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文档简介

实验八、探究滑动摩擦力大小影响因素的实验【实验目的】:探究影响滑动摩擦力大小的因素有哪些【实验方法】:控制变量法;转换法在本实验中,影响滑动摩擦力的因素有多个,所以实验探究过程中我们要用控制变量法,在研究滑动摩擦力与压力之间的关系时,要保持接触面的粗糙程度等因素不变,而在研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,要保持压力等因素不变。【实验原理】:二力平衡;通过水平方向匀速拉动木块,使木块处于平衡状态,即二力平衡,从而间接测出摩擦力的大小。(转换法)【提出猜想】:影响滑动摩擦力的因素可能有,接触面所受的压力、接触面的粗糙程度。【实验器材】:木块、弹簧测力计、表面粗糙程度不同的长木板两块、砝码。【实验步骤】:=1\*GB3①用弹簧测力计匀速拉动木块,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\*GB3②在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力。=3\*GB3③换用材料相同,但表面粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的摩擦力。【实验结论】:滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。【实验补充】:1.因为弹簧测力计本身有重量,为了保证水平拉力,牵引木块时,要握住弹簧测力计的外壳;使木块在水平面上做匀速直线运动的关键是拉力要均匀,集中注意力盯住弹簧测力计的指针,一直拉到底,在指针不颤动时读数。2.实验拓展:验证“滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关”。方法:把木块侧放,改变和木板的接触面积,保持对木板的压力不变、接触面的粗糙程度不变,测出此时木块与长木板之间的摩擦力。决定摩擦力大小的因素中没有“接触面积”,物体间摩擦力的大小跟接触面的“大小”无关,而是跟接触面的“粗糙程度”有关。【考点方向】:1、本实验体现两个物理研究方法:和。2、摩擦力大小测量具体操作:。3、测量摩擦力大小是依据:的知识来进行的。4、实验中出现误差的原因:。5、实验结论:。该实验研究采用了。5、转换法应用:。6、在木块移动时,如果提高拉力,木块受到的摩擦力大小会。7、由前两结论可概括为:。实验还可研究滑动摩擦力的大小与、,无关。8、实验需要多次测量,得出多组数据的目的是:。9、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。【创新母题】在学习摩擦力时,小强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;②接触面的粗糙程度.他通过做如图所示实验,并记录实验数据:实验次序接触面压力弹簧测力计的读数1木板面4N0.6N2木板面6N0.9N3毛巾面6N3Na.如图甲,在木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,从而测出木块与长木板的滑动摩擦力;b.如图乙,在木块上加一砝码,从而改变木块对长木板的压力,测出此情况下的滑动摩擦力.c.如图丙,在木板上铺上毛巾,从而改变木块与长木板接触面的粗糙程度,保持木块上的砝码不变,测出此情况下的滑动摩擦力.(1)以上实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,根据____________知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小.在第1次实验中,滑动摩擦力为0.5N,若拉力增大到2N时,木块做加速运动时,滑动摩擦力为________N.(2)实验中采用的主要探究方法是:。(3)比较第1、2次实验得出结论:____________________________________________。(4)比较第2、3次实验得出结论:___________________________________。(5)你认为该实验最难控制的因素是:。(6)如图丁所示,小强还利用以上器材来研究木块受到的滑动摩擦力.他水平拉动木板向右加速运动的过程中,木块相对地面保持静止,木块受到木板的摩擦力大小________(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的读数,方向是________.(7)在图乙和图丙实验中,拉动木块和砝码匀速移动,此时砝码受到的摩擦力是N。(8)小强认为如果该实验不在水平桌面上,而改为一端抬高的斜面上也能完成实验探究你同意他的说法吗?为什么?、。练习1:(2019·天水)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”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,使其在水平桌面做______运动,根据二力平衡知识,可知滑动摩擦力的大小______(选填“大于”“等于”或“小于”)拉力的大小。(2)比较1、2两次实验,得出结论:______。(3)刚开始小英做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图象如图乙所示,木块的速度随时间变化的图象如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力为______N。练习2:(2019·福建)图17是“测量滑动摩擦力大小”的实验装置示意图。(1)图甲中,将木板固定水平拉动木块,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力_____大小相等;图乙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力______大小相等。(选填“一定”或“不一定")(2)图丙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,测力计A的示数为4.0N,测力计B的示数为2.5N,木块受到的滑动摩擦力大小为_____N。若增大拉力,当A的示数为4.8N时,B的示数为_______N。练习3:(2019·岳阳)在“探究滑动摩擦力的大小与什么有关”实验中,

(1)如图,将长方体木块置于水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,滑动摩擦力大小

______(填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计示数。

(2)实验记录的数据如下表:序号木块放置情况挟触面压力F/N弹簧测力计示数/N1平放木板41.22平放木板61.83平放木板82.44侧放木板82.45平放木板上铺棉布62.66平放木板上铺毛巾63.2①分析2、5、6三组实验数据,可得到相关结论,下列实例与结论相符的是______。(填字母代号)

A.用力压黑板擦擦去黑板上的粉笔字

B.汽车轮胎上有凹凸不平的花纹

②分析______(填序号)两组数据可得:滑动摩擦力大小跟接触面的面积无关。

③分析1、2、3三组实验数据,可以写出滑动摩擦力f与压力F的关系式为:f=______。练习4:(2019·烟台)如图所示的是小明同学“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,铁块和木块的大小和形状完全相同。(1)实验时,小明同学先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,那么弹簧测力计的示数与实际摩擦力相比是(填“偏大/偏小”)?(2)分析比较甲、乙两图弹簧测力计示数,得到的结论是:。(3)图乙、丙所示的实验过程,探究的问题是:。(4)图丁是小红同学对实验方案的改进,D是一个电动装置,可带动木板匀速运动,请你指出小红同学实验方案的优点:。练习5:(2019·山西)同学们利用如图甲所示的实验装置,测量物体所受的滑动摩擦力。(1)实验中,应在水平方向拉着木块做

直线运动;根据

得出滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数。(2)“创新”小组在同一木板上,测量了不同压力下滑动摩擦力的大小,并根据测量数据作出了如图乙所示的图象,分析图象可以得出的结论是

。(3)“牛顿”小组在桌面上也做了同样的实验,记录实验数据如下表,请你根据表格中的数据,在图乙中描点作出图象。对比分析两组图象你的新发现是

。次数123456F压/N2.03.04.05.06.07.0f/N0.81.31.61.92.42.8练习6:(2018·淮安)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。(1)实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,应该使其做运动。图甲中木块与木板表面间滑动摩擦力大小为N。(2)比较甲、乙两图中弹簧测力计示数,结论是滑动摩擦力大小与有关;比较两图中弹簧测力计示数,结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。(3)实验现象说明,如果要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重(选填“大”或“小”)的。同学参加比赛,同时在比赛中选用图丁中(选填“(a)”、“(b)”或“(c)”)类型的鞋。练习7:(2018·广安)小君同学在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,做了如图所示的实验:(1)用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动,根据的原理,可知摩擦力与拉力大小相等(2)小君分析甲和乙,发现F甲小于F乙,说明滑动摩擦力的大小与接触面的有关(3)为了探究滑动摩擦力的大小与压力的大小有关,应比较两图。(4)小君在本次实验中运用的研究方法是和转换法。(5)乙图中,木块受到的滑动摩擦力大小等于N,方向。(6)为探究滑动摩擦力与运动速度的关系,某同学用图甲的装置以(选填“相同”或“不同”)的速度拉动木块使其在水平面做运动;(7)某同学对实验装置进行改进,如图所示,实验中(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。练习8:(2018·常德)小明要探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,实验装置如图所示,选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上,其中甲、乙两图的接触面是相同的木板,丙图的接触面是棉布。(1)实验中小明应该用弹簧测力计拉着木块在接触面上做______运动,根据________知识可知,木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。(2)如果小明想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,他应选择____两图进行实验(3)小明猜想:滑动摩擦力大小可能与接触面积有关。他将木块切去一半,重复乙的操作过程,如图丁所示。他比较乙和丁的实验结果,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?说明理由。练习9:(2019·大连)已知滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,某实验小组在探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”的实验中,使用的实验器材有弹簧测力计,木块(有挂钩)、长木板各一个,重为1N的钩码若干。(1)在长木板上用弹簧测力计沿水平方向拉动木块时,该同学判断弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力大小的依据是______。A.弹簧测力计示数是否稳定B.木块是否做匀速直线运动

(2)该实验小组改变压力大小进行了多次实验,记录的实验信息和数据如表。试验次数123456接触面粗糙程度压力F/N234567弹测力计示数P/N0.40.60.81.01.21.4滑动摩擦力f/N0.40.60.81.01.21.4根据表中的数据在图甲的方格纸上画出滑动摩擦力f与压力F的关系。

(3)分析图象得出的探究结论是。

(4)该实验小组又选取了毛巾和棉布,在原有实验器材的基础上继续探究“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”实验中,某同学将毛巾平铺在长木板上,如图乙所示,在毛巾上用弹簧测力计水平拉木块时,发现木块下方的部分毛巾随木块一起由静止开始加速运动,便停止实验

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