内容正文:
第六章 力和机械
6.4 探究滑动摩擦力(一)
目 录
01
基础过关
02
课堂巩固
03
课后进阶
04
能力提升
2022版课标:2.2.3 通过常见事例或实验,了解摩擦力;
探究并了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
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6.4 探究滑动摩擦力(一)
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01
基础过关
滑动摩擦力的大小跟接触面的_____________和_____________有关。在压力一定时,接触面越______,滑动摩擦力越大;在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越____。
粗糙程度
压力大小
粗糙
大
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02
课堂巩固
探究滑动摩擦力
一、实验目的:探究滑动摩擦力的大小跟什么因素有关。
二、实验原理:二力平衡。
三、器材:木板、弹簧测力计、木块、钩码、毛巾、棉布。
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四、实验过程。
1.提出问题:滑动摩擦力的大小跟什么因素有关?
2.猜想与假设:根据生活经验,滑动摩擦力的大小可能跟_________和__________________有关。
3.设计和进行实验:
(1)将木块放在水平放置的长木板上,如图甲,用弹簧测力计匀速拉动木块并读出示数F1。实验过程中,弹簧测力计必须沿______方向拉着物块A做__________运动,这样做便能测量出滑动摩擦力的大小。
压力大小
接触面的粗糙程度
水平
匀速直线
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(2)将木块分别放在棉布和毛巾表面,如图乙和丙,用弹簧测力计分别测出摩擦力F2和F3。
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(3)在木块上分别放一个和两个钩码后,如图丁和戊,放在水平放置的木板上,用弹簧测力计分别测出摩擦力F4和F5。
(4)整理器材、摆放整齐。
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五、记录数据和分析结论。
1.记录数据:
实验次数 接触面粗
糙程度 木块对木板的压力/N 弹簧测力计的示数/N 滑动摩擦力/N
1 木板
2 棉布
3 毛巾
4 木板
5 木板
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2.分析结论:分析甲、乙、丙三图(或表格中第1、2、3次实验)可得:在压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。分析表格中第_________次实验可得;在接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越大。
1、4、5
压力
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03
课后进阶
1.小伟和小珍要“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他们提出了以下几种猜想:
①与接触面所受的压力大小有关;②与接触面的粗糙程度有关;③与接触面积的大小有关。
接下来小伟通过如图所示实验操作验证他的猜想:
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(1)实验中小伟应该用弹簧测力计水平______拉动木块在长木板上滑动。
(2)在探究猜想①时,应在保持__________________和______________
不变的情况下,改变__________。
(3)如果小伟要探究猜想②,他应该选择________两幅图所示的实验步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论:______________
__________________,滑动摩擦力越大。
匀速
接触面的粗糙程度
接触面积的大小
压力大小
甲和丙
压力相同的情况
下,接触面越粗糙
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(4)小伟要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论可靠吗?
答:________。小伟在实验中存在的问题是____________________。
不可靠
没有控制压力大小不变
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(5)小珍仔细观察了小伟的实验过程,发现除实验次数少之外,还存在着不足,请你帮小珍写出其中一条:___________________________
___________________。
(6)实验结束后,小珍还提出滑动摩擦力的大小还可能跟物体运动速度有关,请你帮她设计一个实验方案:____________________________
________________________________________________。
实验中很难控制匀速直线运动,
测力计读数不准确
保持其他物理量不变,只改变拉
动木块的速度,读出弹簧测力计的示数并进行比较
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2.某实验小组根据如图所示装置“探究摩擦力的大小
与什么因素有关”,并得到如下表格所示的相关数据:
实验次数 压力大小 接触面材料 木块运动速度 测力计示数/N
1 等于木块重 木板 慢 1.0
2 等于木块重 棉布 慢 1.5
3 等于木块重 毛巾 慢 2.0
4 等于木块重 毛巾 快 2.05
5 等于木块重 毛巾 很快 2.0
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(1)实验时,水平拉动木块在水平木板上做__________运动;某次实验中弹簧测力计的指针位置如图所示,它的示数是________。
(2)分析比较第1、2、3次实验记录,可得:摩擦力大小与接触面的粗糙程度_________;分析比较第_________次实验记录,可得:摩擦力大小与物体运动的速度大小无关。
(3)分析实验数据,可得进一步的结论:__________________________
________________________________________________________________________________________________________________。
匀速直线
1.6 N
有关
3、4、5
滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关。压力一定,接触面越粗糙滑动摩擦力就越大;接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
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3.在探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,选用的器材有:正方体木块,读数准确的弹簧测力计,粗糙程度均匀的长木板等。
(1)采用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时,发现弹簧测力计示数不稳定,很难读数,其原因是__________________
__________。
很难保证木块做匀速
直线运动
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(2)为解决上述问题,小娟对实验装置进行了改进,用图乙所示的装置进行实验,解决了上述问题,这是因为__________________________
______________________。
无论长木板怎样运动,木块都
处于静止状态,便于读数
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04
能力提升
4.(2023·宜昌)小勇利用如图所示的实验装置探究影响滑动摩擦力大小的因素,在水平桌面边缘固定一个定滑轮,将弹簧测力计在竖直方向调零后如图固定。在桌面放置一块长木板,将一个长方体木块平放在长木板上,通过细线绕过定滑轮与测力计相连,并保持细线的AB段竖直、BC段水平。水平向左拉动长木板,木块相对于桌面保持静止,不计细线的重力和滑轮处的摩擦力。
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(1)图中木块受到滑动摩擦力的方向为__________,根据__________可知弹簧测力计的示数即为木块受到滑动摩擦力的大小。
(2)拉动长木板向左运动时________(选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动。
(3)在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时,小勇换用一块质量更大的木块重复上述实验,发现测力计的示数变大了。由此得出压力越大,滑动摩擦力越大的结论,请你对他的实验做法进行评估: ________________________________________________________________________________________。
水平向左
二力平衡
不需要
该方案不正确;实验中换用质量较大的木块时,不能保证接触面的粗糙程度及接触面积的大小不变
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