圆周运动中磨擦力方向教学【摘要】：圆周运动中磨擦力方向的剖析是小学数学的一难点，本文选择中学生易错的几个典型例题，从磨擦力的形成条件与牛顿第二定理结合，从两方面剖析圆周运动中磨擦力的方向汽车运动摩擦力方向，使中学生初步把握圆周运动中磨擦力方向的剖析方式【关键词】：圆周运动磨擦力方向圆周运动中磨擦力的方向剖析对于中学生来说是一个难点，教学中选择了中学生易错的几个典型例题进行了剖析例题1、在水平湖面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心.能正确的表示雪橇遭到的牵引力该题有两个目的，一是借助牛顿第二定理解决匀速圆周运动的方式，指向圆心的合力提供向心力，二是告诉中学生剖析磨擦力时，要先剖析是滑动磨擦力还是静磨擦力，这两种磨擦力形成的诱因不同，方向的剖析方式也有所区别。雪橇在湖面上相对运动，雪橇遭到的是滑动磨擦力，方向与相对运动方向相反，故沿圆周的切线方向，雪橇做匀速圆周运动，指向圆心的合力提供向心力，答案选择C例题2.一个圆盘在水平面内匀速转动，角速率是面上距圆盘中心r的位置，有一个质量为m圆盘一起做匀速圆周运动运动，如图1所示。关于物块的向心力，甲、乙两位朋友有两种不同意见：甲觉得物体所需的向心力由圆盘对物体的静磨擦力提供，静磨擦力方向指向圆心；乙觉得物体有往前运动的趋势，静磨擦力方向向后，而不是和运动方向垂直，因而向心力不可能是由静磨擦力提供。
你的意见是哪些？说明理由甲朋友是从牛顿第二定理的角度来剖析静磨擦力的方向，做圆周运动的物体都须要给它提供向心力，而这儿的物体随圆盘一起匀速转动时，物体除遭到重力和圆盘给它的支持力这一对平衡力外，就只遭到圆盘给它的静磨擦力，所以就是这个静磨擦力提供了向心力，静磨擦力的方向顺着直径指向圆心。乙朋友是从静磨擦力的形成诱因来剖析的，从制约相对运动趋势角度来剖析静磨擦力的方向。只是乙觉得物体有往前运动的趋势，这个相对运动的趋势方向判定错误才引起的。运动趋势方向判定总的原则应是先假设没有磨擦力，而其他条件不变时，找出它在这一时刻和经历极短时间的下一时刻之间的相对位移方向，这个相对位移方向，便是这时刻物体相对运动趋势的方向设某时刻物体在水平匀速转动圆盘上A点，如图2所示。若这时刻无磨擦力，则物体相对地面将沿这点切线方向作匀速直线运动经极短时间Δt运动到B点，速率大小v=ωr。物体相对地面位移AB=ωrΔt，同时圆盘上A极短时，弦长可近似看成直线，，则有ACB为等边三角形，物体相对于圆盘上A点的相对位移是CB，当Δt极短时CAB趋于于0，ACB=ABC=900，即OCB=1800，O、C、B在一条直线上。
这就是说，物体相对于圆盘A点有沿直径向外的运动趋势，而静磨擦力方向与相对运动趋势方向相反，因而静磨擦力方向是沿直径指向圆心的所示，滑块相对于圆盘沿直径向外运动，加深中学生的理解的比较剖析，让中学生了解滑动磨擦力的方向剖析青河磨擦力的方向剖析方式有所不同汽车运动摩擦力方向，在分析磨擦力的方向时要先判定是滑动磨擦力还是静磨擦力。有朋友在运用牛顿第二定理解决圆周运动时就记住了推论，指向圆心的合力提供向心力，静磨擦力指向圆心提供向心力。所以安排了例题3变速圆周运动，跟匀速圆周运动去比较，使中学生进一步理解圆周运动中的磨擦力方向例题3.一个圆盘静止在水平面内，大盘上距圆盘中心所示。当圆盘从静止开始加速转动，角速率ω渐渐减小的过程中，小物块仍然随圆盘一起做圆周运动，则物块遭到的磨擦力Ff方向小物块随圆盘一起做变速圆周运动，从牛顿第二定理角度剖析，如图5所示，物块做圆周运动，须要一个指向圆心的力提供向心力，故分力F1顺着直径指向圆心，提供向心力，以改变速率的方向。同时，因为圆周运动的角速率不断减小，物块的线速率大小不断减小，分力F2与弧形相切与线速率同向，改变速率的大小，两分力合成后的方向为静摩变速圆周运动的剖析，让中学生明白匀速圆周运动与变速圆周运动中合力的处理是有所区别的。
匀速圆周运动则指向圆心的合力提供向心力，变速圆周运动中合外力顺着直径方向的分力提供向心力，改变速率的方向，合外力沿轨道切线方向的分力，改变速率的大小通过三个例题的剖析，归纳圆周运动中磨擦力的方向剖析方式，首先剖析是滑动磨擦力还是静磨擦力。滑动磨擦力方向根据相对运动方向来剖析，静磨擦力方向结合牛顿第二定理来剖析。其次是圆周运动的剖析，要分清是匀速圆周运动还是变速圆周运动。匀速圆周运动切线方向的分力等于零，则指向圆心的合力提供向心力。而变速圆周运动中合外力沿轨道切线方向的分力不等于零，合外力顺着直径方向的分力提供向心力第20卷第7-8
