同步学习

一、摩擦力

大家都知道，在水平的路面上骑自行车时，当停止用力后，无论水平路面多么光滑，车速总会逐渐变小，最后停下来．你知道为什么吗？

这主要是因为自行车受到摩擦力的缘故．两个互相接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力．

摩擦力是一种很常见的力．例如，人们每天都在走路，拿东西，吃饭……我们的这些行为都离不开摩擦力，人之所以能走路，是靠鞋与地面之间的摩擦力，能拿起东西，是靠手与物体之间的摩擦力，能把食物嚼碎，是靠牙齿与食物之间的摩擦力．

有时，我们还会遇这到这样的情况：一个木箱子放在地面上，我们用水平方向的一个力去推它，可是没推动．根据我们学过的二力平衡的知识，我们可以知道它一定是受到平衡力作用．那么在竖直方向上，木箱受到重力和地面给它的支持力，可以平衡；而我们对它还施加了一个水平方向的推力，在水平方向上一定也会有一个力与这个推力平衡，那么，这个力是什么力呢？我们可以分析，除了手施加推力以外，唯一与木箱接触的就是地面，所以，这个力就是地面给它的摩擦力．

因此，摩擦力还可以这样定义：两个物体相互接触时，当它们之间有相对运动趋势时，接触面上也会产生一种阻碍相对运动趋势的力，也叫做摩擦力，具体的说，叫做静摩擦力．

这个并不能理解，因为两个物体之间没有相对运动，都是相对静止的．　　　　　　　　　　　　　　　　　

例如，我们用手去端一个装满水的水杯，杯子没有从手中滑落，而是一直与手保持相对静止，由于杯子受到自身的重力的原因，会有向下滑落的趋势，所以手一杯之间就存在这种静摩擦力．人手能够端住杯子靠的就是这个静摩擦力．

二、摩擦力的大小与什么因素有关

大家可能遇到过这样的情况，冬天人们有时会在冰上走路，可是一不小心就会摔倒．那么为什么在地面走路不容易摔跤，而在冰上很容易摔跤呢？原因就是冰面与鞋之间的摩擦力太小，很容易打滑．而在地面上走路时，路面与鞋之间的摩擦力很大，不容易打滑，所以不会滑倒．

想一想，这个摩擦力为什么有时候大有时候小，它的大小与什么因素有关呢？

在我们的生活中，常会遇到这样的现象：当你推箱子时，箱子越重，推起来越费力；地面越粗糙，推起来越费力．由此，我们可以猜想，摩擦力的大小可能与接触面所受的压力大小和接触面的粗糙程度有关．下面我们就通过实验来验证：

【设计实验】

在研究某一物理量与几个因素之间的关系时，我们一般采用控制变量法．这种方法就是在研究过程中，控制其它因素不变，只改变其中一个因素，分析与这个因素之间的关系；然后逐依改变其它因素，逐依研究．

（1）按甲图操作：把木块放在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块．

（2）按乙图操作：把木块放在木板上，再在木块上加放一个重物，用弹簧测力计水平匀速拉动木块．

（3）按丙图操作：在木板上垫一层毛巾，把木块放在毛巾上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块．

（4）设甲的数据分别为：压力为Ｎ_甲，接触面情况μ_甲，弹簧测力计的示数Ｆ_甲，将乙、丙操作结果分别与甲操作结果相比较．

（5）设计表格，记录实验数据：

（6）实验结论：

　　通过这个实验，你能得到什么结论呢？

Ａ．摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有关，表面受到的压力越大，摩擦力就越大．

Ｂ．摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力越大．

三、摩擦与我们

摩擦与我们息息相关．老师在黑板上写字是利用粉笔与黑板间的摩擦；走路时要利用鞋底与地面间的摩擦，摩擦力太小走路就很困难．汽车、自行车刹车时都要利用摩擦：雨天路滑，摩擦力小，刹车时车辆不容易停住，容易发生交通事故，……

从上面的情况可以看出，摩擦力越大越好，即需要增大摩擦力．我们再来看下面图中几种情况：

第一幅图是利用传送带与物体之间的摩擦把物体送到高处；第二幅图是人利用手与绳子之间的摩擦把物体拉上来；第三幅图是划火柴时利用火柴头与火柴盒之间的摩擦使温度上升，点燃火柴．可见，在这些生产生活中，也需要增大摩擦．

既然，这么多情况都需要增大摩擦，那么，应该如何增大它呢？

现在来看这两幅图：我们看到在鞋底和汽车轮胎上都做成凹凸不平的花纹，在自行车的闸加了橡胶闸皮，为什么这样做？这是起什么作用？

在鞋底和汽车轮胎上都做成凹凸不平的花纹是为了增大它们与地面间粗糙程度，而在自行车的闸加了橡胶闸皮是为了在刹车时车闸与自行车钢圈之间有更大压力。根据前面我们探究的影响摩擦力大小的因素可知：接触面间的粗糙程度越大，压力越大，则物体间的摩擦力就越大．

由此可知增大的摩擦方法：一是增大接触面间的粗糙程度，二是增大压力．

然而，并不是所有的摩擦都是有益的，有些就是需要越小越好．例如，机器在工作时，运动的部件间要产生摩擦，这种摩擦不但白白消耗动力，而且使机器磨损．这时就要设法减小摩擦．还比如，我们有时需要用力拉动地面的重物，而重物与地面间就有很大的摩擦，这个摩擦会阻碍我们拉动物体，因此，这样的摩擦也需要尽量去减小它．那么，你认为应该怎么减小摩擦呢？

人们通常会做这些来减小摩擦：一是加润滑油，二是变滑动为滚动．下面两幅图是人们在利用变滑动为滚动来减小摩擦的方法的应用．