滑动摩擦力的实验探究

图

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滑动摩擦力的实验探究

一、滑动摩擦力：

1、常见问题：（1）不能正确分析物体是否受滑动摩擦力

（2）认为滑动摩擦力总是等于拉力

（3）混淆压力、重力和质量

2、定义：两个的物体，当它们发生运动时，就会在接

触面上产生一种阻碍的力，这就是滑动摩擦力．

3、实验原理：

4、实验器材：带滑轮的长木板、木块、弹簧测力计、报纸、毛巾、钩码、铁架台

5、实验探究：如图1所示组装实验器材，将报纸或毛巾平整的铺在木板上，再把木块放在其上，分别探究拉力大小、拉动的速度、压力、接触面的粗糙程度对滑动摩擦力的影响，完成表1：

表1 探究滑动摩擦力的影响因素

6、实验结论：（1）该实验相比于课本实验有什么好处：

（2）向右拉动报纸，报纸相对于木块在向运动，木块对报纸有一个向的滑动摩擦力，根据力的作用是的，所以，报纸对木块一个向右的滑动摩擦力，它们是一对；木块相对于地面是静止的，弹簧的拉力总是向右的滑动摩擦力，它们是一对．（3）滑动摩擦力只能根据原理来判断，一旦判断出来，不管、

如何改变，只要和不变，它就不改变．

7、拓展实验：分别按下图组装实验，缓慢拉动报纸，粗略探究报纸对木块的滑动摩擦力与弹簧拉力的关系（考虑滑轮重和摩擦）

实验次数 1 2 3 4 5

改变因素缓慢拉动报

纸

缓慢拉动毛

巾

较快拉动报

纸

放钩码后缓

慢拉动报纸

用较大的力

拉动报纸弹簧测力计示

数F/N

图

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杠杆平衡的实验探究

二、杠杆平衡：

1、常见问题（1）不能正确的寻找力臂、计算力 （2）总是错误的认为竖直方向上的力是最小的 （3）不能正确分析力臂和力的变化

2、实验原理：

3、把杠杆重心作为支点是为了

4、通过调节 使杠杆在水平位置平衡是为了

5、如图2所示，调节杠杆在水平位置平衡后，在左端15cm 处挂2个钩码，根据杠杆平衡条件，应该在右端10cm 处挂 个钩码，实验观察杠杆是否平衡？然后进行表2中的操作并完成表2：

表2 杠杆平衡的条件（选填“左偏”、“右偏”或“保持平衡”）

实验次数 1

2

3

4

实验操作 同时增大一个钩码 同时减少一个钩码 同时靠近支点5cm 同时远离支点5cm 杠杆偏转方向

6、实验结论：判断杠杆的偏转不是力或力臂的变化，应该比较减小或增加的 的乘积，哪边减小的更少（或增加的更多），杠杆就往哪边偏．

7、拓展实验：组装图3、图4、图5的实验装置，进行表3中的操作并完成表3：

图3 图4 图5

表3 力和力臂的变化（力臂选填“变大”、“变小”或“不变”）

实验操作

图3测力计缓慢竖直向上拉

图4测力计缓慢垂直杆向上拉

图5杆保持静止测力计垂直拉

图5杆保持静止测力计左偏

图5杆保持静止测力计右偏

阻力臂变化 动力臂变化 弹簧的拉力/N

注：确定最小力的方法：（1）找支点O （2）找杠杆上离支点最远的点A （3）连接OA 就是最长力臂 （4）根据平衡确定力的大致方向后，过A 点作OA 的垂线即为最小力

滑轮组机械效率的实验探究

三、机械效率：

1、常见问题：（1）不能正确认识机械效率的影响因素（2）不能正确判断动滑轮上绳子的段数

（3）不能理解、运用机械效率的推导公式及适用条件

（4）混淆有用功、总功和额外功，混淆s绳和s物

（5）不能正确的把动滑轮简化为一个点进行受力分析

2、有用功：不使用任何机械，直接把物体提升一定高度或移动一段距离所做的功．

（1）克服重力做的功W有=G （2）克服摩擦力做的功W有=F f s物

（3）克服（G-F浮）做的功W有=（G-F浮）h

总功：通常指绳子自由端拉力做的功W总=F s绳

3、实验原理：

图1 图2 图3 图4 图5

4、将滑轮组分别按照下图组装进行实验，将数据记录在表4中：

表4 机械效率的计算

实验装置图图1 图2 图3 图4 图5 物重G/N

直接提升钩码匀速

运动的拉力F0/N

绳子的段数n 2 3 3 3 3 测力计拉力F/N

机械效率η

5、实验结论：（1）机械效率与和有关．

（2）有用功一定时，越少，机械效率越高；

额外功一定时，越多，机械效率越高．

（3）把物体放在水中拉，相当减小了，所以机械效率会变小．