曹遠(yuǎn)強(qiáng)

一天，卷卷老師與科學(xué)實(shí)驗(yàn)探索員們探討摩擦力的知識(shí)。

卷卷老師說(shuō)：“摩擦力分為三種，有靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力、滾動(dòng)摩擦力。摩擦力與我們的生活息息相關(guān)，假如沒(méi)有摩擦力，我們很難出門(mén)，也拿不起東西，吃飯也困難！滑動(dòng)摩擦力和滾動(dòng)摩擦力的大小，都與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，接觸面越粗糙，摩擦力越大。而靜摩擦力呢，粗糙程度也影響著它的最大值。你們能舉出增大粗糙程度來(lái)增大摩擦力的生活實(shí)例嗎？”

“自行車(chē)把上的花紋?！?/p>

“對(duì)，很好，誰(shuí)還能舉例？”

“螺絲刀柄上的凹槽?！?/p>

“非常好，其實(shí)生活中有很多這樣的例子?，F(xiàn)在你們還小，不需要掌握很深的有關(guān)知識(shí)，了解一下就行了，下面我給你們做幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)?！?/p>

實(shí)驗(yàn)一：鉛筆下坡

【實(shí)驗(yàn)器材】 鉛筆一支、長(zhǎng)木板一塊。

【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】 1.把長(zhǎng)木板支成斜面固定好。

2.把鉛筆豎放在斜面上，發(fā)現(xiàn)鉛筆靜止不動(dòng)。

3.把鉛筆橫放在斜面上，發(fā)現(xiàn)鉛筆滾落下來(lái)。為什么兩次會(huì)有不同的效果（如圖一）？

小博：“這個(gè)實(shí)驗(yàn)太簡(jiǎn)單，不太好玩?！?/p>

“有趣的嘛，”卷卷老師沉吟了一會(huì)兒，順手把一支鉛筆拿在手中，“我把鉛筆橫放在兩個(gè)手指上，我要同時(shí)移動(dòng)下面的手指，你們觀察一下我的哪個(gè)手指在鉛筆下先滑動(dòng)?！?/p>

實(shí)驗(yàn)二：哪個(gè)手指先動(dòng)

【實(shí)驗(yàn)器材】 一支鉛筆（直尺亦可）。

【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】 1.把雙手平放在胸前，只伸出兩個(gè)食指。

2.把鉛筆放在兩個(gè)食指上，開(kāi)始托著鉛筆移動(dòng)手指（如圖二）。

三個(gè)人聚精會(huì)神地觀察。

小博：“我觀察到了，為什么總是一個(gè)手指頭在滑動(dòng)？”

“大家一起動(dòng)手來(lái)觀察，你們自己來(lái)體會(huì)，把觀察到的和你們的思考告訴我。”

幾個(gè)人一人一支鉛筆興致勃勃地玩起這個(gè)小游戲。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)手指雖然都試圖移動(dòng)，但一般不會(huì)出現(xiàn)同時(shí)滑動(dòng)，總是一個(gè)手指在滑動(dòng)，另一個(gè)手指相對(duì)鉛筆是靜止的。

“為什么會(huì)這樣？”

卷卷老師：“再仔細(xì)觀察，動(dòng)的這個(gè)手指離鉛筆的重心是遠(yuǎn)還是近？”

小斐：“我看出來(lái)了，總是那個(gè)離鉛筆重心遠(yuǎn)的手指滑動(dòng)。”

“非常好，道理是什么呢？”

【原理解析】 這是因?yàn)閮蓚€(gè)手指都受到鉛筆的壓力，但靠近鉛筆重心的手指受到的壓力較大，離重心遠(yuǎn)的手指受到的壓力較小。壓力大的手指與鉛筆之間的摩擦力更大，因此不容易滑動(dòng)。

小璇總結(jié)道：“摩擦力大小除了與接觸面的粗糙程度有關(guān)以外，還與接觸面間的壓力有關(guān)，在相同情況下，滾動(dòng)摩擦力更小，對(duì)不對(duì)？”

“總結(jié)得非常好。因?yàn)榻裉煲呀?jīng)很晚了，我們來(lái)一起做最后一個(gè)實(shí)驗(yàn)，但結(jié)果得到明天早上才能查看，好不好？”

“好！”三個(gè)人痛快地答應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)三：筷子提米

卷卷老師拿出一個(gè)玻璃杯，往杯里裝上大米放在石桌上，然后拿出一根筷子，“你們看，我把筷子插進(jìn)大米中，再拔出來(lái)，很容易吧？”他邊說(shuō)邊演示。很顯然，筷子很輕易被拔了出來(lái)。然后卷卷老師將半瓢水小心地倒進(jìn)杯子，直到水把最表面的米濡濕。

“現(xiàn)在我們就把它放在這里，到明天早上你們會(huì)看到奇跡?！?/p>

“什么奇跡？快告訴我們吧？”

“那不行，必須要放上一夜才能出效果，今天就講到這里吧。”

【實(shí)驗(yàn)器材】 大米、玻璃杯、一根竹筷子、水。

【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】 1.在玻璃杯里裝上大半杯大米。

2.把一根筷子插在中間，將米壓緊，使筷子直立。

3.往杯子里加水，使水浸到米的表面。

4.等待12小時(shí)后，慢慢地輕輕提筷子，會(huì)發(fā)現(xiàn)能把杯子一起提起來(lái)（如圖三）。

第二天早晨，三個(gè)人見(jiàn)證的奇跡是什么呢？卷卷老師小心地拿起筷子，居然把一杯米提了起來(lái)。

小斐：“為什么用一根筷子可以提起這么重的東西？”

小博：“肯定是摩擦力幫了忙。”

小璇：“澆上水，干燥的米經(jīng)過(guò)一夜的浸泡肯定發(fā)脹了許多，對(duì)筷子的壓力增大了，因此增大了摩擦力，我解釋得對(duì)嗎？”

卷卷老師：“對(duì)，只是你在摩擦力的前面加上‘最大靜三個(gè)字就更全面了?！?/p>

【原理解析】 這是因?yàn)榧铀竺装l(fā)生膨脹，將筷子壓緊，增加了筷子與米之間的最大靜摩擦力，同時(shí)米與杯壁的最大摩擦力也增加了，因此會(huì)出現(xiàn)上述的現(xiàn)象。

小璇：“爸爸，摩擦力是一種阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力，它的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，對(duì)不對(duì)？”

卷卷老師：“需要更正一個(gè)地方，是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，不是運(yùn)動(dòng)，有時(shí)摩擦力不但不阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，反而是給物體運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力。比如汽車(chē)在加速時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪受到地面給它的摩擦力是向前的，提供動(dòng)力，再比如人走路時(shí)，受到的摩擦力也是向前的。”

“人走路時(shí)，受到的摩擦力也是向前的，我們真不知道，我以為是向后的?！?/p>

卷卷老師站起來(lái)，抬起一只腳做出向后蹬地的動(dòng)作?！叭嗽谧呗窌r(shí)，腳要向后蹬地，這樣腳相對(duì)于地面有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因此地面給腳的摩擦力是向前的?！?/p>

小璇：“這樣人受到的摩擦力就與人的運(yùn)動(dòng)方向一致了?！?/p>

卷卷老師說(shuō)：“我們來(lái)做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)?！?/p>

實(shí)驗(yàn)四：摩擦力的方向

【實(shí)驗(yàn)器材】 薄木板、遙控玩具汽車(chē)、新的圓柱形鉛筆10根（不帶橡皮頭）、粉筆。

【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】 1.把10根鉛筆均勻間距平行放在水平的桌面上，上面放上薄木板。

2.把遙控汽車(chē)放到木板上方的后端。

3.用粉筆在木板上標(biāo)記出汽車(chē)的起始位置，在桌面上標(biāo)記出木板的起始位置。

4.用遙控器操縱汽車(chē)直行一小段距離，靜止后，記下汽車(chē)和木板現(xiàn)在的位置。

發(fā)現(xiàn)汽車(chē)向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，薄木板向后運(yùn)動(dòng)了。這一切都說(shuō)明了什么問(wèn)題呢（如圖四）？

【原理解析】 為什么木板向后運(yùn)動(dòng)？是因?yàn)槭艿狡?chē)給它的向后的摩擦力，薄木板的運(yùn)動(dòng)方向與受到的摩擦力相同，這個(gè)摩擦力的反作用力方向是向前的，給汽車(chē)提供了動(dòng)力，于是汽車(chē)向前運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)受到的摩擦力與汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向也是一致的。