范文林

摘 要：物理理論研究淵源流長，物理的五大板塊：聲、光、力、電、熱都在人們的生活中扮演著重要的角色。其中，力學(xué)是物理學(xué)科中的重要分支，力學(xué)中的摩擦力在生活中的應(yīng)用非常廣泛，一些生活常識能夠由摩擦力解釋，而且摩擦力知識在工業(yè)生產(chǎn)中也得以推廣與應(yīng)用。本文就針對摩擦力在生活中的具體應(yīng)用進(jìn)行了深入的探討與研究。

關(guān)鍵詞：摩擦力;生活應(yīng)用;探索分析

物理中大量的理論知識都能夠與人們的生活相聯(lián)系，其中的摩擦力理論與生活之間更是緊密相連;探究摩擦力在生活中的具體應(yīng)用，可以幫助我們在了解知識應(yīng)用的過程中，全面理解相關(guān)原理，激發(fā)自身的潛能，提升創(chuàng)新能力。

1.摩擦力相關(guān)理論

1.1摩擦力概念

物理學(xué)中，相互接觸的兩個物體在即將發(fā)生相對運(yùn)動或者是已經(jīng)發(fā)生相對運(yùn)動的時候，會在兩者接觸面上出現(xiàn)一種阻礙這種相對運(yùn)動出現(xiàn)的力，而這種力就被稱作是摩擦力[1]。摩擦力主要分為三個種類：靜摩擦力、滑動摩擦力以及滾動摩擦力。

1.2摩擦力的利與弊

日常生活中，摩擦力得到了非常廣泛的應(yīng)用，與之同時，也對生活造成了一定的不良影響[2]。例如平時吃飯時，手與筷子之間存在的摩擦力幫助我們操縱筷子，將食物送入口中。人們走路的過程是由鞋子與地面之間存在的摩擦力幫助我們不斷向前、喝水時手握杯子也是由摩擦力完成。而我們常用的鉛筆同樣也多方面利用到了摩擦力：運(yùn)用刀削鉛筆時是通過刀與鉛筆之間的摩擦力來完成，而鉛筆在紙上寫字時，同樣也是通過鉛筆與紙張之間的摩擦力來實現(xiàn)的。在摩擦力為我們帶來便利的同時，其也會對日常生活造成不良影響。機(jī)器啟動時需要摩擦，但是摩擦?xí)斐赊D(zhuǎn)帶磨損，造成機(jī)器熱量過高，從而減少使用周期;自行車前行的時，車軸與軸承之間的摩擦力會使人更加費力，增加騎行者的疲勞度;人們在牽拉重量較大的物體的時，物體與地面之間的摩擦力會增加人們牽拉的難度;在人們滑雪時，滑板的速度會越來越小，直至消失為零，這就需要人們繼續(xù)發(fā)力前行，而這也是摩擦力的弊處之一。

2.摩擦力知識在生活中的應(yīng)用

摩擦力在高中物理學(xué)習(xí)階段占據(jù)非常重要的地位，而摩擦力之所以如此重要，主要是因為它的實用性非常高，日常生活中的眾多現(xiàn)象都能夠運(yùn)用物理中的摩擦力知識來解釋。例如生活中的摩擦力，傳送過程中的摩擦力，摩擦力的電能、熱能轉(zhuǎn)換等等。

2.1生活常識中的摩擦力

摩擦力在生活中處處可見，有些大家都習(xí)以為常的生活常識，也正是在摩擦力的作用下產(chǎn)生的。例如有一句俗語叫做：“火車跑得快，全憑車頭帶”，火車頭對火車車廂施加拉力，而該拉力則源于鐵軌與火車輪之間的摩擦力，只有摩擦力存在，才能使火車平穩(wěn)的前進(jìn)。生活中應(yīng)用的洗衣機(jī)也是應(yīng)用了摩擦力的原理，洗衣機(jī)工作的時候，洗衣機(jī)內(nèi)部高速轉(zhuǎn)動，衣服與水之間產(chǎn)生摩擦力，在摩擦力的作用下衣服上的污漬得以清洗。人們?nèi)粘Ｏ词謺r往往會雙手互搓，這也應(yīng)用了摩擦力，雙手間的摩擦力能夠使手上面的細(xì)菌、灰塵去除。同時人們的出行也離不開摩擦力[3]。在人們沒有學(xué)會走路的時候就會穿上鞋子，而鞋底會有一系列的條紋，鞋底的條紋不僅能夠增加鞋子的美觀，同時還能夠增大鞋底與地面之間的摩擦力，起到行走時的防滑功效。人們之所以能夠在地面上走路、奔跑，就是因為鞋與地面的摩擦力，當(dāng)鞋底磨損的時候，兩者之間的摩擦力就會受到影響，致使人們易于摔倒。

2.2傳送時的摩擦力

生活之外，生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行也離不開摩擦力，而其中應(yīng)用最廣泛的則是貨物傳送帶[4]。水平運(yùn)動的傳送帶傳送物體的時候，傳送帶自身具有恒定的速度，當(dāng)我們將與地面呈現(xiàn)相對靜止?fàn)顟B(tài)的物體放到傳送帶上時，物品就會在傳送帶施加的摩擦力下做加速運(yùn)動，傳送帶在物體上施加的摩擦力并不是恒定不變的力，而是一直在變化，因而物體的運(yùn)動是變加速運(yùn)動而非勻加速運(yùn)動。物體放在傳送帶上面時，在運(yùn)動過程中受到傳送帶施加的滑動摩擦力，物體在滑動摩擦力作用下，速度逐漸增大，而與傳送帶之間的摩擦力會逐漸減小，當(dāng)傳送帶的長度非常長的時候，物體的速度會增加到與傳送帶速度相同。這時，物體與傳送帶之間并不會產(chǎn)生相對運(yùn)動，也沒有相對運(yùn)動趨勢，因此，此時兩者之間的摩擦力為零，傳送帶上的物體在水平方向上并不會受到任何力的作用。

2.3摩擦力轉(zhuǎn)化為電能的應(yīng)用

摩擦起電，是指兩個物體接觸過程中，其中一個物體上的電子轉(zhuǎn)移到另一個物體上面，進(jìn)而形成兩個物體都帶有等量相反電荷的現(xiàn)象。在兩個接觸的物體中，得到電子的一方帶有的電荷為負(fù)電，失去電子的一方帶有的電荷為正電。這兩個物體通過摩擦之后生出的電量相同，能夠?qū)χ苓叺妮p小物體起到吸引的功效，在生活中也得到了重要的應(yīng)用。例如，摩擦納米發(fā)電機(jī)的工作原理就是應(yīng)用了摩擦起電。摩擦納米發(fā)電機(jī)主要是應(yīng)用靜電感應(yīng)與摩擦起電的耦合產(chǎn)生電能，應(yīng)用兩層電負(fù)性差別較大的高分子薄膜作為摩擦材料，當(dāng)發(fā)電機(jī)的電極相互靠近的時候，兩者摩擦，并分別產(chǎn)生正電與負(fù)電，進(jìn)而出現(xiàn)電勢差，而兩種材料通過電極相接，電勢差能夠促進(jìn)電子在電極中來回移動，進(jìn)而平衡電荷相差較大而出現(xiàn)的電勢差。而當(dāng)兩者再次靠近的時候又會產(chǎn)生新的電子，通過兩種材料之間不斷的靠近與分離，機(jī)器輸出端就會產(chǎn)生電能，并對外輸出。也正是由于兩種材料之間的摩擦力，才使的摩擦納米發(fā)電機(jī)具有源源不斷的動力，完成發(fā)電。

2.4摩擦力轉(zhuǎn)化為熱能的應(yīng)用

摩擦力同樣也能夠通過轉(zhuǎn)化為熱能的方式應(yīng)用在生活當(dāng)中，例如超聲波塑料焊接機(jī)就應(yīng)用了摩擦力轉(zhuǎn)化為熱能的原理。超聲波塑料焊接機(jī)主要是通過超聲波在塑料接觸面上的作用，使接觸面每秒都能夠產(chǎn)生數(shù)萬次的振動，這種高頻振動致使接觸面之間也在每秒產(chǎn)生數(shù)萬次的摩擦，而兩個焊接處的交界面也由于兩者之間的摩擦致使接觸面處產(chǎn)生局部高溫，接觸面的材料是導(dǎo)熱性非常差的塑料，熱量無法散發(fā)就會使塑料產(chǎn)生熔化現(xiàn)象，熔化后的塑料在外界壓力的作用下被塑造成所需的形狀，達(dá)到焊接的目的。較之傳統(tǒng)的粘合劑，該焊接方式的粘合度更高、干燥時間更短，由此可見，摩擦力在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛，并且能夠發(fā)揮出重要的功效。合理的應(yīng)用摩擦力，能夠?qū)崿F(xiàn)資源的有效應(yīng)用，降低能源的浪費。

結(jié)束語

在學(xué)習(xí)任務(wù)繁重的高中階段，為了更加高效的學(xué)習(xí)物理，就需要我們對物理中的每一部分知識都充分了解，摩擦力在物理學(xué)科中具有重要地位，因此在摩擦力的學(xué)習(xí)中，實現(xiàn)摩擦力知識與日常生活間的完美結(jié)合，運(yùn)用摩擦力知識點去解釋生活中的現(xiàn)象，能夠?qū)ξ锢碇R點進(jìn)行很好的鞏固，同時還有助于我們體會到其帶來的成就感。將兩者完美的結(jié)合，能夠加深我們對于摩擦力的理解程度，并且也能夠?qū)ι罹哂懈嗟母形?，將物理書本中的理論知識合理的應(yīng)用在實際生活當(dāng)中，進(jìn)而實現(xiàn)高效的學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)

[1]熊志成.淺談摩擦力的重要性[J].智富時代，2018（09）：240.

[2]凌堃.彈力和摩擦力在乒乓球運(yùn)動中的應(yīng)用[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2018，47（14）：91-92.

[3]匡首臣.摩擦力在生活中的研究應(yīng)用[J].好家長，2018（05）：155.

[4]郭涵碩.巧用物理力學(xué)知識分析生活實例的思考[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2017（26）：168.