八年级物理摩擦力教案 【物理】轻松跳出摩擦力分析的10大误区
误区二:有弹力就有摩擦力,有摩擦力就有弹力从产生摩擦力的条件可知:有弹力存在仅仅是产生摩擦力的一个条件,故虽有弹力存在,但两物体间若没有“相对运动或相对运动的趋势”时,则不会产生摩擦力。反之,若两物体间有摩擦力,则一定满足产生弹力的两个条件:(1)两物体接触;(2)有相互挤压,所以一定有弹力。故弹力和摩擦力之间的关系应理解为“有摩擦力时一定有弹力,但有弹力时不一定有摩擦力”。误区三:只有运动的物体才会受到滑动摩擦力作用滑动摩擦力产生在两个“相对运动”的物体之间,与物体本身是否运动没有关系。虽然常见的滑动摩擦力多发生在运动的物体上,但静止的物体照样能产生滑动摩擦力。如图所示,一物体在桌面上滑行,物体和一桌面之间发生了“相对运动”,均受到对方对自己的滑动摩擦力作用,但物体是运动的,而桌面却是静止的,桌面却受到了滑动摩擦力。看来静止的物体可以受到滑动摩擦力。
误区四:只有静止的物体才会受到静摩擦力的作用静摩擦力产生在两个有“相对运动趋势”的物体之间,故两物体间应保持相对静止。但相对于地面,物体有可能是运动的,也有可能是静止的。看来运动的物体可以受到静摩擦力。
误区五:摩擦力的大小一定与正压力成正比若摩擦力是滑动摩擦力,根据f=μN可知,两物体间的滑动摩擦力确实与正压力成正比。但对静摩擦力而言,它是一个被动力,随着使物体产生“相对运动趋势”的外力的变化而变化,与正压力大小无关,正压力只可影响最大静摩擦力的大小。如图所示,用一力FN将质量为m的物体压在竖直墙壁上,不管正压力FN怎样变化,物体与墙壁之间的静摩擦力大小总是等于Mg,与FN大小无关。故在计算摩擦力时,应先分清是滑动摩擦力还是静摩擦力。
误区六:摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反摩擦力的方向应与“相对运动”或“相对运动趋势”的方向相反,与物体的运动方向有可能相反也有可能相同。如图所示,(1)当汽车加速前进时,若木箱相对于车静止,则木箱受一静摩擦力作用;若木箱相对于车略向后滑动,则木箱受一滑动摩擦力作用;但不管是静摩擦力还是滑动摩擦力,对木箱而言,摩擦力方向均与物体运动的方向相同。(2)当汽车减速运动时,木箱相对于车有向前运动的趋势或发生向前的滑动,木箱受到向后的摩擦力,摩擦力方向与木箱的运动方向相反。
误区七:摩擦力的方向与物体运动方向一定在同一直线上常见的多数摩擦力的方向与物体运动方向在同一直线上,但不是所有情境下的摩擦力均如此,如图所示,一人站在扶梯上,随扶梯斜向上加速上升;人沿扶梯斜向上运动,而人所受摩擦力却是水平方向,与运动方向并不共线。故两物体间摩擦力的方向应正确理解为“与两物体接触面相切,和物体间‘相对运动’或‘相对运动趋势’的方向相反”,而与物体的运动方向无关。
误区八:摩擦力总是阻力,总是阻碍物体的运动摩擦力对物体而言,总是阻碍物体间的“相对运动或趋势”,但不是阻碍物体的运动。它有时是阻力有时也是动力,不可一概而论。如图所示,(1)当板车加速前进时,车对木箱的摩擦力向前,对木箱就是动力,使木箱加速前进;(2)当板车减速前进时,车对木箱的摩擦力向后,对木箱就是阻力,阻碍木箱前进。
误区九:静摩擦力一定小于滑动摩擦力如图所示,力F作用在物体上,刚开始物体处于静止状态,随着F的增大物体所受静摩擦力f也增大,最后物体运动了起来,静摩擦力变成了滑动摩擦力,所以有些人产生了“静摩擦力一定小于图滑动摩擦力”的错误认识。实质上,随着外力F的逐步增大,静摩擦力f也增大,当F大于最大静摩擦力fm时物体开始运动,静摩擦力f变成滑动摩擦力f滑,此时f滑为一定值f滑=μN,但f滑却比最大静摩擦力fm略小一些,故最大静摩擦力比滑动摩擦力大。
误区十:静摩擦力总是不做功,滑动摩擦力总是做负功(1)静摩擦力做功分析:如图所示,若A、B一起在粗糙水平地面上在外力作用下向右匀加速运动,A受到的就是静摩擦力,但对A做正功;若一起向右减速运动,静摩擦力对B就做负功了;若A、B均没被拉动而是静止在地面上,则对面对B的静摩擦力对B就不做功。看来静摩擦力对物体可以做正功、负功和零功。
(2)滑动摩擦力做功分析:如图所示,当A、B向右运动的速度vA>vB时,B受到的滑动摩擦力向右对B做正功;B对A的滑动摩擦力向左对A做负功;地面受到的滑动摩擦力对地面不做功。看来滑动摩擦力对物体可以做正功、负功和零功。(3)一对静摩擦力做功分析:对两个相对静止的物体,一定有相同的位移,且一对静摩擦力一定等大反向,故一对静摩擦力对来个物体做功必定等大反符号。看来一对静摩擦力对两个相互作用的物体做功总和一定为零,不会产生热量。(4)一对滑动摩擦力做功分析:对两个相对运动的物体,一定有不同的位移,而滑动摩擦力一定等大反向,故一对滑动摩擦力对两个物体做功必定不等,可能出现正功、负功,但负功一定多于正功;可能出现负功、负功;也可能出现零功、负功。看来一对滑动摩擦力对两个相互作用的物体做功总和一定为负,必定产生热量。
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