高中物理动摩擦因数的几种测量方法
“一把尺子测定动摩擦因数”的多种方案
“一把尺子测定动摩擦因数”的多种方案作者：孙李军来源：《中学物理·高中》2013年第09期高三力学实验复习时遇到这样的两道高考试题：题1 （2012年江苏）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（表1）.（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）请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象.（3）实验测得A、B的质量分别为m=0.40 kg、M=0.50 kg.根据s-h图象可计算出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”）.题2 （2011年山东）某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案.如图3所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端.开始时小球和滑块均静止，剪短细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x.（空气阻力对本实验的影响可以忽略）（1）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为.（2）滑块与斜面间的动摩擦因数为.（3）以下能引起实验误差的是.a.滑块的质量b.当地重力加速度的大小c.长度测量时的读数误差d.小球落地和滑块撞击挡板不同时这两道实验题的原理来源于教材，但从实验的设计与考查上作了较大的创新，对引导中学物理实验探究教学有积极的指导意义.试题共同的特点是考查滑动摩擦力知识，且都用一把尺子就可以测定滑动摩擦因素，引起笔者极大的兴趣，并在教学中归纳出更多的“一把尺子测定动摩擦因数”方案.方案一力的平衡让沙从一定的高度落下，在地面上形成一圆锥形的沙堆，最终总会出现这样的现象，沙堆逐渐增高，底面积逐渐增大，但锥体母线与地面间的夹角θ却基本不变（如图4）.可以取沙堆表面的某一小部分沙子为研究对象，则有：mgsinθ=μmgcosθ，由此可得μ=tanθ=2HD，量出此时沙堆的高度H与底面直径D，便可算出沙与沙之间的动摩擦因数.方案二牛顿运动定律小木块从斜面顶端A由静止下滑，到达底端C（如图5），用直尺测出h、s和L，再用秒表测出木块从A到C的时间t，则木块与木板间的动摩擦因数也可以测量.由牛顿第二定律：a=mgsinθ-μmgcosθm，又由运动学公式s=12at2，解得μ=hL-2s2gLt2.方案三动能定理如图6所示，用相同的木板做成斜面AC和水平面CD，转角C处可做成圆弧，以防止在C处的碰撞.取一小木块m从A处由静止开始下滑，经C点后在D处停下，用直尺测得AB之高h和BD之长s，便可测定木块与木块间的滑动摩擦因数.对木块从A到C的全过程运用动能定理：WG+Wf1+Wf2=ΔEk，mgh+μmgcosθ·（hsinθ）·cos180°+μmg·（s-htanθ）·cos180°=0，μ=hs.方案四功能关系一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复到原长的过程中，弹力所做的功为12kx2，为了只用一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ（设μ为定值），可设计了如下实验：第一步：将弹簧的一端固定在竖直墙上，弹簧处于原长时另一端在位置A（如图7）.现使滑块紧靠弹簧将其压缩至位置B，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达C位置时停止.弹簧从A压缩到B点时，贮存弹性势能Ep，设AB=s1，则有Ep=12ks21.当木块从B点由静止开始被弹开，至它运动到C点停止为止，在整个过程中，要克服滑动摩擦力做功，弹性势能全部转换为内能，设BC=s2，由功能关系有：12ks21=μmgs2（1）第二步：将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态.设弹簧伸长量为s3，由胡克定律得mg=ks3（2）将（2）代入（1）得μ=s212s2s3.摩擦现象无处不有，要研究摩擦的规律，就要测定动摩擦因数.如何测定两物体之间的动摩擦因数？是简单又常见的问题，但如果在教学中把它逐步讨论、引申、拓展，对培养学生实验能力、发散思维及创造思维能力都是大有裨益的.。
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。
高中物理力学实验之—三种观点测动摩擦因数、实验器材等效与替换、实验结论拓展与延伸、试题的设计与创新
——三种观点测动摩擦因数考查点(一)利用平衡观点测动摩擦因数[例1]在利用平衡的条件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。
(1)通过你所学的知识分析两个同学的实验设计，其中合理的是________，说明理由____________________________________________。
(2)为了减小实验误差，同学乙进行了多次操作，该同学利用质量均为200 g的砝码来改变滑块与长木板之间的压力和摩擦力，通过多次操作将得到的数据记录如下。
已知滑块的重力为G＝2.00 N，重力加速度g＝10 m/s2。
通过测量的数据，同学乙以摩擦力F f为纵坐标、以滑块与长木板之间的压力F N为横坐标建立了坐标系，请在该坐标系中描点、连线作出F f-F N图线。
根据作出的图线可知μ＝________。
[解析](1)同学甲的方案：对摩擦力的测量是采用“间接法”进行的，只有当滑块匀速运动时，拉力才与摩擦力大小相等。
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。
(2)作图时，由于滑块所受摩擦力F f与压力F N成正比，所绘图线应是过原点的直线。
[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考查点(二)利用动力学观点测动摩擦因数[例2]在测定滑块与桌面间的动摩擦因数时，设计的实验装置如图1所示，进行如下操作：首先用天平测出滑块的质量M＝300 g，将纸带与滑块拴接在一起穿过打点计时器，拴接在滑块另一端的轻绳跨过定滑轮连接一定数量的质量均为m＝100 g的钩码，在实验过程中通过调节应始终让轻绳与水平桌面平行。
高中物理：怎样测量木块与接触面间的动摩擦因数？
1、原题型（填空题）：如图1所示，一木块由A点自静止开始下滑，到达B点静止。
设动摩擦因数处处相同，拐角处的撞击不计，测得AB连线与水平方向夹角为，则木块与接触面间的动摩擦因数= 。
图12、变形题（实验题）：现有以下器材：木质轨道（其倾斜部分与水平部分能平滑连接，水平部分足够长），小铁块、两枚图钉、一条细线（足够长）、一个量角器。
请用上述器材测定小铁块与木质轨道间的动摩擦因数。
实验步骤是：①将小铁块从；②用图钉把细线；③用量角器测量；④动摩擦因数表示为。
解析：首先分析原题型：从A到B的过程中，木块受到重力G、弹力N和摩擦力f的作用，如图2所示。
在此过程中，重力做正功，弹力不做功，摩擦力做负功，根据动能定理很容易得到：。
图2下面分析变形题：由题目所给的器材及试验步骤的提示，很自然地想到可以把小铁块从斜板上的某一点（如A点）静止释放，在重力、弹力和摩擦力的共同作用下，小铁块将会运动到轨道水平部分上的某一点（如B点）静止。
设与水平面的夹角为，如图5所示，这样由动能定理可得：由上式可知：如果知道的大小就可以得到，但器材中并没有给刻度尺（不能测量长度），而是量角器和细线，这就说明我们必须要用角的关系表示，同时我们从图中会发现刚好等于。
受此启发，此题可以用图钉把细线拉紧固定在A、B之间，再用量角器测量细线与水平板的夹角即可。
故试验步骤如下：①将小铁块从斜板上A点从静止释放，运动至水平板上B点静止；②用图钉把细线拉紧固定在A、B之间；③用量角器测量细线与水平板的夹角；④动摩擦因数表示为。
从以上对比分析可见，填空题按照常规思维就可以直接得到结果，而实验题却是填空题的拓展，需要跳跃思维，必须先设计出一个角，因此在平时的学习当中，不能为了做题而做题，要学会举一反三，系统地掌握各类题型。
高一物理必修1 动摩擦因数的几种测量方法
高一物理必修1 动摩擦因数的几种测量方法江泽民同志在全教会上强调：“教育是知识创新、传播和应用的主要基地，也是培育创新精神和创新人才的摇篮”。
这对物理实验也具有指导意义。
我们进行物理实验就是要培养学生的创新能力、应用能力。
因此我们在实验中应多注意培养学生思维的创造力。
基于这样的认识，笔者就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49.0==Nf 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 a g -= 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。
动摩擦因数的求法
动摩擦因数的求法
动摩擦因数与接触面的材料、粗糙程度有关，对于一个确定的接触面而言，动摩擦因数是确定的。
动摩擦因数可以通过以下几种方法求得：
1.通过实验测定：通过实验测量两个接触面的摩擦力和正压力，然
后计算动摩擦因数。
2.查表法：查阅相关资料或手册，找到两个接触面的材料和粗糙度
对应的动摩擦因数。
3.经验公式法：根据大量的实验数据，总结出一些经验公式，用于
估算动摩擦因数。
4.理论计算法：根据分子间的相互作用力和接触面的微观结构，通
过理论计算得出动摩擦因数。
需要注意的是，动摩擦因数与接触面的温度、湿度、表面氧化程度等因素有关，因此在实际应用中需要注意控制实验条件和选择合适的测量方法。
测动摩擦因数的方法
图２
解析 ： 在 Ａ 端 向右 用力拉 动木 板 ， 待 弹 簧秤 示数 稳 定后 ， 橡 皮 泥和 滑块 处 于平 衡状 态 ．在 水平 方 向受到 的 弹簧秤 的拉 力和 木板 对 它的滑 动摩擦 力 大小相 等 ， 方 向相反 ， 即Ｆ ＝ Ｉ ￣ Ｇ， 就 可 以求 出 。 （ １ ） 在 坐标 系中描 点 ， 用 平 滑的 直 线将 各 点 连接 起 来 ， 不在 直
动 摩 擦 因数 是 高 中物 理很 重要 的 物 理量 ．在 高 考考 纲 中没 有要 求测 动摩擦 因数 这 个 实验 ． 但 是 历年 高 考借 助教 材 已有 的 实 验装 置 迁移 测 动摩 擦 因数 的试 题 很 多 ． 本 文 归 纳用 物理 学 中不 同 知识 来测 动摩 擦 因数 的 方 法 用 平衡 知 识测 动摩 擦 因数 例 １ ： 某 实验 小组 利 用 弹 簧秤 和 刻 度 尺 ． 测量 滑块 和 木 板 间
企 业技 术 人 才 ． 参 与 学生技 能 实训 。 同时 ． 针 对 实训 中可供 量化 的 教 学 法” 、 “ 案例 教 学法 ” 、 “ 仿 真模 拟 教 学 法 ” 等教 学方 法在 课 程及 管 理 内容要 关注主 要 内容 与操 作 步骤 的 准确 描 述 ． 将 对 设备 与仪 实践 教 学环 节 的 运 用 ． 充 分发 挥 学生 学 习 主体 性 ． 激 发 学生 的 专 器使 用的 熟练 程度 作 为量 化 的重 点 量 化 管理 也要 体现 合 理性 、 业 兴趣 。 课 程 项 目化教 学整 体设 计 以精 细化 工工 艺设 计 与操 作 能 渐 进性 、 公 正 性 的 实 施 原 则 力培 养 为主 线 ， 以“ 工 学结 合 ” 的 能 力 训 练 项 目为 载 体 ． 选 择 合 适 （ 三） 全 面推动 课 程教 学 改革 ． 突 出学生训 练 主体 性 的任 务作 为 学 习性 工作任 务 ． 师 生通 过 共 同 实施 一 个 完 整的 项 目 为全 力 推动 以学 生 为主 体 的 专业 技 能 实训 工 作 ．专业 从 整 工作 而 开展教 学活 动 ． 在 完 成一 个 “ 项 目” 的 同时 完成 理论 的 学 习 合 专 业课 程 资 源入 手 ． 全 面推 动课 程 教 学改 革 实践 。应 化 专 业核 和 技 能 的训 练 。项 目教 学 法 突 出“ 教、 学、 做 一体 化 ” 的教 学特 色 ． 心 课 程 主要 包括 ： 《 反应 工程 》 、 《 化 工 仪 器及 仪 表 》 、 《 化 工原 理 》 、 体 现 了“ 工作 过程 导 向 ” 的教 育理 念 当然 不 同教 学 方法 的 选 用也 《 化 工设 计》 等， 以及 配套 的 实验课 程 。原 来课 程 内容 相 对 偏 重理 要 关注 关键 点 与细 节 ， 比如 在 项 目教 学法 运 用过 程 中 ． 要 充分 发 论． 且 交叉 重复 、 主 次不 清 ． 加 上 原有 的教 学模式 缺 少职 业 应 用与 挥 学 生的 主 动性 和 创 造 性 ．让 学 生 有 充分 参 与 讨 论 和设 计 的机 学术 发展 的分 层教 学 引导 ． 导 致 知 识 难度 处理 困难 ． 条 块 分 割现 会 ：而 在 案例 教 学 法 的 运 用则 要做 到 从 教 学案 例 讲 解 到 实 际访 象严 重 。 学 生疲 于应付 ， 既不 利 于学 生 学术发 展 。 也 不 能有 效 培养 问、 体验 与 练 习的 结合 ． 做 到从 文 字描 述 与视 频 图像 、 到 多媒 体 深 学 生的职 业 应 用能 力。 为此 ， 专业基 于学 生未 来职 业要 求 ， 从教学 度 演示 结合 。 内容 整 合优 化 ． 教 学方 法 配套 改进 入 手 ． 确 定 了以“ 门数 适 宜 ． 重 参 考文 献 ： 点突出． 相 互 支撑 ． 融 为一 体 ” 的专 业课 程 教 学改 革基 本 思路 ． 推 ｆ １ １ 戴 维． 格 仑 斯基 ， 社会 分 层 『 Ｍｌ ， 北 京： 华夏 出版社 ， ２ ０ ０ ５ ： ４ ２ １ ． 动教 学 资源优 化 与 专业 核 心课 程群 构 建 ． 加 快课 程 、 教材、 教 学手 Ｉ ２ Ｉ 邬 凌 羽． 经 济发 达地 区社会 各 阶层 子 女优 质 高 中入 学机 会 段 及 方 法 改革 。 差 异研 究— — 以浙 江省 Ｔ 市为例 ｍ． 宁波 大 学 学报， ２ ０ １ ０ ， （ ５ ） ： １ ０ １ ． 同时． 为 有 效改 善 实验 课 程理 学背 景 过 深 的 实 际 困难 ． 积极
高中物理动摩擦因数的几种测量方法
动摩擦因数的几种测量方法新化一中 周应红江泽民同志在全教会上强调：“教育是知识创新、传播和应用的主要基地，也是培育创新精神和创新人才的摇篮”。
这对物理实验也具有指导意义。
我们进行物理实验就是要培养学生的创新能力、应用能力。
因此我们在实验中应多注意培养学生思维的创造力。
基于这样的认识，笔者就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==Nf 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 a g -= ③ 把①、②两式代入③式得θθθθθμtg F F mg 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。
高中物理力学实验 测定动摩擦因数
解：（1）沙堆表面上的沙粒受到重力、弹力和摩擦力 的作用而静止，则
所以 mg sin θ Ff mg cos
tanθ h 2πh 0.75
Rl
θ 37 （θ称为摩擦角）
测定动摩擦因数
复习精要 探究设计实验要求学生将自己掌握的物理知识和实 验技能创造性地应用到新的实验情境中，由题给条 件自行选定实验原理，确定实验方案，选择合适的 器材去研究物理现象，探究物理规律或测定物理量 的值。
如果实验有几个方案可供选择，要求学生能对几个 方案的优缺点进行比较，从各个实验方案中选择最 佳方案进行实验，这有助于培养学生的探究创造能 力。
占地面积至少为
Sx
1 2
Rx2
2 3
4m2
10.0m2
040.江苏淮安市07—08学年度第一次调查测试10 10．（8分）某同学用铁架台将长木板倾斜支在水平
量相关的单位,都存在测量的量程等，这些仪器还具有
其他的一些共性的因素，请任意写出其中的两个
零刻度、分度值、测量时须估读等
。
（2）某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实 验时，设计了两种实验方案：
方案A：木板固定, 用弹簧秤拉动木块，如图(a)所示；
方案B：木块固定，用手拉动木板，如图(b)所示．
图2
方案三、 实验装置如图3所示： 实验步骤为： 1、用弹簧秤测出摩擦块的重力G； 2、用固定的弹簧秤拴住摩擦块使其位于水平木板上，
用重物通过滑轮来拉动木板运动，摩擦块与弹簧 秤处于静止状态，
根据平衡条件：F拉 F摩 ，正压力 FN G
动摩擦因数测定实验报告
动摩擦因数测定实验报告摘要：本实验是为了探究动摩擦因数的测量方法以及确定不同材料的动摩擦因数。
我们使用了滑动块法来测量材料与板材的动摩擦因数。
实验结果表明，不同材料的动摩擦因数是不同的，而且有时与材料之间摩擦力的性质有关。
本实验提供了一种简单而又可靠的动摩擦因数测量方法。
关键词：动摩擦因数；滑动块法；材料；板材；摩擦力引言：动摩擦因数是指两个物体之间的摩擦力和垂直于它们之间的压力之比。
它的值取决于物体的材料和表面质量、结构、温度等参数，并且在不同的情况下会有所不同。
动摩擦因数是工程和物理学领域中最基本的参数之一，因为它可以帮助工程师和物理学家计算各种机械系统中的运动和力学问题。
确定材料的动摩擦因数是必不可少的。
在工程和物理学领域中，有很多测量动摩擦因数的方法。
其中最常见的方法是使用滑动块法。
这种方法的原理是将一个滑动块沿着一个平面表面滑动，可以测量出比例系数，这个比例系数就是动摩擦因数。
滑动块法在实际应用中存在一些缺陷，如块和板之间可能存在局部摩擦，“慢切削”是可能导致的局部挺度的复杂性。
本实验旨在使用滑动块法测量不同材料与板材之间的动摩擦因数，以及探究动摩擦因数的测量方法并针对实验结果进行详尽的分析和讨论，最终确定不同材料的动摩擦因数并提出一些应用上的考虑。
实验设备和材料：1. 板材：使用多个平滑的、等大的、不同材料的板材。
2. 滑块：使用铁、木、橡胶等材料制成的滑块。
3. 板块:使用钢制的板块。
4. 质量块：质量为500g的块状物。
5. 铅笔：用来记录测量结果。
6. 直尺：用于测量板块。
7. 实验室配件：使用蜡和亚麻布等器材。
实验方法：1. 找到一个平滑的水平面，将铁制滑块放在平面上。
2. 将板材放在铁制滑块上，板材应该垂直于滑块，并且与滑块的接触面应该是平滑的。
3. 用质量为500g的质量块将板材的一端压在滑块上，使板材与滑块之间产生摩擦力。
4. 通过缓慢地改变板材高度来找到板材的最小倾斜角度，可视为材料与板材间最大可能的摩擦力。
测动摩擦因数的方法
测动摩擦因数的方法作者：胡冰琳来源：《课程教育研究·上》2015年第07期【摘要】动摩擦因数是高中物理很重要的物理量，本文主要归纳五种测动摩擦因数方法。
【关键词】动摩擦因数【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）07-0154-02动摩擦因数是高中物理很重要的物理量，在高考考纲中没有要求测动摩擦因数这个实验，但是历年高考借助教材已有的实验装置迁移测动摩擦因数的试题很多，本文归纳用物理学中不同知识来测动摩擦因数的方法。
一、用平衡知识测动摩擦因数例1：某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块和木板间的动摩擦因数.实验步骤：①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图1所示，在A端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作F；③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②。
实验数据如下表所示：（1）根据表中数据在如图2给定坐标纸上作出F—G图线。
（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ解析：在A端向右用力拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，橡皮泥和滑块处于平衡状态，在水平方向受到的弹簧秤的拉力和木板对它的滑动摩擦力大小相等，方向相反，即F=μG，就可以求出μ。
（1）在坐标系中描点，用平滑的直线将各点连接起来，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，如图3所示。
（2）根据F=μG，F—G图线的斜率反映了滑块与木板间的动摩擦因数，所以μ≈0.40。
二、用牛顿第二定律测动摩擦因数例2：图4为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。
实验步骤如下：①用天平测量物块和遮光片的总质量M和重物的质量m，用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离s；三、用动能定理测动摩擦因数例3：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，重复上述实验，分别记录几组实验数据。
动摩擦系数的确定
动摩擦系数的确定
动摩擦系数是用来描述两个物体相对运动时的摩擦力大小的物理量。
确定动摩擦系数需要进行实验或者通过理论推导。
一种常见的确定动摩擦系数的方法是通过实验测量。
具体步骤如下：
1. 准备两个物体，其中一个作为被测物体，另一个作为滑动物体。
2. 在平坦的表面上放置被测物体，并保证表面干净、干燥。
3. 将滑动物体放在被测物体上，并施加水平力使其开始滑动。
4. 测量施加的水平力和滑动物体的加速度。
5. 根据牛顿第二定律F = m*a，其中F 为施加的水平力，m 为滑动物体的质量，a 为滑动物体的加速度，可以计算出动摩擦力。
6. 动摩擦力可以表示为Ff = μ* N，其中Ff 为动摩擦力，μ为动摩擦系数，N 为垂直于接触面的压力。
7. 通过测量得到的动摩擦力和压力，可以计算得到动摩擦系数μ。
另一种确定动摩擦系数的方法是通过理论推导。
根据物体表面的材质、形状和力学性质，可以使用经验公式或者基于微观力学模型推导出动摩擦系数的估计值。
需要注意的是，动摩擦系数是与特定的物体表面和接触条件
相关的，不同的材料和表面状态可能有不同的动摩擦系数。
因此，在确定动摩擦系数时要尽量选择与实际应用情况相符的材料和接触条件进行测试。
高一物理摩擦力知识点
高一物理摩擦力知识点高一物理摩擦力知识点摩擦力是高中物理中所有力中最难以把握的一种力，也是高中物理课程中的重点内容，下面是店铺给大家带来的高一物理摩擦力知识点，希望对你有帮助。
高一物理摩擦力知识点1（1）滑动摩擦力：说明：a、FN为接触面间的弹力，可以大于G；也可以等于G；也可以小于Gb、为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力FN无关。
（2）静摩擦力：由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关。
大小范围：O说明：a、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。
b、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。
高一物理摩擦力知识点2（1）滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
说明：①摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的。
②摩擦力具有相互性。
ⅰ滑动摩擦力的产生条件：A.两个物体相互接触；B.两物体发生形变；C.两物体发生了相对滑动；D.接触面不光滑。
ⅱ滑动摩擦力的方向：总跟接触面相切，并跟物体的相对运动方向相反。
说明：①与相对运动方向相反不能等同于与运动方向相反②滑动摩擦力可能起动力作用，也可能起阻力作用。
ⅲ滑动摩擦力的大小：F=FN说明：①FN两物体表面间的压力，性质上属于弹力，不是重力。
应具体分析。
②与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关，无单位。
③滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小无关。
ⅳ效果：总是阻碍物体间的相对运动，但并不总是阻碍物体的运动。
ⅴ滚动摩擦：一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦，滚动摩擦比滑动摩擦要小得多。
（2）静摩擦力：两相对静止的相接触的物体间，由于存在相对运动的趋势而产生的摩擦力。
巧测动摩擦因数
巧测动摩擦因数作者：褚衍玲来源：《中国教育技术装备》2007年第09期高中物理课程中，力学部分动摩擦因数的测定是学生学习过程中比较感兴趣的一个实验。
但是在做这个实验的过程中，学生仅根据胡克定律ｆ=N来进行测定时，常规的做法是用一个弹簧秤拉着一个物体在水平面上作匀速运动，弹簧秤的示数即为摩擦力的大小。
但在实验过程中由于物体的匀速运动很难控制，致使弹簧秤的示数很难准确读出，造成测量不准确。
笔者在多次实验研究的基础上认为：在测量动摩擦因数时可采用以下的办法，使动摩擦因数的测定变得简单易行，特别是对于斜面的摩擦因数的测定，更是简单而又易操作。
现提供给大家共同研究。
1 水平面上的摩擦因数测定如图1所示进行仪器安装.为测定物块A在物块B上滑动时的动摩擦因数，可将物块A用弹簧秤固定在墙上，并将其放在物块B上，然后用力拉动B，让B从物块A下面抽出。
此时，无论物块B的速度如何，弹簧秤的示数恒定，并且其大小恒等于物块A所受的摩擦力。
据此，即可求出物块A与B间的动摩擦因数。
本实验的最大优点就是克服了如何保持匀速这一难题，从根本上解决了实验中不易操作的问题。
2 斜面上的摩擦因数的测定传统的做法就是让物块在斜面上匀速下滑，此时斜面的动摩擦因数μ=tanα，α为斜面的倾角，但在实验的过程中存在两个问题：一是物块在斜面上匀速下滑很难控制；二是要使物块匀速下滑必须调整斜面的倾角，但对于一个固定的斜面来说，其倾角又不能轻易调整。
我们可按照以下的步骤进行操作，使摩擦因数的测定简单易行：⑴在斜面的下端水平接一同等材料的平面（图2）；⑵让物块从斜面上的某一点A由静止开始滑下，停在B点；⑶用一根细线将AB两点连接起来；⑷用量角器量出θ角的大小，tanθ即为该斜面的动摩擦因数。
该实验也可直接用刻度尺测量物块在竖直方向和水平方向的位移h和ｓ，由μ=tanθ= h/s 直接求出。
该实验最大的优点就是实验器材简单、易操作、易控制，克服了传统实验中不易控制成分，使实验变得简单、可靠、易行。
高中物理：探究测定摩擦力及动摩擦因数的方法
高中物理：探究测定摩擦力及动摩擦因数的方法1．将弹簧测力计一端固定，用外力F ′拉木板B (如图所示)，并不要B 做匀速运动，只要运动就行，此时弹簧测力计示数为F ，根据μ＝F N可得到μ＝F mg. 2．若物体放在倾角为θ的固定斜面上，当物体沿斜面匀速下滑时，有mg sin θ＝μmg cos θ，所以动摩擦因数μ＝tan θ.其中测tan θ的方法有两种：一种是测出斜面的高h 与底边长s ，tan θ＝h s；另一种是可测出倾角θ，算出tan θ的值． 3．利用砝码和弹簧测力计借助动平衡法测滑动摩擦力和动摩擦因数．如图所示，向砝码盘C 内加减砝码，轻推铁块P ，使其恰能在水平木板B 上向左匀速滑动，铁块P 处于动平衡状态．用弹簧测力计测出P 和C 的重力G P和G C ，则P 所受的滑动摩擦力f ＝G C ，可求出P 、B 间的动摩擦因数μ＝G C G P.用弹簧测力计测定木块A 和木块B 间的动摩擦因数μ，有如图甲、乙两种装置．(1)为了用弹簧测力计的读数表示滑动摩擦力，两种情况中木块A 是否都一定要做匀速运动？(2)若木块A 均做匀速运动，图甲中A 、B 间摩擦力是否等于拉力F a?(3)若A 和B 的重力分别为100 N 和150 N ，图甲中弹簧测力计读数为60 N(当A 被拉动时)，F a ＝110 N ，求A 、B 间的动摩擦因数μ.解析：(1)图甲中只要木块A 相对B 滑动即可，而图乙中的木块A 必须做匀速运动，因为图乙中，只有当木块A 做匀速运动时，拉力才与摩擦力大小相等．(2)图甲中，木块A 受上、下两个接触面的摩擦力的作用，故木块A 、B 间的摩擦力小于拉力F a .(3)图甲中，对木块B 研究，可知f ＝60 N ，N ＝150 N ，根据f ＝μN 知，A 、B 间的动摩擦因数为μ＝f N ＝60150＝0.4. 答案：见解析。
动摩擦因数测定几法
动摩擦因数测定几法
裴成明
【期刊名称】《数理化解题研究：高中版》
【年(卷),期】2005(000)002
【摘要】随着高考改革的实施，实验考查的力度也随之加大，尤其是设计性实验
逐渐成为重点、热点．因为它对学生的能力要求较高，重在考查学生的迁移、转化、重组、创新的能力，所以我把常见的测定动摩擦因数的实验简单的归类，仅供读者参考．
【总页数】2页(P42-43)
【作者】裴成明
【作者单位】河北省乐亭县姜各庄高级中学063608
【正文语种】中文
【中图分类】G633.7
【相关文献】
1.纸和纸板棗静摩擦因数和动摩擦因数的测定棗平面法 [J],
2.钢轨动摩擦因数测定方法及应用 [J], 陈坤;吴亚平;尹家旺
3.测定动摩擦因数的4种创新方案 [J], 李克文
4.如何应对“测定动摩擦因数”实验——兼论高中物理实验教学 [J], 马辉
5.测定动摩擦因数实验的创新途径及其解题策略 [J], 李宏
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测量滑动摩擦力转换法
测量滑动摩擦力转换法
滑动摩擦力是指两个表面相对滑动时，其中一个表面上的物体经受的阻力。
测量滑动摩擦力通常涉及到应用力并测量移动物体的阻力或速度。
下面是一种测量滑动摩擦力的一般步骤，以及一些可能用到的方法：
1. 准备材料：
•平滑的表面，例如桌子或地板。
•两个相互接触的材料，例如一个物体和表面。
2. 安装测力仪器：
•可以使用测力计来测量施加在物体上的力。
确保力的方向是沿着表面的方向。
3. 施加力：
•对物体施加一个水平方向的力，以模拟滑动。
你可以手动施加力，也可以使用一些装置，例如施加恒定的力或者逐渐增加力的方式。
4. 记录数据：
•测量滑动过程中的力和物体的运动。
你可以使用测力计来记录力的大小，同时使用运动传感器或摄像机来记录物体的运动。
5. 分析数据：
•通过绘制力与时间或位移与时间的图表，你可以分析摩擦力的变化。
斜率可以提供摩擦力的信息，而力的大小则反映了施加的力对摩擦力的影响。
6. 考虑其他因素：
•考虑可能影响摩擦力的因素，例如表面的粗糙度、温度、润滑剂等。
这些因素可能会影响摩擦力的大小和性质。
7. 使用其他方法：
•除了测力计，还可以使用其他方法来测量摩擦力，如倾斜平台法、牛顿法、或者旋转圆盘法等。
记住，在实验中要小心操作，确保测量准确性，并根据需要进行必要的校准。
摩擦力的测量可能会受到多种因素的影响，因此在进行实验设计时要仔细考虑这些因素。
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动摩擦因数的几种测量方法
新化一中周应红
江泽民同志在全教会上强调：“教育是知识创新、传播和应用的主要基地，也是培育创新精神和创新人才的摇篮”。
这对物理实验也具有指导意义。
我们进行物理实验就是要培养学生的创新能力、应用能力。
因此我们在实验中应多注意培养学生思维的创造力。
基于这样的认识，笔者就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
用心爱心专心。