摘 要:利用函數(shù)圖像和力的圖示分析滑動摩擦力隨彈力的變化規(guī)律,建構(gòu)滑動摩擦力隨彈力變化的圖解模型并遷移到實(shí)際問題中,探索物理規(guī)律的應(yīng)用過程中培養(yǎng)科學(xué)思維的有效途徑.
關(guān)鍵詞:圖解;模型;滑動摩擦力;實(shí)際問題
中圖分類號:G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1008-0333(2021)07-0076-02
收稿日期:2020-12-05
作者簡介:胡連冬(1964.11-),男,中學(xué)高級教師,從事中學(xué)物理教學(xué)研究.
滑動摩擦力是高中力學(xué)中的一個(gè)重要概念,在人教版必修《物理1》第三章第三節(jié)的教材中,通過控制變量使木塊在木板上運(yùn)動,探究影響滑動摩擦力的因素.本節(jié)教材實(shí)驗(yàn)表明:滑動摩擦力的大小跟壓力成正比,也就是跟兩個(gè)物體表面間的垂直作用力成正比.如果用Ff 表示滑動摩擦力的大小,用FN 表示壓力的大小,用N表示彈力的大小,則有Ff =μFN或Ff=μN(yùn),其中μ是動摩擦因數(shù),它的數(shù)值跟相互接觸的兩個(gè)物體的材料及接觸面的粗糙程度有關(guān).那么,滑動摩擦力Ff跟壓力FN或跟彈力N之間究竟有怎樣的定量制約關(guān)系呢?
一、運(yùn)用函數(shù)圖象和力的圖示建構(gòu)滑動摩擦力的圖解模型
由此可見,在涉及到滑動摩擦力的力學(xué)問題時(shí),只要?jiǎng)幽Σ烈蛩睾愣ú蛔?,滑動摩擦力必與接觸面的彈力成正比,滑動摩擦力跟彈力的合力方向不變,就能運(yùn)用滑動摩擦力的圖解方法結(jié)合力的矢量三角形法則解決問題.高中物理教材中,許多物理規(guī)律都概括成簡潔的公式表達(dá),對于描述規(guī)律的公式,若能恰當(dāng)運(yùn)用數(shù)學(xué)的函數(shù)和圖象等知識深入分析其物理意義,往往能挖掘物理公式隱含的物理規(guī)律,并從中找到解決實(shí)際問題的捷徑.
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國教育部.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·必修·物理1[M].北京:人民教育出版社,2010(3):58-59.
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