实验探究滑动摩擦力的影响因素

1、实验探究 滑动摩擦力的影响因素一、实验目的 :1. 让学生经历探究滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程 .2. 体会怎样进行科学的猜想， 理解在研究多因素问题中运用 “控制变量法” 的思想方法。二、情景引入 :初中物理学习及生活经验告诉我们 , 滑动摩擦力与我们的生活息息相关 , 有时我们要增 大摩擦加以利用 , 有时要减小摩擦 , 那如何增大减小摩擦呢 ?我们必须先来探究滑动摩擦 力的影响因素 .三、方法引导 :可将长木板放在水平桌面上， 把小木块放在长木板上， 用弹簧秤 （ 或钩码 ） 水平拉小木块 做匀速直线运动， 根据两力平衡可得 , 滑动摩擦力大小等于弹簧秤的读数 （ 或钩码重

2、力 ）。四、实验方案 : （ 小组讨论 ,方案汇总 ）预测:（1）猜想与假设： 学生根据已有的科学知识、经验、通过思考相互讨论，派代表发言，做出猜想：有的同 学认为滑动摩擦力大小可能与物体运动的快慢有关； 有的同学认为可能与物体接触面积的大 小有关；有的同学认为可能与物体接触面的性质有（如粗糙程度、材料）有关；有的同学认 为可能与物体的压力大小有关。（2）制定计划与设计实验：学生通过讨论制定计划并确定实验方法控制变量法， 并依据此绝大多数同学设计实 验方案如下： 将长木板放在水平桌面上， 把小木块放在长木板上， 用弹簧秤 （或钩码 ） 水平拉 小木块做匀速直线运动，根据两力平衡知滑动摩擦力大小

3、等于弹簧秤的读数。（3）器材 :带有滑轮的长木板 ,小木块 ,弹簧秤或钩码（ 4）进行实验、收集数据：每 4 人为一组操作实验、合作学习、自主探究。 （以下实验过程由学生完成，教师巡视 教室，参与指导） 。 在接触面积、接触面性质、接触面间的压力一定的条件下（控制变量法） ，研究 滑动摩擦力与物体运动速度的关系：物体匀速运动速度摩擦力F/N结论快0.80滑动摩擦力与物体运动速度中0.78无关慢0.82 在物体运动速度、接触面性质、接触面间的压力一定的条件下（控制变量法），研究滑动摩擦力与接触面积关系：木块放置（接触面积）摩擦力F/N结论平放（8cm*10cm）0.80滑动摩擦力与接触面积无关侧

4、放（5cm*8cm）0.80立放（5cm*10cm）0.78 在物体接触面积、物体运动速度、接触面性质一定的条件下（控制变量法），研究滑动摩擦力与接触面间的压力关系：接触面间压力FMN （加钩码数）摩擦力F/N结论2.0 （只有小木块无钩码）0.80滑动摩擦力跟接触面间的压3.0 （小木块上加2个钩码）1.21力成正比4.0 （小木块上加4个钩码）1.60 在物体接触面积、物体运动速度、接触面间压力一定的条件下（控制变量法），研究滑动摩擦力与接触面间性质（如材料、接触面粗糙程度）关系：接触面性质摩擦力F/N结论木块一一较光滑木板0.80滑动摩擦力跟接触面性质有木块较粗糙木板1.00关木块玻璃1

5、.20（5）分析与论证每个小组对实验数据进行分析处理，尝试根据数据得出结论。师生共同讨论得出公式：FnF为滑动摩擦力，Fn为压力（对物体表面的垂直作用力），为动摩擦因数（的数值与相互接触的材料、接触面的粗糙程度有关）。（6）评估 要求学生把在探究活动中发现新的问题反馈 （如学生在拉木块时不是匀速运动， 弹簧秤 的读数难读） ，并能吸取经验教训，改进探究方案或采取其它措施（如多次测量取平均值减 小误差）。（7）交流与合作 完成实验后要求每小组将自己的探究过程、注意事项、成果及存在问题写成实验报告。再叫几个小组代表报告实验的有关情况， 进行交流、 讨论， 听取其他同学的提问并做出正确 的解答。分析

6、：教师在各小组成员对以上探究的课题进行猜想、设计方案以及进行实验等阶段中进行及时 地巡视和引导， 必要时进行指导，还要和学生一起交流、 共同评价，以体现新课程 对教师在教学过程中的定位 - “教师是学习内容的组织者、引导者和促进者” 。 关于科学探究的程序、 如何控制变量、 规范操作等问题还是有必要让学生注意， 因 为在高中这是第一次实验探究， 必须让学生养成良好的实验习惯， 当然重点还是放在探究方 案的设计与完善上，以初步培养学生的实验设计能力、创新能力和合作能力。 要求每小组将自己的探究过程、注意事项、 成果及存在问题写成实验报告并向全班汇报， 目的有二：一是设计的实验方案一定要科学，这是科学实验探究的基础；二是通过相 互交流， 发现其它小组设计的优点和缺点， 可强化学生的发散思维， 这是创新思维和创新能 力培养的前提。五、课后延伸、加深理解多媒体屏幕投影以下两个问题。问题 1：能否得出接触面越粗糙，动摩擦因数越大？问题 2：有人认为摩擦力产生的起因是接触面间齿状不平，你以为如何？科学家目前对 摩擦力产生的原因的研究是如何中？以上两个问