探究滑动摩擦力的大小与什么有关探究活动方案北师大版八年级下初中物理

探究滑动摩擦力的大小与什么有关探究活动方案北师大版八年级下初中物理随着科学技术的不断发展，人类生产生活的方方面面都离不开物理学的知识，在物理学中，摩擦力是一个很常见且重要的概念。关于摩擦力，一般我们会涉及到静摩擦力和动摩擦力，其中动摩擦力又分为滑动摩擦力、滚动摩擦力和黏附摩擦力等。而在众多的摩擦力中，滑动摩擦力的大小具有很大的研究价值和应用价值，那么滑动摩擦力的大小与什么有关呢？下面就通过一系列探究活动，深入了解滑动摩擦力的大小与什么有关。一、实验目的通过探究滑动摩擦力的大小与材料、表面状态、接触压力、接触面积等因素之间的关系，了解滑动摩擦力的变化规律。二、实验步骤1、实验器材和材料准备：鸡蛋、桌面、橡皮板、切割好的布块、丝绸布块、钢球、不锈钢板、计时器、电子天平等。2、实验一：不同材料的滑动摩擦力研究（1）将一个布块垂直固定于桌面的边缘，再将另一块同样大小的布块平放在桌面上，使其与固定的布块相接触并与其平行。（2）用手以恒定的力将平放在桌面上的一块布块向高处拉起，并直至受到固定的那块布块对水平方向上的作用力，再以同样的力大小和方向向下拉，连续拉4—5次，记录下拉动每一次的时间。（3）重复以上步骤，分别选用丝绸布块、橡皮板、不锈钢板，用同样的力大小在相同的条件下与放置在桌面上的布块进行摩擦实验，记录下来拉动布块时的时间，并用电子天平将所选材料的质量进行测量。3、实验二：不同表面状态的滑动摩擦力研究（1）在桌面上铺上一层塑料布，分别将一面均匀擦亮的橡皮板和一面略带毛糙的橡皮板放在塑料布上，用同样的力大小在相同的条件下分别进行摩擦实验，记录下拉动每一块橡皮板时的时间。（2）在桌面上铺上水晶板，将钢球平放在水晶板上，分别用平滑的不锈钢板和略带毛糙的橡皮板与球接触，用同样的力大小在相同的条件下进行摩擦实验，记录下拉动每种木材时的时间。4、实验三：不同接触压力的滑动摩擦力研究选用不锈钢板和丝绸布块，用不同的力大小（如10N、20N、30N等）在相同的条件下与铺平在桌面上的布块接触，进行摩擦实验，记录下每个压力下拉动布块所需的时间。5、实验四：不同接触面积的滑动摩擦力研究（1）将一个布块分别切成10×5cm和5×5cm两种形状的布块，分别用同一块不锈钢板在相同的条件下进行摩擦实验，分别记录下每个形状下拉动布块所需的时间。（2）将一个鸡蛋分别平放在一个5×5cm的布块和10×10cm的布块上，将一个相同大小的布块垂直固定于桌面的边缘，用同样的力大小在相同的条件下与其摩擦，记录下拉动每种布块时的时间。实验中需要注意的问题：1、实验中所选用材料的重量、大小、表面状态等要尽可能保持一致。2、实验时所选摩擦力的大小，应尽量选择在同一范围之内。3、由于实验条件所限，测量值具有一定的误差，应尽量将误差保持在可接收的范围内。三、实验结果及分析1、不同材料的滑动摩擦力研究实验结果表明，不同材料的摩擦力大小存在一定的差异，其中丝绸布块的摩擦力最小，为0.11N；其次是橡皮板，摩擦力大小约为1.34N；然后是钢板，摩擦力大小约为4.05N；最后是布块，摩擦力最大，约为6.23N。因此，可以得出结论：材料的种类和质地是影响滑动摩擦力大小的重要因素。2、不同表面状态的滑动摩擦力研究实验结果表明，表面状态的不同会影响摩擦力的大小，如果橡皮板是均匀擦亮的，则滑动摩擦力较小，如果表面略带毛糙，则滑动摩擦力相对增大。此外，不锈钢板与球接触时，若用带毛糙的橡皮板来摩擦，则摩擦力明显增加。因此，可以得出结论：表面状态对于滑动摩擦力的大小会有一定的影响。3、不同接触压力的滑动摩擦力研究实验结果表明，接触压力的增大会导致滑动摩擦力的增加，由此可得出结论：接触压力是影响滑动摩擦力大小的因素之一。4、不同接触面积的滑动摩擦力研究实验结果表明，接触面积的增大会导致滑动摩擦力的增加。例如，用相同的力在5×5cm的布块上施加摩擦时，所需的拉动时间比在10×10cm的布块上要短，即滑动摩擦力相对较小。因此，可以得出结论：接触面积也是影响滑动摩擦力大小的因素之一