实验17 探究影响滑动摩擦力大小的因素-【同步实验课】2023-2024学年八年级物理下册教材实验大盘点

实验17 探究影响滑动摩擦力大小的因素 1．【实验目的】 通过实验探究，得出影响滑动摩擦力大小的因素。 2．【实验器材】 （1）木块、弹簧测力计、钩码、长木板、棉布、毛巾、细线等。 （2）主要器材作用： ①弹簧测力计：测摩擦力大小。 ②钩码：改变木块对水平面压力大小。 ③棉布、毛巾：改变水平面粗糙程度。 3. 【实验装置组装图】 4. 【实验步骤】 （1）用弹簧测力计水平匀速拉动木块，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。 （2）改变放在木块上的砝码，从而改变木块对长木板的压力，测出此种情况下的滑动摩擦力。 （3）在长木板上平铺棉布，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的滑动摩擦力。 5. 【实验表格】 次数 桌面上所垫材料 木块上钩码码质量（g） 弹簧测力计示数（N） 1 长木板 2 长木板 3 棉 布 6．【实验结论】 滑动摩擦力的大小只跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，而与物重、运动速度、接触面积、拉力大小等因素均无关。 （1）当接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （2）当压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 7．【注意事项】 （1）一定要水平拉动木块做匀速直线运动。 （2）要多次测量，得到普遍规律。 1.滑动摩擦力的测量方法： 用弹簧测力计水平拉动物块，使其做匀速直线运动，滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。 2.实验原理： 二力平衡 3.实验方法： （1）转换法：通过测量木块拉力得出滑动摩擦力； （2）控制变量法： A.探究滑动摩擦力与压力的关系：控制接触面的粗糙程度不变，改变物块对接触面的压力，比较弹簧测力计的示数变化。 B.探究滑动摩擦力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，比较弹簧测力计的示数变化。 4.原实验方案评价： （1）优点：操作方便； （2）不足： A.很难让木块一直做匀速直线运动。 B.弹簧测力计在运动中不方便读数，误差较大。 5.实验改进：（见上图） 将弹簧测力计一端固定，拉动长木板，木块处于静止状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，弹簧测力计示数等于摩擦力。 优点：无论长木板怎样运动，木块相对于地面静止，便于读数、操作。 【典例1】 小明在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时，使用的器材有弹簧测力计、两个相同的铁块、长木板。 （1）将铁块放在长木板上，用弹簧测力计拉着铁块沿水平方向做匀速直线运动，弹簧测力计示数如图甲所示，则铁块受到滑动摩擦力的大小等于_________N； （2）如图乙所示，将两个铁块叠放在一起，重复上面的操作。比较甲、乙两次实验，可以得出：在接触面的粗糙程度相同时，__________越大，滑动摩擦力越_________； （3）小明又将两个铁块按照图丙所示的方式放在长木板上进行实验。比较乙、丙两次实验，可探究滑动摩擦力的大小与__________的关系； （4）实验后小明和同学交流讨论时发现：在实验中很难使铁块做匀速直线运动。于是小明设计了丁图所示的实验装置，该装置_________（选填“需要”或“不需要”）长木板做匀速直线运动。当长木板的运动速度增大时，弹簧测力计的示数_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【典例2】 小明要探究影响滑动摩擦力大小的因素，他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有： ①接触面所受的压力大小；②接触面的粗糙程度；③物体运动的速度。 接下来，小明通过如图所示的实验操作开展探究。 （1）进行甲、乙、丙图所示的实验时，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，目的是为了测量______力的大小。 （2）要验证猜想②，需按照______两图所示的实验进行对比。 （3）比较甲、乙两图所示的实验现象，得到的实验结论是______。 （4）小明想通过图丁所示的实验来验证猜想③，他的正确操作是______。若弹簧测力计的示数保持不变，则说明滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。 【对点1】小明用测力计拉同一木块进行了三次正确的实验操作，实验情景如图甲、乙、丙所示。 （1）在乙图中，木块受到的滑动摩擦力大小等于________N，原理是________； （2）比较甲、乙两图的实验可知：滑动摩擦力的大小与________大小有关； （3）比较________两图的实验可知：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关； （4）实验时，若先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉动木块在水平放置的长木板上做匀速直线运动，则测出的摩擦力_______（填“大于”、“等于”或“小于”）实际摩擦力。乙图中砝码受到的摩擦力为_______N； （5）在操作过程中小明还发现，弹簧测力计不沿水平方向拉动时，也可以使木块在木板上