内容正文:
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、 、表面粗糙程度不同的长木板两块、砝码。
【实验步骤】:
①用弹簧测力计 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。
②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。
③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 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 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, ;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: 和 。
2、实验中出现误差: 。
3、测量方法: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。
4、结论: 。该研究采用了 。
5、转换法应用:
6、由前两结论可概括为: 。实验还可研究滑动摩擦力的大小与 。
【经典例题】:
例题:(2018·乐山)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:
①接触面所受的压力;②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)比较第1、2次实验得出结论:
______________________________________________________________________.
(3)比较第2、3次实验得出结论:
____________________________________________________________________________.
(4)如图丁所示,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________(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的读数,方向是________