专题8 探究影响滑动摩擦力大小的因素 实验专项突破（知识串讲）-2022-2023学年八年级物理下学期期中期末考点大串讲（人教版）

专题8 探究影响滑动摩擦力大小的因素 实验专项突破 甲 乙 丙 【实验结论】 滑动摩擦力的大小跟接触面所受的 压力大小 有关，接触面受到的 压力越大 ，滑动摩擦力越大；滑动摩擦力大小与接触面的 粗糙程度 有关，接触面越 粗糙 ，滑动摩擦力越大。 【实验方法】 （1）控制变量法： ①探究滑动摩擦力的大小与压力的关系，控制接触面的 粗糙程度 不变，改变物块对接触面的 压力 ，比较压力不同时滑动摩擦力的大小关系； ②探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，控制 压力大小 不变，改变接触面 粗糙程度 ，比较接触面粗糙程度不同时滑动摩擦力的大小关系。 （2）转换法：通过读取弹簧测力计的示数间接 反映滑动摩擦力大小 。 【交流与讨论】 （1）实验中要 水平匀速 拉动木块，使木块做匀速直线运动，重力和支持力平衡，才能保证拉力大小等于滑动摩擦力。 （2）滑动摩擦力的大小与运动 速度大小 、 接触面面积 的大小 无关 。 【实验评估】 实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计，所以会导致弹簧测力计的示数不稳定。因此，将实验方案改进如下，对比甲图，乙装置优点： 不需要水匀速拉动木板，弹簧测力计实数始终等于滑动摩擦力大小 。 1．探究影响摩擦力大小的因素 【知识点的认识】 提出问题：生活经验告诉我们，在水平面上移动越重的物体，所用的力就要越大；在不同的物体表面上推动同一物体，所用的力也不一样；由此我们猜想滑动摩擦力的大小是否跟物体之间的压力大小和接触面的粗糙程度有关呢？ 实验器材：一个木块、一块长木板、一块长玻璃板、一条长毛巾、一个弹簧测力计、砝码若干 实验步骤：如图所示，用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动，从而测出木块和木板、木块和毛巾、木块和玻璃板之间的摩擦力，在木块上加砝码，改变压力，再测出木块和木板之间的摩擦力，并且记下各种情况下弹簧测力计的示数，即摩擦力的大小，填在表格中 研究方法：控制变量法、转换法 实验数据： 实验序号 实验条件 摩擦力f/N 压力情况 接触面情况 1 木块 木板表面 0.9 2 木块 毛巾表面 2.6 3 木块 玻璃板表面 0.6 4 木块和砝码 木板表面 2.1 分析论证： （1）为了保证压力等于木板上物体的重力，必须在水平桌面上做实验 （2）实验时所用的木板要足够长，以保证木块在上面画的时有匀速运动的过程 （3）弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，目的是使木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力构成平衡力，这样读出拉力的大小，就可以知道摩擦力的大小了．由此推理可知，当物体在同一直线上的摩擦力和拉力作用下处于平衡状态时，可利用平衡力的知识求摩擦力的大小． 得出结论：滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度有关．接触面的粗糙程度相同时，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． 【命题方向】 题目以考查滑动摩擦力的测量方法和控制变量法的运用进行命题 例：用图1所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系． （1）实验时，拉动木块在水平木板上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小，因为这时的拉力和摩擦力是一对 　平衡　力． （2）某次实验中弹簧测力计的指针位置如图1所示，它的示数是 　1.6　N． 实验次数 1 2 3 4 5 压力F/N 3 4 5 6 7 摩擦力f/N 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 （3）改变木块上所加钩码的个数进行多次实验，记录的数据如表所示，请根据表中的数据，在图2中画出摩擦力随压力大小变化的关系图象． （4）分析图象可知：当接触面的粗糙程度一定时，摩擦力跟压力的大小成 　正比　． （5）实验结束后，小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关，她用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力，然后将木块沿竖直方向锯掉一半，测得摩擦力的大小也变为原来的一半．她由此得出：当接触面的粗糙程度一定时，接触面越小，摩擦力越小．你认为她的结论正确吗？　不正确　，理由是：　没有控制压力大小不变　． 分析：（1）根据二力平衡的知识可知，要让木块在水平板面上做匀速直线运动，只有这样才可以测出摩擦力； （2）弹簧测力计读数要首先明确刻度的标注方向，读数时应从小刻度向大刻度方向观察，同时认清分度值，并细心数格，才能保证读数的正确性； （3）利用描点法，横坐标对应压力，纵坐标对应摩擦力，绘制出图象； （4）从数据上看，接触面粗糙程度一定时，压力越大，受到的摩擦力越大； （5）滑动摩擦力大小跟压力大