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    中考物理实验专题实验八、探究滑动摩擦力大小影响因素的实验
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    中考物理实验专题实验八、探究滑动摩擦力大小影响因素的实验

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    实验八、探究滑动摩擦力大小影响因素的实验

    【实验目的】:

    探究影响滑动摩擦力大小的因素有哪些

    【实验方法】:

    控制变量法;转换法在本实验中,影响滑动摩擦力的因素有多个,所以实验探究过程中我们要用控制变量法,在研究滑动摩擦力与压力之间的关系时,要保持接触面的粗糙程度等因素不变,而在研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,要保持压力等因素不变。

    【实验原理】:

               二力平衡;通过水平方向匀速拉动木块,使木块处于平衡状态,即二力平衡,从而间接测出摩擦力的大小。(转换法)

     

    【提出猜想】:

    影响滑动摩擦力的因素可能有,接触面所受的压力、接触面的粗糙程度。

    【实验器材】:

    木块、弹簧测力计、表面粗糙程度不同的长木板三块、砝码。

    【实验步骤】:

    用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。

    在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力。

    换用材料相同,但表面粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的摩擦力。

    【实验结论】:

    滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。

    【实验补充】:

    1. 因为弹簧测力计本身有重量,为了保证水平拉力,牵引木块时,要握住弹簧测力计的外壳;使木块在水平面上做匀速直线运动的关键是拉力要均匀,集中注意力盯住弹簧测力计的指针,一直拉到底,在指针不颤动时读数。

    2.实验拓展:验证滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关。方法:把木块侧放,改变和木板的接触面积,保持对木板的压力不变、接触面的粗糙程度不变,测出此时木块与长木板之间的摩擦力。决定摩擦力大小的因素中没有接触面积,物体间摩擦力的大小跟接触面的大小无关,而是跟接触面的粗糙程度有关。

    【考点方向】:

    1本实验体现两个物理研究方法:控制变量法转换法

    2、摩擦力大小测量具体操作:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小

    3、测量摩擦力大小是依据:二力平衡的知识来进行的。

    4、实验中出现误差的原因:用手拉动弹簧测力计,很难控制匀速直线运动,可以让弹簧测力计一端固定,另一端勾住木块,将木块水平放置在长木板上,然后直接如图所示拖动长木板,从而读出示数

    5、实验结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。该研究采用了控制变量法

    5、转换法应用:通过拉力的大小来反映摩擦力的大小

    6、在木块移动时,如果提高拉力,木块受到的摩擦力大小会 不变

    7、由前两结论可概括为:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度,拉力大小等无关

    8、实验需要多次测量,得出多组数据的目的是:避免实验偶然性,得出普遍规律

    9、如果在木块移动过程中,不是匀速滑动而是加速滑动,弹簧测力计测出的结果比真实值要偏大

    【创新母题】在学习摩擦力时,小强猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:

    接触面所受的压力;    接触面的粗糙程度.

     

    他通过做如图所示实验,并记录实验数据:

    实验次序

    接触面

    压力

    弹簧测力计的读数

    1

    木板面

    4 N

    0.6 N

    2

    木板面

    6 N

    0.9 N

    3

    毛巾面

    6 N

    3 N

    a.如图甲,在木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,从而测出木块与长木板的滑动摩擦力;

    b.如图乙,在木块上加一砝码,从而改变木块对长木板的压力,测出此情况下的滑动摩擦力.

    c.如图丙,在木板上铺上毛巾,从而改变木块与长木板接触面的粗糙程度,保持木块上的砝码不变,测出此情况下的滑动摩擦力.

    (1)以上实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,根据____________知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小.在第1次实验中,滑动摩擦力为0.5 N,若拉力增大到2 N时,木块做加速运动时,滑动摩擦力为________N.

    (2)实验中采用的主要探究方法是:               

    (3)比较第12次实验得出结论: ____________________________________________

    (4)比较第23次实验得出结论:________         ___________________________

    (5)你认为该实验最难控制的因素是:                                        

    (6)图丁所示,小强还利用以上器材来研究木块受到的滑动摩擦力.他水平拉动木板向右加速运动的过程中,木块相对地面保持静止,木块受到木板的摩擦力大小________(大于”“等于小于”)弹簧测力计的读数,方向是________.

    (7)在图乙和图丙实验中,拉动木块和砝码匀速移动,此时砝码受到的摩擦力是      N

    (8)小强认为如果该实验不在水平桌面上,而改为一端抬高的斜面上也能完成实验探究你同意他的说法吗?为什么?                                                  

    【答案】  

    (1). 二力平衡   0.6 

    (2)控制变量法;

    (3)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;

    (4)在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;

    (5)难以控制匀速拉动木块;

    (6) 等于;水平向右;

    (7) 0;

    (8)不同意;因为该实验的关键是利用二力平衡的来测出摩擦力,水平面受到摩擦力和弹簧测力计拉力,改为斜面后,会受到重力的影响,难以直接测出摩擦力的大小。

     

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