【实验专项】摩擦力-2025-2026学年苏科版物理八年级下册

**基本信息** 聚焦摩擦力实验专项，以控制变量法和二力平衡原理为核心，构建“原理应用-变量控制-误差分析-实验改进”的完整方法体系，强化科学探究与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础测量|3题|水平匀速拉动、二力平衡读数|从滑动摩擦力概念到测量原理的生成| |影响因素探究|6题|控制变量法（压力/粗糙程度）|变量控制与结论推导的逻辑链| |实验改进与误差分析|4题|装置优化（木板不必匀速）、控制压力|实验评估与方案优化的科学思维|

【实验专项】摩擦力-2025-2026学年物理八年级下册苏科版（2024） 1．在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。 (1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做___________，根据___________知识，可知此时摩擦力与拉力大小相等。 (2)比较___________两次实验可知：当压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 (3)比较1、2两次实验，得出结论：___________。 (4)小芳同学将实验方法进行了改进，实验装置如图所示：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动，此时木块受到的摩擦力大小为___________N。这样改进的好处是___________。 2．小征用甲、乙两只鞋底花纹不同的运动鞋“探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”。 (1)为了用弹簧测力计示数反映运动鞋所受滑动摩擦力的大小，实验时弹簧测力计需沿________方向拉动，并使运动鞋在木板上做________运动。 (2)将甲鞋放在水平木板上，进行正确操作后，弹簧测力计示数如图所示，为________N；换用花纹不同的乙鞋重复上述实验，弹簧测力计的示数为2.3 N。 (3)小征的操作________（选填“能”或“不能”）得到可靠的结论，原因是________。 3．为“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”，小明先进行了如图所示两次实验。 (1)实验前，应先将弹簧测力计在__________（选填“水平”或“竖直”）方向进行调零。 (2)沿水平方向拉动弹簧测力计，使木块做__________运动，根据__________原理可知，弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小；图甲所测摩擦力为__________N。 (3)小明要探究出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，还需测出此木块在其它表面上运动时受到的摩擦力他还应选用（　　）（选填“A”“B”或“C”）来实验。 A．毛巾 B．毛玻璃 C．材料相同但表面粗糙的木板 (4)将图甲中的木块沿竖直方向切去一半进行实验，测得木块所受滑动摩擦力变小。由此得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积大小有关。这种做法存在的问题是__________；改进方法是__________。 4．如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。 (1)本次实验中运用的主要研究方法是___________。 (2)实验过程中，弹簧测力计___________（选填“必须”或“不必”）沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，根据___________的原理，滑动摩擦力的大小___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计示数。 (3)比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与___________的关系；比较乙、丙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与___________的关系。 (4)小丽同学对实验装置进行改动，如图所示，重复实验，发现效果更好。实验中，小丽同学 ___________（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板。 5．探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 在探究滑动摩擦力的影响因素实验中，所用器材如下：长木板、棉布、长方体木块、砝码、弹簧测力计等。 【证据】 (1)将木块放在水平长木板表面，用弹簧测力计沿______方向拉动木块，使其做匀速直线运动，弹簧测力计示数如图甲所示，此时木块所受的滑动摩擦力与弹簧测力计拉力大小______。 (2)完成图甲实验后，接下来分别在木块上加放砝码或在长木板上铺棉布，如图乙、丙所示，分别改变木块对长木板的压力或接触面的______，继续实验。 (3)实验完成后得到如下实验数据。 序号 甲 乙 丙 弹簧测力计示数/N 1.6 2.2 2.6 【解释】分析表格中的数据，可得到初步结论，接触面越______（选填“光滑”或“粗糙”），木块对长木板的压力越______，木块受到的滑动摩擦力越大。 【交流】 (4)某同学在图甲基础上，将木块沿竖直方向切去一部分，如图丁所示，探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小是否有关。你认为他的实验设计______（选填“合理”或“不合理”），理由是______。 6．小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中”，猜想了下列可能影响滑动摩擦力大小的因素有： ①接触面所受的压力的大小；②接触面的粗糙程度；③接触面的面积。 接下来小明通过如图所示的实验操作验证他的猜想。 (1)实验中，小明应该用弹簧测力计沿水平方向___________拉动木块在长木板上滑动，根据二力平衡的原理，可知道摩擦力的大小等于拉力的大小，从而测出木块所受的摩擦力的大小； (2)对比乙、丙两图，可以验证猜想___________（选填“①”、“②”或“③”）； (3)如果小明要探究猜想①，他应该选择___________两图所示的实验步骤来操作，根据所选图中弹簧测力计的示数可得出结论：当接触面的粗糙程度相同时，___________越大，滑动摩擦力越大： (4)小明为了探究猜想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。你认为他的结论正确吗___________？请说明理由_____________。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《【实验专项】摩擦力-2025-2026学年物理八年级下册苏科版（2024）》参考答案 1．(1) 匀速直线运动 二力平衡 (2)2、3 (3)当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 (4) 2.8 木板不必做匀速直线运动/弹簧测力计示数稳定，便于读数 【详解】（1）实验中要用弹簧测力计水平拉动木块，当木块做匀速直线运动时，水平方向受力平衡，此时所受到弹簧测力计的拉力和摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡的条件这两个力的大小相等。 （2）要探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响，应该控制压力相等，改变接触面的粗糙程度。第2次和第3次实验中，木块上都放有砝码（压力相等），但第3次使用了更粗糙的长木板，故比较2、3两次实验可得出结论。 （3）比较第1次和第2次实验，两次使用相同的长木板（接触面的粗糙程度相同），第2次木块上加有砝码（压力较大），弹簧测力计的示数更大，故得出的结论是当接触面的粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大。 （4）根据图乙中弹簧测力计指针位置，读数为2.8N。 改进后的装置中，弹簧测力计固定，只需拉动下面的长木板使其与木块之间有相对滑动，即可产生滑动摩擦力，木块相对于地面静止，此时受到的摩擦力和弹簧测力计拉力二力平衡，故长木板不必做匀速直线运动，且弹簧测力计示数稳定，便于读数。 2．(1) 水平 匀速直线 (2)2.4 (3) 不能 没有控制压力大小相同 【详解】（1）本实验利用二力平衡原理测量滑动摩擦力：只有沿水平方向拉动运动鞋，让运动鞋做匀速直线运动时，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。 （2）该弹簧测力计分度值为0.1N，读数可得示数为2.4N。 （3）探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，根据控制变量法，需要保持压力大小不变。本题中甲、乙是两只不同的运动鞋，自身重力不同，对水平面的压力不同，实验没有控制压力大小相同，因此不能得到可靠结论。 3．(1)水平 (2) 匀速直线 二力平衡 1.8 (3)C (4) 没有控制压力大小不变 将切下的木块叠放在剩余木块的上方，再进行实验 【详解】（1）本实验中弹簧测力计需要水平方向使用，因此实验前要在水平方向调零，消除弹簧自身重力对测量的影响。 （2）沿水平方向拉动木块做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，根据二力平衡原理，拉力大小等于滑动摩擦力大小。图甲弹簧测力计读数为，因此滑动摩擦力为。 （3）探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，根据控制变量法，需要保持压力大小不变，只改变接触面粗糙程度，因此应选择材料相同但表面粗糙程度不同的木板，只改变粗糙程度这一个变量，符合实验要求，故选C。 （4）将木块竖直切去一半后，不仅接触面积改变，木块对接触面的压力也同时变小，实验中没有控制压力大小不变，因此结论错误。改进方法：将切下的木块叠放在剩余木块上方，这样既改变了接触面积，又保持了对接触面的压力不变，符合控制变量的实验要求。 4．(1)控制变量法 (2) 必须 二力平衡 等于 (3) 压力 接触面粗糙程度 (4)不一定 【详解】（1）探究滑动摩擦力与压力大小、接触面粗糙程度的关系时，需控制单一变量，研究该变量对摩擦力的影响，同时运用转换法，通过弹簧测力计示数反映滑动摩擦力大小，本题主要研究方法为控制变量法。 （2）[1][2][3]实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数。 （3）[1]甲、乙实验，接触面的粗糙程度相同，压力不同，是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小有关。 [2]乙、丙实验，压力相同，接触面的粗糙程度不同，是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。 （4）由图知，木块固定，抽动木板，不一定要匀速拉动长木板，木块总会处于静止状态，受到的摩擦力与拉力始终是平衡力，大小相等。 5．(1) 水平 相等 (2)粗糙程度 (3) 粗糙 大 不合理 没有控制压力的大小相同 【详解】（1）[1]实验中，需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，这样能让拉力和滑动摩擦力在同一直线上，便于利用二力平衡原理测量摩擦力。 [2]根据二力平衡的原理，当木块做匀速直线运动时，水平方向上的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，此时木块所受的滑动摩擦力与弹簧测力计拉力大小相等。 （2）在长木板上铺棉布，改变的是接触面的粗糙程度，这是为了探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。 （3）[1][2]对比甲、乙实验，接触面粗糙程度相同，乙中木块对木板的压力更大，滑动摩擦力更大； 对比甲、丙实验，木块对木板的压力相同，丙中接触面更粗糙，滑动摩擦力更大，由此可得出结论：接触面越粗糙，木块对长木板的压力越大，木块受到的滑动摩擦力越大。 （4）[1][2]实验设计不合理，因为将木块沿竖直方向切去一部分后，接触面积虽然变小了，但是木块对木板的压力也减小了，没有控制压力大小不变，不符合控制变量法的要求。 6．(1)匀速直线 (2)② (3) 甲、乙 压力 (4) 不正确 未控制压力大小相等 【详解】（1）实验中，应用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块在长木板上滑动，则木块处于平衡状态。 （2）图乙和丙中，压力相同，接触面的粗糙程度不同，丙接触面更粗糙，弹簧测力计的示数更大，说明木块所受的摩擦力更大，所以可以验证的是猜想②。 （3）[1]猜想①探究的是滑动摩擦力与接触面所受压力的大小的关系，应保持接触面的粗糙程度不变，改变压力的大小。图甲和乙可达到探究目的。 [2]图乙中，压力更大，测力计的示数更大，说明滑动摩擦力更大，所以可得：当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （4）[1][2]要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系，需使压力大小和接触面的粗糙程度相同，改变接触面积的大小，而小明将木块切去一半，则在接触面积变化的同时，压力也发生了变化，所以得出错误结论。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $