高中物理 第3章 力与相互作用 第3节 摩擦力（2）教案 沪科版必修.doc

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1、摩擦力思路分析　　　把握好相对运动和相对运动趋势两个概念，是能够正确分析和求解摩擦力的关键．分析时注意“相对”的物理意义，即选取两个相互接触的物体，判定两个物体的相对位置是否发生变化，如果发生了位置变动即可确定两物体有相对运动，若两物体的位置未发生相对变动，但其中一个物体有发生相对位置变动的趋势，就可判定两物体相对运动趋势的方向．在判定摩擦力时还要把握好两物体间有弹力的作用合作与讨论　　1．滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，都分别是什么关系?物体间的动摩擦因数与哪些因素有关系，你能举例说明吗?从滑动摩擦力的公

2、式f＝μN得动摩擦因数μ＝，能否说动摩擦因数和摩擦力成正比，和正压力成反比?　　2．滑动摩擦力的方向总是和物体相对运动的方向相反，你能否举出几个这样的例子和同学们交流一下?如果说滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，对吗?　　3．请举出几个生活中两物体间有相对运动趋势的例子．　　4．两个物体间有相对运动的趋势就一定有静摩擦力吗?举几个例子说明一下．知识总结　　与高中研究的以地球为参考系的物体运动相比较，相对运动的理解相对困难一些，但相对运动是对物体研究的另一个突破口，它可以使物体的运动过程便于研究，从而为我们

3、提出了一个研究问题的新思路．在以后的学习中大家可以尝试用相对运动的思路来分析问题．相关链接关于摩擦现象的本质　　从15世纪至18世纪，科学家们提出了一种解释摩擦本质的凹凸啮合说．这个理论认为摩擦是由于互相接触的物体表面粗糙不平产生的．两个物体接触挤压时，接触面上很多凹凸部分就相互啮合．如果一个物体沿接触面滑动，两个接触面的凸起部分相碰撞，产生断裂、磨损，就形成了对运动的阻碍．　　继凹凸啮合说之后，英国学者德萨左利厄斯于1734年提出粘附说．他认为产生摩擦的真正原因在于接触面间的分子力作用．表面越光滑，接触越

4、紧密，分子力的影响就越大。因而摩擦力也就越大．按照这种观点，经过充分研磨的玻璃表面间的摩擦力将增大，与凹凸啮合说的推论相反．后来的实验证明粘附说是合理的．20世纪以来，随着工业和技术的发展，对摩擦理论的研究进一步深入，到20世纪中期，诞生了新的摩擦粘附论．新的摩擦粘附论认为，两个互相接触的表面，无论做得多么光滑，从原子尺度看还是粗糙的，有许多微小的凸起．把这样的两个表面放在一起，微凸起的顶部发生接触．微凸起之外的部分接触面间有10－8m或更大的间隙．这样，接触的微凸起的顶部承受了接触面上的法向压力．如果这个

5、压力很小，微凸起的顶部发生弹性形变；如果法向压力较大，超过某一数值（每个凸起上约千分之几牛顿），超过材料的弹性限度，微凸起的顶部便发生塑性形变，被压成平顶，这时互相接触的两个物体之间距离变小，小到分子（原子）引力发生作用的范围．于是，两个紧压着的接触面上产生了原子性粘合．这时要使两个彼此接触的表面发生相对滑动，必须对其中的一个表面施加一个切向力，来克服原子（分子）间的引力．剪断实际接触区生成的接点，这就产生了摩擦．　　在现代摩擦理论中，还加进了静电作用．光滑表面摩擦过程中可能带上异号电荷，它们之间的静电作用

6、，也是摩擦力的一个原因．　　综上所述，摩擦现象的机理是复杂的，是必须在分子尺度内才能加以说明的．由于分子力的电磁本性，摩擦力说到底也是由电磁相互作用引起的．　　上述理论，已经否定了“物体表面越光滑，摩擦力越小”的说法．在非常光滑的物体表面之间，摩擦力是存在的．我们在教学上经常使用的“表面光滑”的含意与此不同．教学中所说的“表面光滑”，是指无摩擦或动摩擦因数等于零的表面，即没有摩擦力．这是教学上的一种约定．