8 静摩擦力的方向

判断静摩擦力的方向往往是学生学习中的一个难点。本实验用物体的形变（毛刷或细钢丝）来显示静摩擦力的方向，效果较好。

方法一

目的 显示几种不同情况中物体所受静摩擦力的方向。

器材 长毛刷 4 只，木板，木块，细绳等。

操作

1. 将两只长毛刷分别固定在木块A 的上、下两个表面（毛朝外），第三只长毛刷固定在木块B 上，最后一只毛刷固定在木板上。

2. 将B 木块毛刷放在平板毛刷上，轻轻向右拉B 木块，从毛的偏转方向可显示B 木块受的静摩擦力方向向左，平板受的静摩擦力方向向右（图a）。逐渐增大F，毛的形变也逐渐加剧，说明当外力增大时静摩擦力也增大。

3. 将固定在A 木块一个表面的毛刷放在平板毛刷上，再将B 木块固定毛刷的一面放在A 木块另一侧的毛刷上。先向右拉A 木块，从毛刷的变形可显示 A 木块下侧受的静摩擦力向左，平板受的静摩擦力向右，而 A、B 之间不存在静摩擦力（图 b）。如果向右拉B 木块，从毛刷的变形可见B 受到A 向左的静摩擦力，A 上侧受到B 向右的静摩擦力，下侧受到平板向左的静摩擦力，同时平板受到 A 向右的静摩擦力（图c）。

1. 将木板搁成斜面，B 木块的毛刷放在斜板的毛刷上，从毛刷的变形可见斜板对B 的静摩擦力方向沿斜板向上，而B 对斜板的静摩擦力沿斜板向下（图d）。 (5)用一个适当的力拉B 木块，可以使上下毛刷的毛都不发生形变，说明此时

不存在静摩擦力（图e）。增大拉力，可以见到木块跟斜面所受的静摩擦力和（图d）中相反了（图f）。

(6)将B 木块放在平板毛刷上，拉着平板向右作加速运动，可以看到平板对B 的静摩擦力向右，而 B 对平板的静摩擦力向左[此实验如毛刷形变不够明显，可在 B 木块上加上一个适当的重物如图(g)]。

注意

1. 宜选用毛较大的毛刷。

2. 所选的A、B 两木块的轻重应该与所选用的毛刷毛的软硬相配合，毛越硬，

   木块应越重。

3. 为了使毛的形变易于观察，可将毛刷的毛染成逐行相间的不同颜色。

方法二

目的 显示车子的主动轮和从动轮所受静摩擦力的方向。

器材 自制钢丝轮小车，重物，橡胶垫等。钢丝轮小车的制作方法

将 15mm 长直径为 0.5mm 的细钢丝插在直径约 10mm 的小木轮上，做成直径约30mm 的钢丝辐条车轮。把四个车轮装在木板上，并且在一根轴上装上摇手柄（作为主动轮），即成为钢丝轮小车。

操作 将小车放在橡胶垫上，并在小车上放一个大小适当的重物。逆时针摇动主动轮A 的摇手柄，从钢丝弯曲的情况可以见到主动轮A 受地面的静摩擦力向前，而从动轮B 受地面的静摩擦力向后。

注意 为了使辐条弯曲明显，可以在从动轮 B 的轮轴和轴承之间用橡皮卡紧。以增大小车前进的阻力。