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实验13 探究影响滑动摩擦力大小的因素(原卷版)
《探究影响滑动摩擦力大小的因素》是课标要求学生必做实验之一,所以此实验是中考试卷实验题中的常考热点,同时也是力学实验题中出现概率最大的考试内容。为此,在中考实验题备考时,应把《探究影响滑动摩擦力大小的因素》作为重点实验对待并加以重视。
《探究影响滑动摩擦力大小的因素》重要考试内容有:实验方法、实验设计、实验内容、实验过程、数据分析和实验结论等。尤其是对实验探究的设计、思路和探究过程以及实验结论是此实验题的主要考试方向。此实验在中考试卷中所占分值一般在3-7分之间,有的地区分值甚至可达9分之多。
鉴于各地中考命题针对实验探究试题有着不同程度的偏重,也不可能面面俱到地进行考查,这也就给命题带来了多个角度的可能性。由于考查的环节或是角度不同,考查的方式也就明显不同,因此在平时的复习中,要尽可能的引导学生对每个知识点、每个环节要做到理解和掌握。
实验探究-影响滑动摩擦力大小的因素
【实验目的】探究影响摩擦力大小的因素。
【实验器材】弹簧测力计,长木板,棉布,毛巾,带钩长方体木块,钩码。
【实验原理】(1)二力平衡条件:作用在物体上的两个力,如果大小相等、方向相反并作用在一条直线上,这两个力就是平衡力;(2)用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,弹簧测力计的读数就等于摩擦力大小,这样就测出了摩擦力大小。
【实验步骤】实验装置如图。
一、用弹簧测力计匀速拉动木块,让木块在长木板上做匀速滑动,读出弹簧测力计读数,即木块与长木板之间的摩擦力;数据计入表格;
二、改变放在木块上的钩码,从而改变木块对长木板的压力,重复步骤一进行试验;
三、把棉布、毛巾铺在长木板上,改变接触面的粗糙程度,重复上述试验。
四、实验表格
试验次数
接触面
压力大小
弹簧测力计读数/N
1
木块与长木板
无钩码
2
木块与长木板
有钩码
3
木块与棉布
无钩码
4
木块与毛巾
无钩码
五、整理器材。
【实验结论】(1)摩擦力大小跟作用在物体表面的压力有关,压力越大,摩擦力越大:(2)摩擦力大小跟接触面粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力越大;(3)摩擦力大小跟接触面大小无关;(4)摩擦力大小跟运动速度无关。
注意事项
(1)实验时所用的木板要足够长,以保证木块在木板上滑动时由匀速直线运动的过程;
(2)实验时应保持拉动弹簧测力计的方向与长木板平行;
(3)实验中要做到匀速拉动木块不好实现,建议采用如下操作:将弹簧测力计的挂钩与木板相连,拉环处固定,拉动长木板进行实验(如图所示),这样不但方便读数,而且长木板也不需要做匀速直线运动。
《探究影响滑动摩擦力大小的因素》常考问题:
1.本实验体现两个物理研究方法:控制变量法和转换法;
2.测量摩擦力大小是依据:二力平衡的知识来进行的;
3.要测出摩擦力大小物体应做什么运动:匀速直线运动;
4.转换法应用:通过拉力的大小来反映摩擦力的大小;
5.实验时水平匀速拉动物体的原因:使拉力与摩擦力二力平衡;
6.对实验目的进行分析,弄清楚自变量、因变量和需要控制的变量。
(1)探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;
(2)探究滑动摩擦力大小与接触面间压力的关系;
(3)探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系;
(4)探究滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系。
7.如何确定摩擦力大小:匀速运动时,弹簧测力计读数与摩擦力大小相等(二力平衡);
8.可说明摩擦力大小与压力有关的实验步骤:接触面相同,压力不同;
9.摩擦力大小与接触面粗糙程度有关的实验步骤:压力相同,接触面不同;
10.测量误差产生原因:很难做到匀速运动、弹簧测力计在运动中读数会有误差;
11.实验中出现误差的改进方法: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,然后直接拖动长木板,从而读出示数;
12.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;
13.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;
14.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;
15.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;
16.弹簧测力计的读数;
17.控制变量法的使用;
18.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;
19.添加钩码的目的:为了探究摩擦力大小与压力的关系;
20.根据实验结论找出生活中利用摩擦力的例子:汽车轮胎、自行车把、胶鞋等。
A组(中考真题感知)
1.(2023·宿迁)图中两个实验分别是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”和“探究阻力对物体运动的影响”,以下分析正确的是( )。
A.