郭慧云
摘要：高中新生普遍觉得物理难学，尤其是在摩擦力的教学上要摒弃前概念的影响、克服思维定势，为了帮助学生正确掌握概念笔者结合教学经验从几个方面总结了摩擦力教学上应注意的问题：利用初中基础引入高中教学、及时纠正几种学生易犯的错误、及时总结确定摩擦力的大小和方向的方法。文中列举了一些典型的例题加以分析说明旨在和同行交流切磋找到更有效的教学方法。
关键词：高中物理；摩擦力；教学
高一学生普遍感到力学难学，尤其是在受力分析中涉及到是否存在摩擦力，摩擦力的大小方向如何确定等问题时，颇感困难，不能准确地完成受力分析。而对物体的受力分析是力学解题的关键，因此，做好摩擦力的教学就显得尤为重要。下面就摩擦力的教学谈几点粗浅的看法：
一、利用初中基础引入高中教学
“好的开端是成功的一半”，教学中要注重初、高中的联系。学生通过对初中物理的学习，对摩擦力已有了一个初步的认识。知道滑动摩擦、滚动摩擦的概念。知道滑动摩擦力与压力的大小、接触面的粗糙程度有关。知道如何减小有害摩擦，增大有益摩擦。但这些都属粗浅的定性了解，没有精确的定量的分析和计算。教学中要注意，从原有的知识引入，自然过渡到新课教学。如可以用二力平衡知识，引入静摩擦力的概念，并利用二力平衡的条件，求出静摩擦力的大小，判断其方向。明确静摩擦力是个变力，有一个最大值，称为最大静摩擦力，教学的同时可用实验演示，让同学获得感性知识。对于滑动摩擦力，要求学生在定性了解的基础上，很好地理解和掌握定量公式f=μN。N是两个物体间的正压力，而不是物体的重力。μ是动摩擦因数，与两个物体的材料、接触面的粗糙程度有关。此后，再循序渐进地让学生明确摩擦力的产生条件：表面粗糙、互相挤压的两物体间有相对运动趋势或相对运动。理解摩擦力的方向与相对运动趋势或相对运动方向相反。
二、逐步丰化、深化、强化摩擦力的教学
由于受认知规律和学生现有知识结构的限制，对于摩擦力的教学不能操之过急，一步到位。要随着力学知识的展开由浅到深，由易到难地分阶段教学。主要体会有两点：
1.及时纠正以下几种学生易犯的错误
(1)认为摩擦力总与外力方向相反。
如图1，质量为1kg的物体，在动摩擦因数为0.2的水平面上向左运动，同时受到大小为F，方向向右的力的作用，求物体所受摩擦力f的大小和方向。（g=10m/s2）
不少学生不加分析草率认为f与F的方向相反。是将此题情况和在外力的作用下物体开始滑行问题混淆。没有正视题中所给物体运动方向这个条件。正确的应是物体相对于地面向左运动，那么滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，即向右。大小则应按照f=μN来计算，与F无关。
f=μN=0.2×1×10=2(N)
认为正压力N总等于重力G
初学时，有的学生总认为物体间的正压力就是重力，教学时要注意纠正。
如图(2)、(3)所示的情况，已知物体与地面间的动摩擦因数为μ，用力F斜向上拉和斜向下推物体，使物体在水平面上滑行。如利用f=μN求解滑动摩擦力，N≠G，利用正交分解法，两种情况下分别为：
N1=mg-Fsinθ；N2=mg+Fsinθ。
(2)将静摩擦力与滑动摩擦力混淆
例如：用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向处于静止，如果握力加倍则手与瓶子之间的摩擦力（）
A、也加倍B、保持不变
C、方向向下C、以上都不对
分析：此时瓶和手相对静止，存在静摩擦力。由二力平衡知f＝G。不少同学选择答案A，是将静摩擦力当成了滑动摩擦力，只有滑动摩擦力才随正压力加倍而加倍，正确的答案应是B。
(3)认为摩擦力是阻力，总是做负功
有些同学没能理解“滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动”而错误地认为：“滑动摩擦力总是阻碍物体运动，是阻力”。对此我们可以用下例来说明。
如图5，将一木块轻轻地放在匀速行驶的小车上，木块与小车间的滑动摩擦因数为μ。此时对木块来说相对于小车向后运动，所以存在一个向前的滑动摩擦力，此力即为木块由静止到运动的动力，对木块做正功。
2.及时总结确定摩擦力的大小和方向的方法
关于滑动摩擦力，学生掌握情况较好。多数学生是在静摩擦力面前束手无策，现介绍几种确定静摩擦力大小方向的方法。
(1)利用平衡条件
如图6，A、B叠放在水平面上，现用F＝1N的力水平向左拉A，A、B仍保持静止，试分析A、B是否受静摩擦力作用，如受摩擦力作用，大小方向如何。
分析：A、B都处于平衡状态，因此合力均为零。现对其进行受力分析
对A；如图甲，GA为重力，N为B对A的支持力。若不受静摩擦力，则水平方向合外力不为零，不满足平衡条件。故存在一个B对A的向左的静摩擦力fA，且fA＝F。
对B：如图乙。GB为重力，NB为地面对B的支持力，N′为A对B的压力。由牛顿第三定律B受到一个A对B的向右的静摩擦力fB作用，且有fB＝fA。
同理，地面对B有一个向左的静摩擦力的作用f,且f＝fB。∵fB＝fAF＝fA∴f＝F。
(2)利用牛顿第二定律
如图7，一个质量是50Kg的人，站在自动电梯的某阶梯上，阶梯斜面与水平面成600的夹角，人站的梯面呈水平，当梯面以a＝0.2米／秒2的加速度沿图中所示a的方向带人上升时，求梯面对人的摩擦力的大小和方向。（g＝10米／秒2）
分析：因电梯带人一起加速上升，故人也有一个图中所示的加速度a，将a向水平和坚直方向分解，如图8。坚直向上分量asin600是由人所受的支持力和重力的合力提供，而水平分量acos600只能是人与梯面间的静摩擦力提供，由牛顿第二定律f＝macos600＝5N，方向水平向右。
又如：图9，倾角为θ的斜面体M放在粗糙的水平面上，物块m以加速度a沿斜面滑下，斜面体仍静止。求地面对斜面体的静摩擦力。
分析：将斜面体和物块做为一个整体进行受力分析，由牛顿第二定律，水平方向的合外力
F＝MaM＋macosθ=macosθ（因斜面体静止，所以aM＝0）
这个力F只能是由地面对M的摩擦力提供的，所以斜面体受到水平向左的静摩擦力，大小即为macosθ。
(3)结合临界值的判断，确定摩擦力的大小和方向。
如图10：一质量为m的物体受水平推力F作用，且静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动擦力因数为μ，求物体受到斜面的摩擦力。
分析：N为斜面对物体的支持力，建立坐标，则物体在力F的作用下可能处于一种既无向下也无向上的运动趋势的临界状态，如图甲，
即Fcosθ＝mgsinθ
此时对应的临界值是：
F＝mgtgθ斜面对m的摩擦力f＝0
当力F偏离这个临界值时，则物体要受到静摩擦力的作用。
①当F＜mgtgθ时，物体有向下滑动的趋势，所受静摩擦力方向沿斜面向上，如图乙
由平衡条件，有
f1＝mgsinθ－Fcosθ
②当F＞mgtgθ时，物体向上滑动的趋势，所受静摩擦力沿斜面向下，如图丙
由平衡条件，有f2＝Fcosθ－mgsinθ
总之，分析摩擦力时，要明确摩擦力产生的条件，充分利用平衡条件、牛顿运动定律等力学规律,将物体的运动状态和受力情况紧密地联系起来，认真思考，并加以一定的技巧，许多问题就会迎刃而解。
作者单位：内蒙古牙克石市第一中学
邮政编码：