第三章 相互作用
生：這兩力是垂直的，因為支持力垂直于接觸面，而摩擦力與接觸面相切。【牢記】：彈力與摩擦力相互垂直。 師：現在我們已經知道摩擦力與接觸面相切，但具體是向哪個方向呢？有沒有同學能不說一說？我們可以以第一實驗為例，大家根據手掌受到的摩擦力和桌面受到的摩擦力來對比總結。 生：是不是與運動方向相反啊？ 生：不能這樣說，因為桌面也受到的摩擦力，但桌面沒有運動，當然也無法談起與運動方向相同或相反的說法。 生：我想應該是與相對運動方向有一定的關系，因為剛才我們已經了解到：如果兩個物體有相對滑動，那它們之間產生的摩擦力叫做滑動摩擦力。 師：經過大家的努力，摩擦力方向的真面目就快要露出來了，滑動摩擦力的根本是兩物體間的相對滑動，所以研究滑動摩擦力的方向我們要從它與物體的相對運動方向的關系著手。板書：（手掌在桌面上向正北方向滑動）手受到的滑動摩擦力方向：正南 桌面受到的滑動摩擦力的方向：正北手相對于桌面的運動方向：正北 桌面相對于手的運動方向：正南。【牢記】：滑動摩擦力方向與相對運動方向相反。 師：我們同樣可以結合第二個例子體會。 師：現在我引入滑動摩擦力的下定義，相信經過剛才的一番探究討論，我們一定對能定義有更深刻的理解二、滑動摩擦力【定義】：當兩個物體彼此接觸擠壓且有相對運動時，接觸面上會產生一種阻礙相對運動的力，該力叫做滑動摩擦力。大小： 師：大家猜想滑動摩擦力的大小會哪些因素有關呢？ 生：我想可能與兩物體間的擠壓力、相對運動速度、接觸面面積、接觸面粗糙程度等因素有關。 師：既然有這么因素可能影響滑動摩擦力的大小，我們該如何著手進行研究呢？ 生：我們只能一個一個地來，比如我們可以先研究摩擦力大小于兩物體間擠壓力的有關系，研究出這兩個量之間的關系后，再研究摩擦力大小與相對運動速度的關系，就這樣一個個在進行研究。不可能同時研究摩擦力大小與所有因素的關系，因為你不會知道摩擦力變化了究竟是由哪個因素的變化引起的。 師：好！如果我準備研究摩擦力大小與兩物體擠壓力關系時，如何保證摩擦力的變化就是因為壓力變化引起的。 生：很簡單，只要在研究壓力變化對摩擦力大小變化影響的實驗中保持其它所有因素不變就行了。 師：這位同學回答得非常好！如果一個物理量與多個因素有關，我們在研究某一個因素對該物理量的影響時，應控制其它與該物理量有關的因素不變，這種研究方法在物理上叫做“控制變量法”。師：實驗表明，滑動摩擦力的大小與兩物體之間的壓力成正比，即 。其中μ是比例常數（它是兩個力的比值，沒有單位）。叫做動摩擦因數。它的數值與兩物體的材料和接觸面粗糙程度（現在研究表明并非越光滑阻力越小）有關。n是物體之間的彈力，因為彈力與接觸面垂直，所以又叫做正壓力。