内容正文:
实验9 探究影响滑动摩擦力大小的因素
基础考点梳理
【设计和进行实验】
1.实验原理:二力平衡;
2.实验装置
3.【分析与论证】
次数
压力的大小程度
接触面粗糙程度
摩擦力(N)
1
小
光滑
2
2
大
光滑
3
3
大
粗糙
4
(1)在这个实验中,在第1、2次实验中变量是 ,控制的变量是 。得到的结论是: 。
(2)在研究接触面的粗糙程度对摩擦力大小的影响时,可采用第 次的实验结果,得到的结论是: 。滑动摩擦力的大小与压力的大小与接触面的粗糙程度有关。
【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来间接测量滑动摩擦力的大小。
【交流与讨论】
(1)实验中要 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 、 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,乙图优点: 。
甲图 乙图
典型例题赏析
实验结论:滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力大小和接触面的粗糙程度有关.
(1)接触面受到的压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
(2)接触面的粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大.
1.实验小组在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中.
猜想1:滑动摩擦力的大小可能与接触面受到的压力有关
猜想2:滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关
根据猜想,实验小组按下图所示的步骤进行实验.
(1)实验过程中,水平拉动木块在较光滑的木板上做___________运动,弹簧测力计示数如图甲所示,木块所受滑动摩擦力为______N.所探究的摩擦力是指______与木块之间的滑动摩擦力.
要点1. 测量原理:木块在水平方向受拉力与滑动摩擦力作用,处于平衡状态,二力大小相等
易错:木块处于平衡状态时要判断两个力的大小是否相等,需要考虑是否满足二力平衡的条件
(2)为了验证猜想1,应选择________两图的实验步骤,分析现象和数据可知,在__________________一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越_____.
要点2.探究滑动摩擦力的大小与接触面所受压力的关系:控制接触面粗糙程度相同,只改变接触面所受压力大小
(3)通过分析步骤乙、丙,小明得出“接触面越粗糙,滑动摩擦力就越大”的结论,小亮认为他的结论缺少前提条件___________________________.
(4)(与速度的关系)(2022黄石)木块的速度会影响滑动摩擦力吗?组内小明想用测力计加速拉动木块,测得不同速度时的测力计示数,比较摩擦力.你认为是否可行?________,理由是测力计的示数 木块受到的滑动摩擦力的大小(选填“>”“<”或“=”).
要点3.关键点解读:“加速”拉动木块时,木块没有处于平衡状态
(5)(与受力面积的关系)(人教八下习题改编) 有同学提出接触面积的大小会影响滑动摩擦力吗?小明想通过竖直切割木块来改变接触面积如图丁所示,组内其他人认为他的操作是错误的,理由是__________________,改进方法是_______________________________.
要点4.探究滑动摩擦力与接触面积的关系:需要控制其他条件相同,只改变接触面积大小
(6)(装置改进)(教参素材改编) 实验小组在实验中发现较难保持木块匀速运动,弹簧测力计示数不稳定,于是改进实验装置如图戊所示,固定弹簧测力计,通过拉动长木板进行实验,实验记录如下表,则木块所受滑动摩擦力大小为_____ N,由表中数据可以得出:滑动摩擦力大小与速度大小______ (选填“有关”或“无 关”),请写出该装置的一个优点:_________________________________