滑动摩擦力进行分析的时候，首先必须满足摩擦力形成的两个必要条件，在此基础上分析物体滑动方向。但在实际分析中，必须注意以下两点问题：分析正压力。什么是正压力？具体而言就是在物体相对运动中，与其接触面相互垂直形成的压力，如果接触面是平面，那么平面上就会形成垂直的正压力。如果接触面为曲线面，那么与接触点切线方向垂直的便为正压力方向。在物体相对运动中，明确物体相对滑动方向。滑动摩擦力对物体具有一定的阻力作用，一定程度上能够推动物体滑动，在两个相对滑动物体间其滑动摩擦力是对称的，不是单独出现的。

随着新课标改革的不断深入，课堂教学形式与内容更加丰富，为课堂教学增添了活力。而如何采取有效措施提高课堂教学效率，是高中物理教学中值得深入研究的问题。基于此，为了激发高中学生对物理学科的学习情趣，培养学生的物理素养，实现教学目标，在实际教学中，老师要明确学生的课堂主体地位，在教材内容基础上結合学生实际生活进行习题练习，帮助学生更好地掌握摩擦力问题，提高学生事物认知能力，在此基础上激发学生物理学习兴趣与自主性，从根本上提高教学效率。

参考文献：

[1]毛成城.高中物理摩擦力做功原理教学探析[J].吉首大学学报（社会科学版），2016（S2）：236-237.

[2]薛钦方.高中物理摩擦力问题的分析思路探析[J].数理化解题研究，2017（1）：88.

编辑 薄跃华