定义 通过改变接触面粗糙程度或压力大小,以及变滑动为滚动等方式,达到增大或减小摩擦力的目的。
从哪来 建立在“力的认识”基础上,理解摩擦力是物体间相互作用的一种力;结合“同一直线上的二力合成”理解当物体匀速运动时,拉力与摩擦力大小相等、方向相反,从而通过测量拉力来间接得知摩擦力大小。
为什么 摩擦力的大小主要取决于两个因素:接触面间的正压力(压力越大,微观凸起咬合越深,摩擦越大)和接触面的粗糙程度(越粗糙,阻碍相对运动的能力越强)。此外,滚动摩擦远小于滑动摩擦,因为滚动时接触点不断变换,避免了持续的微观撕裂和粘附,从而大幅降低了阻力。
生活实例法
列举冬天轮胎打滑撒盐、雨天刹车距离变长、给自行车链条上油、鞋底花纹设计等例子。
适合:对抽象物理概念理解困难,但生活经验丰富、喜欢从现象推导原理的感性型学生。
控制变量实验法
演示用弹簧测力计拉动木块,分别改变压力(加砝码)和接触面(铺毛巾),记录数据并对比。
适合:逻辑思维强,喜欢通过数据分析和实验验证来建立物理模型的分析型学生。
微观模型类比法
将接触面比作“凹凸不平的山丘”,压力是“压在山丘上的重物”,粗糙度是“山丘的陡峭程度”;滚动则是“车轮过山丘”而非“拖拽过山丘”。
适合:空间想象力好,善于通过视觉化模型理解微观机制的视觉型学生。