小学科学摩擦力实验的改进

小学科学《运动和摩擦力》实验的改进设计

海拉乡中心学校管红

《运动和摩擦力》是小学科学（科教版）五年级上册第四单元第5节的教学内容。在这一节教学内容中，研究摩擦力大小与接触面的关系时，学生根据自己已有的生活经历，对这种运动与摩擦力的理解很容易，并且他们能够很快的认识到“物体的表面越光滑，摩擦力也就越小；物体的表面越粗糙，摩擦力也就越大”的推测。能总结出教科书中的概念“一个物体在另一个物体表面运动时，两个物体的接触面会发生摩擦，因此运动的物体受到另一种障碍运动的力，这种力叫摩擦力”。“我们用测力计沿水平方向拉一个物体，刚好能使这个物体运动起来的力就相当于它受到的摩擦力。”怎样用实验来证明？根据教科书提供的材料设计实验来检验推测，在操作中，将弹簧测力计固定在待测物体A上，使之放在毛巾制作的粗糙水平面上与弹簧测力计连接，再在弹簧测力计上施力，让待测物体A在粗糙的水平面上做匀速运动。但在做实验的过程中，我们会发现待测物体，只要拉动弹簧测力计，就很难保持手用力的方向与水平面平行，由于用力方向的作用（如图一所示：会产生F上或者F下的力），就会在测力计拉着的物体在水平面上颠簸起来，甚至会跳跃的前进一大截，致使弹簧测力计的读数很难把握。导致读数出现很大的误差，从而影响实验结论。

图一

（要怎样才能保证将待弹簧测力计始终匀速、平行于水平面拉动？只有保证这样，才会让滑动摩擦力才等于弹力读数。）

对此我想起了力学中的一个问题，“力是相互的，施力物体与受力物体的“力”，是一对作用力和反作用力，它们总是大小相等，方向相反，且作用在同一条直线上。力不能离开物体单独存在。”然后我把实验进行了改进：把待测木块与弹簧测力计俩接，固定弹簧测力计的另一端，给用毛巾制作的粗糙物体的另一端施力，拉动毛巾制作的粗糙物体运动起来后，待测物体A达到稳定状态（相对水平面静止），此时，滑动摩擦力等于弹簧弹力的读数。（如图二所示）

图二

通过实验的改进之后无论下面用毛巾制作的粗糙水平面如何加速、匀速还是减速，都不影响物体A 向右的滑动摩擦力大小，而且可以稳定读取弹簧弹力，且理论上能保证弹力等于滑动摩擦力。