摩擦是日常生活和工程问题中普遍存在的一种自然现象，同时它又是一个比较复杂的问题，所涉及的相关因素也较多(如物体的材质、表面粗糙度、相对运动速度、接触面积以及环境的温度)。因此，在理论力学的课程学习中，摩擦是比较抽象且难于理解的内容。摩擦同一切事物一样，也具有双重性：它既可以表现出有利的一面，又可以表现出有害的一面。例如，重力坝依靠摩擦力防止坝体的滑动;在软土地基上兴建厂房时，应使用摩擦桩，依靠桩身表面与土体间的摩擦力来支撑基础上部的荷载;其他如机床上用的夹具、摩擦轮的传动、车辆的行驶、人的行走等，无不是依靠摩擦来实现的。但是，正是由于摩擦，导致运转的机器发热，消耗能量，降低效率，磨损部件，影响机器的正常使用。从上述内容可以看出，摩擦与人们的日常生活是密切相关的，为了加强人们对摩擦本质的认识，通过实验研究摩擦也就显得尤为重要。为了使摩擦实验教学更容易让学生理解、培养学生实验操作及解决实际问题的能力、更好地将第二课堂与第一课堂有机结合起来，笔者研发了如图1所示的摩擦综合实验教学装置。学生在完成基本单元的静、动摩擦系数实验的基础上，可以进一步完成其他单元的翻转实验以及纯滚动或者又滚又滑的演示实验。该实验装置在满足基础力学教学大纲实验要求的同时，也能开展综合性实验，满足工程教育专业认证强调复杂工程问题能力培养的要求，从而满足新工科建设对人才培养质量的更高要求，对学生实践创新能力的培养具有十分重要的作用。

　　1 实验装置

　　2 实验原理

　　3 装置应用

　　4 结语

　　摩擦实验装置于2014年开始在同济大学国家级力学实验教学示范中心应用，有效地支持了中心理论力学、工程力学基础实验课程的教学任务。该实验项目的开展，既培养了学生的工程意识和动手实践能力，又帮助学生了解该实验装置在实际工程中的应用，让学生成为工程实践者。这样有助于锻炼学生灵活运用所学知识的能力，强化学生的创新思维，培养学生的工程实践能力和创新精神。该装置可以满足综合课程设计实验及研究型实验的要求，有利于促进实验教学的进一步改革，有利于提高实验教学的质量和效果。本实验装置已获国家发明专利授权并已与企业签订了成果转化协议，未来将和企业合作进行批量生产销售，降低成本，可推广至全国各大高校，在实验教学中使用。

　　参考文献

　　[1] 杜锦才,黄灵仙,王树龙,等.动滑动摩擦因数的测试与应用[J].力学与实践,2003,25(1):63-65.

　　[2] 王松涛,李爱军,唐小行,等.摩擦衬垫摩擦系数测试实验机的设计与实验分析[J].煤矿机械, 2010,31(6):47-49.

　　[3] 吴淑花.影响滑动摩擦力因素的实验探究[J].物理教学,2010,32(5):24-28.

　　[4] 谢慧君,徐忠岳.新型摩擦力测量装置[J].教学仪器与实验,2009,25(7):44-45.

　　[5] 张宪文,陆天炜,吴鹿鸣,等.滑动轴承摩擦因数的实验研究[J].机械制造与研究,2010,39(4):50-51.

　　[6] 韦林,刘五祥,方明霞,等.新型摩擦实验装置的研制与应用[J].实验室研究与探索,2011,30(6):30-32.

刘五祥　同济大学航空航天与力学学院