高三物理人教版新课标 相互作用中测定摩擦系数的三种方法
物理知识点摩擦力和滑动摩擦系数的实验测量
物理知识点摩擦力和滑动摩擦系数的实验测量物理知识点：摩擦力和滑动摩擦系数的实验测量摩擦力是我们日常生活中常常能够观察到的物理现象之一。
了解摩擦力的大小可以帮助我们更好地理解物体在表面上滑动或停止的原因。
实验是一个证明或验证物理理论的有效方法，下面我们将介绍摩擦力和滑动摩擦系数的实验测量方法。
1. 实验准备在进行摩擦力实验之前，首先需要准备实验器材，包括：一块平滑的水平桌面或平板、一个放置物体的滑轮、一条链子、一些不同材质的块状物体以及一个弹簧秤。
2. 实验步骤（1）将滑轮固定在桌面上，并将链子绕过滑轮，一端连接在弹簧秤上。
（2）在链子的另一端挂上一个块状物体，使其自由下垂。
确保块状物体悬空时弹簧秤的读数为零。
（3）轻轻拉动块状物体，使其在桌面上产生滑动。
同时观察弹簧秤的读数，并记录下来。
（4）重复实验步骤3，但这次使用不同材质的块状物体，如木块、金属块等。
每次实验都要记录下弹簧秤的读数。
3. 实验数据处理根据实验数据，我们可以计算出滑动摩擦力。
滑动摩擦力可通过以下公式计算得到：滑动摩擦力 = 弹簧秤读数通过多次实验得到的数据，可以计算出不同材料的滑动摩擦力，并进行比较。
从中我们可以观察到材料对滑动摩擦力的影响。
4. 滑动摩擦系数的计算了解摩擦系数的大小可以帮助我们更直观地了解摩擦力的大小。
根据实验数据，我们可以计算出滑动摩擦系数。
滑动摩擦系数可以通过以下公式计算得到：滑动摩擦系数 = 滑动摩擦力 / 垂直受力其中，垂直受力可以通过重力计算得到。
5. 实验注意事项和常见误差在进行实验测量时，需要注意以下几点：（1）保持实验环境的稳定性，确保桌面平整且无杂物。
（2）及时记录实验数据，避免遗漏。
（3）每次实验应使用相同的拉动力度，以保证实验条件的一致性。
（4）排除外部因素对实验的影响，如空气阻力、表面粗糙度等。
常见误差可能来自实验操作不精确以及实验仪器的精度等方面。
为减小误差，在实验过程中需尽量提高实验操作的准确性，并选择较为精确的实验仪器。
高中物理测定动摩擦因数的4种方法课件.ppt
方法 1 利用平衡条件测定动摩擦因数 [例 1] 在利用平衡的思想来测定滑块与长木板之间的动摩 擦因数时，甲、乙两同学分别完成了如下的操作： 如图 1，同学甲将长木 板固定在水平地面上，一 带有拉力传感器的滑块放在长木板上，用一水平向右的拉力拉 动滑块使其向右做匀速直线运动，并读出拉力传感器的示数； 如图 2，同学乙将滑块与长木板叠放在一起，将拉力传感器 固定在竖直墙壁上，其另一端拴接在滑块上，现用一水平外力 拉动长木板，稳定时读出拉力传感器的示数。
[解析] (1)同学甲的方案：只有当滑块 匀速运动时，拉力才与摩擦力大小相等，对 操作要求较高且易造成误差。同学乙的方 案：拉动木板时，滑块受到向右的摩擦力， 由于滑块相对地面静止，因此摩擦力大小与 拉力传感器的示数相等，不受木板如何运动 的限制，且操作方便、读数更准确。
(2)作图时，由于滑块所受摩擦力 Ff 与压力 FN 成正比，所 绘图线应是过原点的直线，见答图，根据图线易知 μ＝0.25。
[答案] (1)同学乙 不受木板如何运动的限制(或摩擦力的 测量更方便、准确) (2)如图所示 0.25
[名师指津] 本实验利用物体的平衡来测定动摩擦因数，其中 同学甲匀速拉动长木板上的滑块，而匀速拉动滑块不 易操作；同学乙是保持滑块与拉力传感器不动，拉动 下面的长木板，待稳定时拉力传感器的读数即滑动摩 擦力的大小。
本实验的优点在于避开了测加速度，利用力的 平衡条件，通过对滑块的受力找出与摩擦力平衡的外 力的大小，建立关系式即可求解。
方法 2 利用动力学观点测定动摩擦因数 [例 2] (2015·全国卷Ⅱ)某同学用图(a)所示的实验装 置测量物块与斜面之间的动摩擦因数。已知打点计时器所 用电源的频率为 50 Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一 部分如图(b)所示，图中标出了五个连续点之间的距离。
求动摩擦因数的公式之欧阳理创编
动摩擦因数的几种测量方法高中物理实验中动摩擦因数的测量方法进行分类整理如下：方法一：利用平衡条件求解。
在学习过计算滑动摩擦力公式f=μN之后，可以利用平衡条件进行实验。
例1：如图1所示，甲、乙两图表示用同一套器材测量铁块P与长金属板之间的动摩擦因数的两种不同方法。
已知铁块P所受重力大小为5N，甲图使金属板静止在水平桌面上，用手通过弹簧秤向右拉P，使P向右运动；乙图把弹簧秤的一端固定在墙上，用力水平向左拉金属板，使金属板向左运动。
图1你认为两种方法比较，哪种方法可行？你判断的理由是。
图中已经把两种方法中弹簧秤的示数（单位：N）情况放大画出，则铁块P与金属板间的动摩擦因数的大小是分析与解答：以铁块P为研究对象，显然，在甲图所示方法下，弹簧秤对铁块P的拉力只有在铁块匀速前进时才等于滑动摩擦力的大小，但这种操作方式很难保证铁块P匀速前进。
而在乙图所示方法下，不论金属板如何运动，铁块P总是处于平衡状态，弹簧秤的示数等于铁块所受滑动摩擦力的大小，故第二种方法切实可行，铁块所受摩擦力f=2.45N。
由于铁块在水平方向运动，其在竖直方向受力平衡，故此时正压力在数值上等于铁块所受重力大小，即N=5N，由f=μN得方法二：利用牛顿运动定律求解例2：为了测量小木块和斜面间的动摩擦因数，某同学设计了如图2所示的实验：在小木块上固定一个弹簧秤（弹簧秤的质量不计），弹簧秤下吊一个光滑小球，将木板连同小球一起放在斜面上，如图所示，用手固定住木板时，弹簧秤的示数为F1，放手后木板沿斜面下滑，稳定时弹簧秤的示数为F2，测得斜面的倾角为，由测量的数据可以计算出小木板跟斜面间的动摩擦因数是多少？分析与解答：对小球，当装置固定不动时，据平衡条件有F1=mgsinθ①当整个装置加速下滑时，小球加速度②，亦即整体加速度，所以对整个装置有a=gsinθ-μgcosθ得③把①、②两式代入③式得方法三：利用动力学方法求解例3：为测量木块与斜面之间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端由静止开始匀加速下滑，如图3所示，他使用的实验器材仅限于（1）倾角固定的斜面（倾角已知），（2）木块，（3）秒表，（4）米尺。
测定动摩擦因数的三种方法
（1）实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮。请提出两个解决
方法。
（2）请根据表中的实验数据作出s-h关系的图像。
（3）实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg。根据 s-h图像可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ =______。
（结果保留一位有效数字）
（4）实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ 的测量结果______（选 填“偏大”或“偏小”）。
f 2.5 0.25。 m A g 1 10
（s 4 s5 s 6） （s1 s 2 s3） a 9T 2 （7.50 9.51 11.49） 102 （1.50 3.49 5.51） 10 2 2 m / s 9 0.12
一、将动摩擦因数的测量转化为加速度的测量
当物体在水平面或斜面上做匀变速直线运动时，若能测出物体 的加速度，则根据物体的受力情况和牛顿第二定律就可求出动 摩擦因数。
【例证1】（2012·江苏高考）为测定木块与桌面之间的动摩
擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验。实验中，当木
块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面。将A拉到P 点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点。分别测量OP、OQ的 长度h和s。改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据。
h =tanθ 。从计算结果可以看出，只要测出θ 角，就可 s
以计算出动摩擦因数。
【例证2】在测定动摩擦因数的实验中，器材是各部分材质相 同的木质轨道（如图所示，其倾斜部分与水平部分平滑连接， 水平部分足够长）、小铁块、两个图钉、细线、量角器。完成
下列实验步骤：
（1）使小铁块从轨道上A点由静止滑下，记下小铁块在水平轨 道上______时的位置B； （2）用图钉把细线_____________； （3）用量角器测量_____________；
摩擦力的测量
摩擦力的测量
摩擦力是一种阻碍物体相对运动的力量。
它的大小取决于两物体间接触面的粗糙度、材料和压力等因素。
测量摩擦力的方法有多种，其中常用的有静摩擦力测量和动摩擦力测量。
静摩擦力测量是指在物体不发生相对运动的情况下，测量物体间的摩擦力。
一般采用平衡法或动态法来进行测量。
平衡法是将一个物体放在另一个物体上，逐渐增加施加在它上面的力，直到它开始运动。
此时，所施加的力即为静摩擦力的大小。
动态法是将一个物体施加一个恒定的力，并逐渐减小另一个物体的质量，直到它开始运动。
此时，所减小的质量即为静摩擦力的大小。
动摩擦力测量是指在物体发生相对运动的情况下，测量物体间的摩擦力。
常用的方法有牛顿示范仪、斜面法和力传感器等。
牛顿示范仪是一种利用滑轮原理来测量动摩擦力的仪器。
斜面法是一种通过改变斜面角度来测量动摩擦力的方法。
力传感器是一种可以直接测量力的仪器，通过将其安装在运动物体上，可以测量出运动物体所受到的摩擦力。
总之，测量摩擦力是物理学和工程学等领域中非常重要的一项研究内容，它在工业生产、交通运输和机械设备等方面都有着广泛的应用。
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动摩擦因数的几种测量方法[1]
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动摩擦因数的几种测量方法[1]动摩擦因数的几种测量方法高中物理实验中动摩擦因数的测量方法进行分类整理如下：方法一：利用平衡条件求解。
在学习过计算滑动摩擦力公式f=μN 之后，可以利用平衡条件进行实验。
例1：如图1所示，甲、乙两图表示用同一套器材测量铁块P 与长金属板之间的动摩擦因数的两种不同方法。
已知铁块P 所受重力大小为5N ，甲图使金属板静止在水平桌面上，用手通过弹簧秤向右拉P ，使P 向右运动；乙图把弹簧秤的一端固定在墙上，用力水平向左你认为两种方法比较，哪种方法可行？你判断的理由是。
图中已经把两种方法中弹簧秤的示数（单位：N ）情况放大画出，则铁块P 与金属板间的动摩擦因数的大小是分析与解答：以铁块P 为研究对象，显然，在甲图所示方法下，弹簧秤对铁块P 的拉力只有在铁块匀速前进时才等于滑动摩擦力的大小，但这种操作方式很难保证铁块P 匀速前进。
而在乙图所示方法下，不论金属板如何运动，铁块P 总是处于平衡状态，弹簧秤的示数等于铁块所受滑动摩擦力的大小，故第二种方法切实可行，铁块所受摩擦力f=2.45N。
由于铁块在水平方向运动，其在竖直方向受力平衡，故此时正压力在数值上等于铁块所受重力大小，即N=5N，由f=μN 得μ=方法二：利用牛顿运动定律求解例2：为了测量小木块和斜面间的动摩擦因数，某同学设计了如图2所示的实验：在小木块上固定一个弹簧秤（弹簧秤的质量不计），弹簧秤下吊一个光滑f=0. 49 N小球，将木板连同小球一起放在斜面上，如图所示，用手固定住木板时，弹簧秤的示数为F 1，放手后木板沿斜面下滑，稳定时弹簧秤的示数为F 2，测得斜面的倾角为θ，由测量的数据可以计算出小木板跟斜面间的动摩擦因数是多少？分析与解答：对小球，当装置固定不动时，据平衡条件有F 1=mgsinθ ① 当整个装置加速下滑时，小球加速度a =对整个装置有a=gsinθ-μgcos θ得F 1-F 2②，亦即整体加速度，所以mμ=g sin θ-a③g cos θ把①、②两式代入③式得F 1F 1-F 2-F 2F g sin θ-a μ====2tg θg cos θg cos θm g cos θF 1方法三：利用动力学方法求解例3：为测量木块与斜面之间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端由静止开始匀加速下滑，如图3所示，他使用的实验器材仅限于（1）倾角固定的斜面（倾角θ已知），（2）木块，（3）秒表，（4）米尺。
摩擦力与摩擦系数的实验测定
摩擦力与摩擦系数的实验测定摩擦是我们日常生活中常常遇到的力，无论是走路、开车还是使用各种机械设备，摩擦都扮演着重要的角色。
而摩擦力正是由两个物体之间的接触面产生的力，当两个物体相对运动时，摩擦力会抵消掉一部分机械能，从而产生热能，并阻碍物体的运动。
在实验中，我们可以通过测定摩擦力和摩擦系数来了解不同物体之间的摩擦特性。
摩擦力的实验测定是一项基础物理实验，旨在研究两个物体之间的摩擦特性。
通常情况下，我们会利用水平面上的运动来进行实验。
首先，我们选取一块光滑的水平面，例如一块木板或金属板。
然后，在木板的一端放置一个物体，并利用力计来测定所施加的力。
接着，我们逐渐增加施加在物体上的力，直到物体开始运动。
这个开始运动的力值就是摩擦力。
为了保证实验的准确性，我们要多次重复实验并取平均值。
在实验过程中，我们可以使用公式F=μN 来计算摩擦力，其中 F 是摩擦力，μ是摩擦系数，N 是垂直于接触面的压力。
摩擦系数反映了两个物体之间的摩擦特性，它是用来衡量摩擦力与压力之间的比例关系。
摩擦系数的实验测定有很多方法，这里我们介绍一种较为常用的方法：倾斜面法。
倾斜面法是利用一个倾斜的平面来测定物体在施加力下的运动情况。
首先，我们选取一个倾斜面，将物体放置在倾斜面上，并记录下物体开始运动的倾斜角度。
利用三角函数的关系，我们可以计算出斜面的倾斜角度θ。
接下来，我们逐渐增加施加在物体上的力，直到物体开始运动。
我们可以测量到物体开始运动时的施加力F，同时我们还可以通过斜面的倾斜角度和物体的质量计算出施加在物体上的重力N。
最后，我们可以应用公式F=μN 计算出摩擦系数μ。
当然，摩擦系数的测定也受到一些限制和误差。
例如，实际物体的表面并非完全光滑，它们之间可能存在微小的凹陷和凸起，这些微观结构将影响到摩擦力的测量。
另外，实验中物体的质量、表面材质等也会对实验结果产生一定影响。
为了减小误差，我们可以采取多次实验并取平均值的方法，并且要注意选择相对平滑、一致的物体进行实验。
高考物理复习方案 第2章 相互作用 热点专题系列(四)测定动摩擦因数的三种方法(含解析)新人教版
热点专题系列(四) ——测定动摩擦因数的三种方法热点概述：动摩擦因数是一个重要的物理量，测量动摩擦因数已成为近几年实验的热点。
测定方法主要有以下三种：1．将动摩擦因数的测量转化为加速度的测量。
2．将研究运动物体转化为研究静止物体。
3．将动摩擦因数的测量转化为结合能量的分析。
[热点透析]一、将动摩擦因数的测量转化为加速度的测量若能测出物体的加速度，然后根据受力分析和牛顿第二定律，求出动摩擦因数。
【例证1】[2015·郑州质监]现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图1所示。
表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上，另一端抬起一定高度构成斜面；木板上有一滑块，其后端与穿过打点计时器的纸带相连；打点计时器固定在木板上，连接频率为50 Hz 的交流电源。
接通电源后，从静止释放滑块，滑块带动纸带打出一系列的点迹。
(1)图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是实验中选取的计数点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，2、3和5、6计数点间的距离如图所示，由图中数据求出滑块的加速度a＝________m/s2(结果保留三位有效数字)。
(2)已知木板的长度为L，为了求出滑块与木板间的动摩擦因数，还应测量的物理量是________。
A．滑块到达斜面底端的速度vB．滑块的质量mC．滑块的运动时间tD．斜面高度h和底边长度x(3)设重力加速度为g，滑块与木板间的动摩擦因数的表达式μ＝________(用所需测物理量的字母表示)。
答案(1)2.51 (2)D (3)gh－aL gx解析(1)设0、1、2、3、4、5、6的间距分别是x1、x2、x3、x4、x5、x6，由x6－x3＝3aT2可知，a＝－－23×0.12＝2.51 m/s2。
(2)由牛顿第二定律可知mg sinθ－μmg cosθ＝ma，得μ＝tanθ－ag cosθ，因此只须测量斜面高度h和底边长度x，就可以得到tanθ与cosθ的值，就可以计算出滑块与木板间的动摩擦因数。
摩擦力测量方法
摩擦力测量方法摩擦力是指物体之间因接触而产生的阻碍相对滑动或运动的力量。
摩擦力对于日常生活和工程设计都是至关重要的，从机械设备运动到步行和交通运输，都离不开摩擦力的作用。
因此，准确测量摩擦力对于优化设计和提高性能至关重要。
本文将深入探讨摩擦力的测量方法。
我们将从基本概念开始，逐步深入讨论各种测量技术和仪器，以及它们的优缺点和适用范围。
接下来，我们将回顾不同应用领域中摩擦力测量的需求，并讨论关键因素和注意事项。
最后，我们将分享我们对摩擦力测量的观点和理解。
在开始探讨具体的测量方法之前，让我们先简要介绍一下摩擦力的基本概念。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指当两个物体相对滑动之前的力量，动摩擦力则是物体相对滑动时的力量。
两者均受多种因素影响，包括物体表面特性、压力、润滑等。
了解这些基本概念对于选择适当的测量方法至关重要。
对于摩擦力的测量，目前存在多种方法和仪器。
其中一种常见的方法是使用力传感器或称为力计。
力传感器可以测量受力物体之间的力的大小和方向，从而间接测量摩擦力。
这些传感器可以基于压阻、电容、电磁感应等原理进行测量。
它们通常具有高精度和广泛的应用范围，在实验室和工业领域中得到广泛应用。
另一种常见的方法是使用摩擦力计。
摩擦力计通常包括一个滑动表面和力的测量装置。
通过施加一定的压力和测量滑动表面上施加的力，可以直接测量摩擦力。
这种方法适用于对于小范围的摩擦力测量，例如研究润滑剂的性能或表面特性的评估。
除了力传感器和摩擦力计外，还有一些其他测量方法，如悬浮摩擦测量、压电测量和磁性测量等。
每种方法都有其特定的优点和适用范围。
例如，悬浮摩擦测量可以测量非常小的摩擦力，而磁性测量可以在非接触的情况下进行测量。
在选择摩擦力测量方法时，需要考虑多种因素。
首先是测量的精度和灵敏度要求。
不同的应用领域对摩擦力的精度要求不同，因此需要选择合适的测量方法以满足要求。
其次是要考虑测量环境的限制，例如温度、湿度和压力等。
动摩擦因数的几种测量方法[1]
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动摩擦因数的几种测量方法高中物理实验中动摩擦因数的测量方法进行分类整理如下：方法一：利用平衡条件求解。
在学习过计算滑动摩擦力公式f=μN 之后，可以利用平衡条件进行实验。
例1：如图1所示，甲、乙两图表示用同一套器材测量铁块P 与长金属板之间的动摩擦因数的两种不同方法。
已知铁块P 所受重力大小为5N ，甲图使金属板静止在水平桌面上，用手通过弹簧秤向右拉P ，使P 向右运动；乙图把弹簧秤的一端固定在墙上，用力水平向左你认为两种方法比较，哪种方法可行？你判断的理由是 。
图中已经把两种方法中弹簧秤的示数（单位：N ）情况放大画出，则铁块P 与金属板间的动摩擦因数的大小是分析与解答：以铁块P 为研究对象，显然，在甲图所示方法下，弹簧秤对铁块P 的拉力只有在铁块匀速前进时才等于滑动摩擦力的大小，但这种操作方式很难保证铁块P 匀速前进。
而在乙图所示方法下，不论金属板如何运动，铁块P 总是处于平衡状态，弹簧秤的示数等于铁块所受滑动摩擦力的大小，故第二种方法切实可行，铁块所受摩擦力f=2.45N 。
由于铁块在水平方向运动，其在竖直方向受力平衡，故此时正压力在数值上等于铁块所受重力大小，即N=5N ，由f=μN 得49.0==Nfμ 方法二：利用牛顿运动定律求解例2：为了测量小木块和斜面间的动摩擦因数，某同学设计了如图2所示的实验：在小木块上固定一个弹簧秤（弹簧秤的质量不计），弹簧秤下吊一个光滑小球，将木板连同小球一起放在斜面上，如图所示，用手固定住木板时，弹簧秤的示数为F 1，放手后木板沿斜面下滑，稳定时弹簧秤的示数为F 2，测得斜面的倾角为θ，由测量的数据可以计算出小木板跟斜面间的动摩擦因数是多少？分析与解答：对小球，当装置固定不动时，据平衡条件有F 1=mgsin θ ① 当整个装置加速下滑时，小球加速度mF F a 21-= ②，亦即整体加速度，所以对整个装置有a=gsin θ-μgcos θ得θθμcos sin g ag -=③把①、②两式代入③式得θθθθθμtg F F m g F g m F F m F g a g 122211cos cos cos sin ==--=-=方法三：利用动力学方法求解例3：为测量木块与斜面之间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端由静止开始匀加速下滑，如图3所示，他使用的实验器材仅限于（1）倾角固定的斜面（倾角θ已知），（2）木块，（3）秒表，（4）米尺。
摩擦系数计算
摩擦系数计算摩擦是我们日常生活中经常遇到的现象之一，而摩擦系数则是用来描述两个物体在接触时相互抵抗运动的力量大小。
在工程学、物理学、材料科学等领域，摩擦系数的计算是非常重要的。
本文将介绍摩擦系数的概念、计算方法以及一些与摩擦系数相关的应用。
1. 摩擦系数的概念摩擦系数是一个无量纲常数，用来描述两个物体在接触时相互抵抗运动的力量大小。
摩擦系数通常用字母"μ" 表示，也可用 "f" 或 "Fr" 表示。
摩擦系数的大小决定了两个物体之间产生摩擦力的大小，既与两个物体的材料有关，也与它们的表面粗糙程度有关。
2. 摩擦系数的计算方法摩擦系数的计算通常通过实验得到。
一种常见的实验方法是将两个物体放在一个倾斜的平面上，然后逐渐增加倾角，当物体开始滑动时，测量倾角和滑动力的比值即为摩擦系数。
此实验方法被称为斜面实验法。
还有其他一些实验方法，如拖拉实验、旋转实验等，用于测量不同情况下的摩擦系数。
3. 影响摩擦系数的因素摩擦系数的大小受到多种因素的影响。
首先，材料的选择会直接影响摩擦系数的大小。
不同材料的表面粗糙度和结构不同，对摩擦力的产生有重要影响。
其次，接触面的压力也会影响摩擦系数的大小。
接触面的压力越大，摩擦力也越大。
同时，温度的变化也会影响摩擦系数，一般情况下，温度升高会降低摩擦系数。
4. 摩擦系数的应用摩擦系数在工程学和物理学中有广泛的应用。
例如，在设计机械设备时，需要考虑到摩擦系数的大小，以确保设备的正常运行。
在运动学中，可以通过摩擦系数来计算物体的滑动速度和滑动距离。
在材料科学中，摩擦系数是一个重要的参数，用来评估材料的磨损性能和抗磨性能。
总之，摩擦系数是一个重要的物理概念，在物理学、工程学和材料科学等领域都有广泛的应用。
了解和计算摩擦系数对于我们更好地理解摩擦现象、优化设计和提高材料性能都具有重要意义。
希望通过本文的介绍，读者能够对摩擦系数有更全面的理解。
动摩擦因数的几种测量方法[1]
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动摩擦因数的几种测量方法高中物理实验中动摩擦因数的测量方法进行分类整理如下：方法一：利用平衡条件求解。
在学习过计算滑动摩擦力公式f=μN 之后，可以利用平衡条件进行实验。
例1：如图1所示，甲、乙两图表示用同一套器材测量铁块P 与长金属板之间的动摩擦因数的两种不同方法。
已知铁块P 所受重力大小为5N ，甲图使金属板静止在水平桌面上，用手通过弹簧秤向右拉P ，使P 向右运动；乙图把弹簧秤的一端固定在墙上，用力水平向左你认为两种方法比较，哪种方法可行？你判断的理由是 。
图中已经把两种方法中弹簧秤的示数（单位：N ）情况放大画出，则铁块P 与金属板间的动摩擦因数的大小是分析与解答：以铁块P 为研究对象，显然，在甲图所示方法下，弹簧秤对铁块P 的拉力只有在铁块匀速前进时才等于滑动摩擦力的大小，但这种操作方式很难保证铁块P 匀速前进。
而在乙图所示方法下，不论金属板如何运动，铁块P 总是处于平衡状态，弹簧秤的示数等于铁块所受滑动摩擦力的大小，故第二种方法切实可行，铁块所受摩擦力f=2.45N 。
由于铁块在水平方向运动，其在竖直方向受力平衡，故此时正压力在数值上等于铁块所受重力大小，即N=5N ，由f=μN 得49.0==Nfμ 方法二：利用牛顿运动定律求解例2：为了测量小木块和斜面间的动摩擦因数，某同学设计了如图2所示的实验：在小木块上固定一个弹簧秤（弹簧秤的质量不计），弹簧秤下吊一个光滑小球，将木板连同小球一起放在斜面上，如图所示，用手固定住木板时，弹簧秤的示数为F 1，放手后木板沿斜面下滑，稳定时弹簧秤的示数为F 2，测得斜面的倾角为θ，由测量的数据可以计算出小木板跟斜面间的动摩擦因数是多少？分析与解答：对小球，当装置固定不动时，据平衡条件有F 1=mgsin θ ① 当整个装置加速下滑时，小球加速度mF F a 21-= ②，亦即整体加速度，所以对整个装置有a=gsin θ-μgcos θ得θθμcos sin g ag -=③把①、②两式代入③式得θθθθθμtg F F m g F g m F F m F g a g 122211cos cos cos sin ==--=-=方法三：利用动力学方法求解例3：为测量木块与斜面之间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端由静止开始匀加速下滑，如图3所示，他使用的实验器材仅限于（1）倾角固定的斜面（倾角θ已知），（2）木块，（3）秒表，（4）米尺。
摩擦系数的测定方法
摩擦系数的测定方法
摩擦系数是两个物体相对运动时，两个物体之间所产生的摩擦力与垂直于两个物体接触面的正压力之比。
测定摩擦系数的方法主要有以下几种：
1. 计算法。
通过测量两个物体之间的摩擦力和正压力，并计算得到摩擦系数。
2. 试验法。
用一个已知的力推动一个物体，直到物体开始移动为止。
测量推动物体所需的力以及被推动物体所受的力，并计算得到摩擦系数。
3. 悬挂法。
将一个物体悬挂在另一个物体上，通过改变悬挂的重量，测量摩擦系数。
4. 粗糙度法。
通过改变两个物体表面之间的粗糙度，测量摩擦系数。
以上方法都可以测量摩擦系数，具体使用哪种方法取决于实验条件和要求。
摩擦与滑动摩擦系数的实验测量与分析
摩擦与滑动摩擦系数的实验测量与分析摩擦是我们日常生活中常常遇到的现象，从推开门抽屉、踏上楼梯、行走在地面上，都离不开摩擦的力量。
而摩擦系数则是表征不同物体间摩擦大小的重要物理量。
本文将介绍摩擦系数及其实验测量方法，并针对实验结果进行分析。
一、摩擦系数的定义及分类摩擦系数（Coefficient of Friction）是物体表面间相互接触时所产生的摩擦力与垂直作用力之比。
根据摩擦力的性质，摩擦系数可以分为静摩擦系数和滑动摩擦系数。
静摩擦系数是物体在静止状态下的摩擦系数，滑动摩擦系数是物体在滑动状态下的摩擦系数。
两者的数值可能不同。
二、实验测量方法为了准确测量摩擦系数，我们可以采用以下实验方法：1. 平面实验法将一个物体放在水平面上，施加一个水平拉力，逐渐增大拉力直到物体开始滑动。
通过测量物体滑动所需的最小拉力和物体的重力，我们可以计算出物体在静止状态时的静摩擦系数。
2. 斜面实验法将一个物体放在光滑的斜面上，改变斜面的角度，逐渐增大角度直到物体开始滑动。
通过测量物体滑动所需的最小角度和物体的重力，我们可以计算出物体在静止状态时的静摩擦系数。
3. 敲击实验法将一个物体放在倾斜的平面上，用一个小锤子轻敲物体，记录物体开始滑动的敲击力，再用物体的重力除以敲击力，即可得到滑动摩擦系数。
以上实验方法只是模拟了一些常见情况，实际应用中可能还需要根据具体情况进行合理设计。
三、实验分析在实验中，我们可以测试不同物体之间的摩擦系数，并进行以下分析：1. 材料的影响：对于相同的物体，不同材料的表面粗糙程度、润滑情况等都会影响摩擦系数的大小。
2. 受力的影响：静摩擦系数和滑动摩擦系数可能不相等，因为受力状态的改变会导致摩擦系数的变化。
3. 温度的影响：在实际应用中，温度对摩擦系数也有一定影响。
随着温度的升高，物体表面的润滑情况可能会发生改变，进而影响摩擦系数。
四、实验应用与展望通过测量和分析摩擦系数，我们可以了解不同材料之间的摩擦特性，进而在实际应用中选择合适的材料和润滑方式，以减少摩擦力，提高效率。
摩擦系数测试方法
摩擦系数测试方法
摩擦系数测试那可是超级重要的事儿！想象一下，要是不知道两个物体之间的摩擦系数，就好像在黑暗中摸索，心里那叫一个没底呀！那摩擦系数咋测试呢？首先，准备好要测试的两个物体，把它们放在特定的测试平台上。
就像赛车手准备上赛道一样，得把装备都准备好。
然后，施加一定的力，让一个物体在另一个物体上滑动。
这就好比推着小推车在马路上走，感受一下那个阻力。
接着，测量滑动过程中的力和其他相关参数。
哎呀，这可不能马虎，得像侦探找线索一样仔细。
测试的时候可得注意安全呀！要是不小心，那可就糟糕了。
这就跟走钢丝一样，得小心翼翼的。
稳定性也很重要呢，要是测试过程中摇摇晃晃的，那数据能准吗？肯定不行呀！就像盖房子，地基不稳可不行。
摩擦系数测试的应用场景那可多了去了。
比如在汽车制造中，轮胎和路面的摩擦系数那可是关乎安全的大事。
这就像战士上战场，装备不好怎么行？还有在机械制造中，零件之间的摩擦系数影响着机器的性能和寿命。
这跟人身体的各个器官一样，得配合好了才能正常运转。
优势也很明显呀，能准确了解物体之间的摩擦情况，提前做好预防和改进。
这就像有了天气预报，咱就能提前准备，避免被雨淋。
举个实际案例吧，有一次在一个工厂里，他们对机器零件进行摩擦系数测试，发现问题及时改进，避免了很多故障的发生。
这效果，那叫一个棒！就像给病人提前诊断出疾病，治好了多好。
摩擦系数测试真的很重要，能让我们更好地了解物体之间的摩擦情况，为各种领域的发展提供有力支持。
大家一定要重视起来呀！。
95. 如何通过实验测定摩擦系数？
95. 如何通过实验测定摩擦系数？95、如何通过实验测定摩擦系数？在我们的日常生活和工程实践中，摩擦系数是一个非常重要的参数。
它对于理解物体之间的摩擦力大小、预测运动趋势以及设计机械系统等都具有关键意义。
那么，如何通过实验来准确测定摩擦系数呢？这可不是一件简单的事情，需要我们精心设计实验，并运用适当的测量工具和方法。
首先，让我们来了解一下什么是摩擦系数。
简单来说，摩擦系数是指两个物体接触面之间摩擦力与正压力的比值。
摩擦系数的大小取决于接触面的材料、表面粗糙度、温度、湿度等多种因素。
常见的测定摩擦系数的实验方法有多种，其中一种较为简单的是平面滑动摩擦实验。
在这个实验中，我们需要准备一个水平的实验台、一个可以在台上滑动的滑块以及一个用于测量力的传感器。
实验开始前，我们要先对滑块和实验台的表面进行清洁，以确保没有杂质影响实验结果。
然后，将滑块放在实验台上，用一根细绳连接滑块，并通过一个定滑轮与传感器相连。
在滑块上逐渐添加质量已知的砝码，使滑块在实验台上匀速滑动。
当滑块匀速滑动时，传感器所测量到的力就是摩擦力。
此时，我们记录下砝码的总质量，通过重力加速度计算出正压力。
摩擦力除以正压力，就得到了摩擦系数。
另一种常用的方法是倾斜平面实验。
这个实验需要一个可以调节倾斜角度的平面。
将待测试的物体放在平面上，逐渐增大平面的倾斜角度，直到物体开始滑动。
在物体即将滑动的瞬间，测量平面的倾斜角度。
此时，物体所受到的沿斜面方向的重力分力等于摩擦力。
根据三角函数关系，可以计算出正压力，进而得到摩擦系数。
在进行这些实验时，有几个关键的注意事项。
第一，实验环境要保持稳定，避免风、震动等外界因素的干扰。
第二，测量工具的精度要足够高，以确保测量结果的准确性。
第三，实验要进行多次，然后取平均值，以减小误差。
除了上述两种方法，还有一些更复杂但更精确的实验方法，比如使用摩擦试验机。
这种设备可以模拟各种不同的工况和条件，能够更全面地测定摩擦系数。
摩擦力的计算和实验验证方法
摩擦力的计算和实验验证方法摩擦力是物体之间相互交互作用的结果，它对于我们理解物体运动和控制摩擦的程度至关重要。
在实际应用中，准确计算和验证摩擦力的大小是必不可少的。
本文将介绍摩擦力的计算方法，并探讨实验验证摩擦力的常见方法。
一、摩擦力的计算方法1. 静摩擦力的计算静摩擦力是指物体在不动时所受到的摩擦力。
根据物体间表面的粗糙程度和受力情况的不同，静摩擦力的计算可使用以下公式：F静= μ静 × N其中，F静表示静摩擦力的大小，μ静为静摩擦系数，N为物体受力的垂直分力。
2. 动摩擦力的计算动摩擦力是指物体在运动中所受到的摩擦力。
与静摩擦力类似，动摩擦力的计算也可以使用公式：F动= μ动 × N其中，F动表示动摩擦力的大小，μ动为动摩擦系数，N为物体受力的垂直分力。
需要注意的是，静摩擦系数通常大于动摩擦系数，因此在物体开始运动时，静摩擦力要大于动摩擦力。
二、实验验证摩擦力的方法1. 斜面实验法斜面实验法是一种常见的验证摩擦力的方法。
实验步骤如下：Step 1: 准备一个光滑的斜面，确保其倾斜度是可调的。
Step 2: 将待测物体放置在斜面上，并逐渐提高斜面的倾斜度，直到物体开始滑动。
记录下斜面倾斜的角度。
Step 3: 根据斜面的倾斜角度，计算出摩擦力的大小。
可使用上述提到的公式。
2. 物体加速度法物体加速度法是另一种常用的实验方法。
实验步骤如下：Step 1: 准备一个光滑水平的表面，并将待测物体放置在上面。
Step 2: 给物体一个恒定的水平推力，使其开始运动。
Step 3: 通过观察物体的加速度，可以计算摩擦力的大小。
根据牛顿第二定律（F = ma），摩擦力可以通过测量物体的质量和加速度来计算。
3. 弹簧测力计法弹簧测力计法是一种间接测量摩擦力的方法。
实验步骤如下：Step 1: 将弹簧测力计连接到待测物体上，使其受力。
Step 2: 逐渐增加测力计的受力，直到物体开始滑动。
记录下此时的受力大小。
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三、将动摩擦因数的测量转化为结合能量的分析 【例证 3】 一个实验小组通过实验测量物块与桌面间的动摩擦因数，实验步骤如下：
(1)将弹簧左端固定在桌面上，使弹簧自由伸长时右端恰好与桌子的边缘 O 点对齐。 (2)将质量为 m 的小物块放在弹簧右端，压缩弹簧至 A 点。由静止释放小物块后，小物块能飞离桌子并 落在水平地面上 B 点，测量得到释放小物块时弹簧的长度为 l、桌面到地面的高度为 H 和小物块飞离桌子 后的水平运动位移 O1B＝x。 (3)将弹簧左端重新固定在桌面另一位置上，将小物块放在弹簧右端，压缩弹簧至长度仍为 l，释放小 物块后小物块在桌面上滑行，最后停下来，测量小物块从释放到最后停止过程中运动的距离为 s。
热点集训
1．[2015· 大连模拟]某兴趣小组要测量木块与较粗糙木板之间的动摩擦因数，他们先将粗糙木板水平固 定，再用另一较光滑的板做成斜面，倾斜板与水平板间由一小段光滑曲面连接，保证木块在两板间通过时 速度大小不变。 (1)使木块从相对水平木板高 h 处由静止滑下， 并在水平板上滑行一段距离 x 后停止运动， 改变 h 大小， 进行多次实验，若忽略木块与倾斜板间的摩擦，以 x 为横坐标、h 为纵坐标，从理论上得到的图象应为 过坐标原点的倾斜向上直线(或正比例函数) _____________________________________________________________________ ；
高三物理人教版新课标
相互作用中 ——测定动摩擦因数的三种方法
热点概述：动摩擦因数是一个重要的物理量，测量动摩擦因数已成为近几年实验的热点。测定方法主 要有以下三种： 1．将动摩擦因数的测量转化为加速度的测量。 2．将研究运动物体转化为研究静止物体。 3．将动摩擦因数的测量转化为结合能小物块与桌面间的动摩擦因数，还需要测量的物理量为 __________________ ，动摩擦因数的 2
表达式为
mgsx2 4Hs＋l－l0 。(已知重力加速 通过本实验，还可以测出弹簧长度为 l 时弹簧具有的弹性势能为 Ep＝______________
x μ＝___________________ 。 4Hs＋l－l0
A．滑块到达斜面底端的速度 v B．滑块的质量 m C．滑块的运动时间 t D．斜面高度 h 和底边长度 x 示)。
gh－aL gx (3)设重力加速度为 g，滑块与木板间的动摩擦因数的表达式 μ＝________( 用所需测物理量的字母表
解析 (1)设 0、1、2、3、4、5、6 的间距分别是 x1、x2、x3、x4、x5、x6，由 x6－x3＝3aT2 可知，a＝ 14.23－6.70×10－2 ＝2.51 m/s2。 2 3×0.1 (2)由牛顿第二定律可知 mgsinθ－μmgcosθ＝ma，得 μ＝tanθ－ a ，因此只须测量斜面高度 h 和底边 gcosθ
度为 g，弹簧质量可忽略不计)
解析 速度 v＝x 小物块第一次被释放后先做减速运动后做平抛运动，根据平抛运动规律可得小物块离开桌面时的 g mgx2 mgx2 ，小物块的动能为 ，由功能关系得 Ep＝μmg(l0－l)＋ ，第二次释放小物块后，由功 2H 4H 4H
x2 mgsx2 能关系得 Ep＝μmgs，解得 μ＝ ，Ep＝ 。 4Hs＋l－l0 4Hs＋l－l0
0.50 1.00 1.50 1.80 2.50
请根据上述数据在坐标纸上(下图)作出木块所受摩擦力和压力的关系图象。
答案 (3)图象如图所示
0.25 。 由图象可测出木块和木板间的动摩擦因数是________
解析 实验方案的选择要利于测量、操作，所以选择 B 方案；拉动水平木板在木块下运动，木块保持 静止，根据平衡条件可得：F 弹＝Ff＝μFN，由此确定需要测量的物理量为木块的重力、弹簧测力计的示数； 作图时，由于木块所受摩擦力 Ff 与压力 FN 成正比，所绘图线应是过原点的直线，因此，作图时一定注意 直线过原点，且使测量数据所描点均匀分布在直线两侧。
(1)上述两种方案中，你认为更合理的是方案____________ ，原因是 B
不受木板如何运动的限制(或摩擦力的测量更方便、准确) ________________________________________________________________ 。 木块的重力、弹簧测力计的示数 (2)该实验中应测量的物理量是__________________________________________ 。
长度 x，就可以得到 tanθ 与 cosθ 的值，就可以计算出滑块与木板间的动摩擦因数。应选 D 选项。 a h a gh－aL (3)由(2)可知 μ＝tanθ－ ＝ － x ＝ gx 。 gcosθ x gL
二、将研究运动物体转化为研究静止物体 若测量运动物体所受滑动摩擦力困难时，可转化为静止物体摩擦力的测量，进而测定动摩擦因数。 【例证 2】 某同学在做测定木板的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案。 方案 A：木板水平固定，通过弹簧测力计水平拉动木块，如图 a 所示。 方案 B：木块水平固定，通过细线水平拉动木板，如图 b 所示。
(3)除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为 200 g 的配重若干个。 该同学在木块上加放配重，改变木块对木板的正压力(g 取 10 m/s2)，并记录了 5 组实验数据，如下表所示： 实验次序 配重(个数) 弹簧测力计读数/N 木块重/N 1 0 2 1 3 2 2.00 4 3 5 4
一、将动摩擦因数的测量转化为加速度的测量 若能测出物体的加速度，然后根据受力分析和牛顿第二定律，求出动摩擦因数。 【例证 1】 [2015· 郑州质监]现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图 1 所示。表面粗 糙的木板一端固定在水平桌面上，另一端抬起一定高度构成斜面；木板上有一滑块，其后端与穿过打点计 时器的纸带相连；打点计时器固定在木板上，连接频率为 50 Hz 的交流电源。接通电源后，从静止释放滑 块，滑块带动纸带打出一系列的点迹。
(1)图 2 给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6 是实验中选取的计数点，每 相邻两计数点间还有 4 个点(图中未标出)，2、3 和 5、6 计数点间的距离如图所示，由图中数据求出滑块的
2 2.51 加速度 a＝________m/s (结果保留三位有效数字)。
D (2)已知木板的长度为 L，为了求出滑块与木板间的动摩擦因数，还应测量的物理量是________ 。