对一道测动摩擦因数实验设计题的误差分析-江苏省新海高级中学
如何应对“测定动摩擦因数”实验——兼论高中物理实验教学
匀速前 进 时才 等于 滑 动摩 擦 力 的大 小 ， 但 操 作 上很
难 保证 铁块 Ｐ匀 速前 进 ． 而在 图 １ （ ｂ ） 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 （ 静 止） ， 弹簧 测 力 计 的示 数 等 于铁 块 所 受 摩 擦 力 的大
展学生的创新能力．
关键词 ： 设 计 型 实 验 动 摩 擦 因数 平 衡 类 测 法 牛 顿 定 律 类 测 法 功 能 关 系 类 测 法
物 理学 是一 门以实验 为基 础 的学 科 ， 实 验 既是 物理学 的基础 ， 也是 学 习物 理 的重要 部分 ． 实验 既是
Ｎ） 情 况放 大 画出 ， 则 铁块 Ｐ与金 属板 Ｑ间的动摩 擦
理 知识 和 实 验 技 能 创 造 性 地 应 用 到 新 的 实 验 情 境
中， 由题 设 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
图 ｌ
测定 物 理量 的值 ． 设 计 实 验 是 对 学 生综 合 处 理 实 际
得 一
图 ３
解析： （ １ ）滑块 在 水 平轨 道 上从 Ａ 到 Ｂ 做 初 速 说明： 本 方 案把现 行 教材 中 的习题 ， 在 水平 面上
受摩 擦 力为 Ｆ， 一２ ． ４ Ｎ． 由于铁 块在 水平 方 向运动 ， 其 在竖 直方 向受 力平 衡 ． 其 正 压力 在 数 值 上 等 于铁 块所 受 的重 力大 小 ， 即
ＦＮ一 ５ Ｎ
水平 桌 面上 ， 用手 通过 弹簧 测力 计 向右用 力 Ｆ拉 Ｐ， 使 Ｐ向右运 动 ； 图１ （ ｂ ） 把 弹簧测 力计 的一 端 固定在 墙上 ， 用 力 Ｆ 水 平 向左 拉 金 属 板 ， 使 金 属 板 向左 运
滑动摩擦因数的实验观察与分析
滑动摩擦因数的实验观察与分析滑动摩擦因数（Coefficient of Sliding Friction）是表征摩擦力大小的一个重要指标，它描述了两个物体在相对运动过程中所产生的摩擦力与物体压力之间的比值关系。
掌握滑动摩擦因数的大小及其影响因素对于工程设计、物体运动以及力学研究等领域都具有重要意义。
为了对滑动摩擦因数进行实验观察与分析，我们需要准备以下实验器材和材料：1.平面表面：可以选择使用实验室提供的专业实验台面或者一些具有较光滑表面的材料，如金属板、塑料板等。
2.测力计：用于测量施加在物体上的摩擦力大小。
可以选择电子式测力计或机械式测力计，需要根据实验需求选择合适的测力范围。
3.物体：选择两个不同材料的块状物体，可以使用金属、塑料、木材等材料，并确保表面光滑度较好。
实验步骤如下：1.准备实验台面，确保表面平整光滑。
将第一个物体放置在台面上，并施加一个水平方向的力，使其开始滑动。
2.将测力计连接到第一个物体上，以测量施加在物体上的摩擦力大小。
确保测力计与物体保持水平方向，并观察测力计的读数。
3.调整施加的力的大小，以使物体保持稳定的滑动状态。
记录测力计的读数和所施加的力的大小。
4.重复以上步骤，将第二个物体替换到实验台面上，并进行相同的操作。
记录测力计的读数和施加的力的大小。
5.根据测力计的读数和施加的力的大小，计算每个物体的滑动摩擦因数。
滑动摩擦因数的计算公式如下：6.对于不同材料的物体，重复实验步骤1-5，获得多组数据。
分析实验结果时，可以结合理论知识和实验数据进行综合讨论。
以下是一些可能的分析方向：1.比较不同材料的物体滑动摩擦因数的大小。
通过对比实验结果，可以得出不同材料在相同工况下的摩擦性能，以及找出摩擦性能较好的材料。
2.探究物体表面光滑度对滑动摩擦因数的影响。
可以对比不同光滑度的物体进行实验，分析其摩擦因数与光滑度之间的关系。
3.研究物体重力对滑动摩擦因数的影响。
可以在不同重力条件下进行实验，观察物体滑动摩擦因数随重力变化的趋势。
高一物理实验数据的误差分析与改进方法
高一物理实验数据的误差分析与改进方法实验是学习物理知识的重要途径之一，通过实验可以帮助我们更好地理解和应用物理原理。
然而，由于各种因素的干扰，实验数据常常存在误差。
本文将对高一物理实验数据的误差进行分析，并提出相应的改进方法，以提高实验数据的准确性和可靠性。
一、误差类型及原因分析在物理实验中，误差可分为系统误差和随机误差两种类型。
系统误差是由于实验仪器、实验条件或操作者等因素的固有偏差引起的，而随机误差是由于实验环境的不确定性导致的。
1. 系统误差系统误差可能是由于实验仪器的精度不够高或仪器失调引起的。
此外，实验条件的控制不当，如温度、湿度等变化，也会引起系统误差。
操作者的技术水平、实验过程中的人为因素等也可能导致系统误差的产生。
2. 随机误差随机误差是由于实验过程中的各种未知因素所引起的。
例如，实验环境的微小波动、实验仪器的读数误差等都可以导致随机误差的出现。
此外，实验操作的不确定性和不精确性也会增加随机误差的发生。
二、改进方法为了减小实验数据的误差，我们可以采取以下改进方法：1. 提高实验仪器的精度实验仪器的精度对实验数据的准确性有重要影响。
因此，我们应该选择精度更高的实验仪器来进行实验。
在实验前，还应该对仪器进行校准和调试，确保其准确度和可靠性。
2. 控制实验条件为了减小系统误差，我们需要控制实验条件。
在实验前，应该仔细检查实验环境，确保温度、湿度等条件的稳定。
此外，操作者应严格按照实验步骤进行实验操作，避免个人技术水平和操作不当对实验结果产生影响。
3. 重复实验并取平均值由于随机误差的存在，同一实验的结果可能会有较大的差异。
为了提高数据的可靠性，我们可以进行多次实验并取平均值。
通过多次实验，可以减小随机误差的影响，得到更为准确的实验数据。
4. 分析误差来源并进行补偿在实验过程中，我们应该仔细分析实验数据的误差来源。
如果发现某些因素对实验结果产生了显著影响，我们可以尝试进行误差补偿。
例如，通过校正实验仪器的读数，或者对实验数据进行适当的修正等。
关于“研究滑动磨擦”实验的改进
关于“研究滑动摩擦”实验的改进江苏如皋市丁北中学薛敏初中物理课本第一册“研究滑动摩擦”的学生实验，是按课本第73页图3－12进行的。
实际操作中存在着不少缺陷：1.实验中木板的长度太短，仅仅靠实验操作者的手去拉弹簧秤，而拖动木块运动时要保持一个不变的力是很难做到的，更难使学生相信木块是在作匀速直线运动；2.由于影响摩擦力的因素并不单纯，实验中会使弹簧秤的指针在运动中发生拦动，加之在运动中眼睛要跟随运动而读数。
学生不容易直接从弹簧秤上读出较准确的数值。
因此，实验后学生对滑动摩擦力的大小是否还跟其它因素有关就捉摸不定了。
例如部分学生仍认为物体运动速度的大小、接触面积的大小等因素会影响摩擦力的大小。
因此这个实验很有改进的必要。
教学中笔者对这个实验的器材和方法作了以下改进，实践证明这些改进措施是行之有效的。
现介绍于下。
一、实验装置如图1所示。
A是固定弹簧秤的水平铁丝架，（目的是为了减小实验时弹簧秤的自重而引起的实验误差）。
B是弹簧秤，C是传动带。
（为了避免实验时因带子接头的不平影响实验效果，笔者用无接头的横截的一段汽车内轮胎代替。
如图2）。
D是小木块，在木块上底面上贴满一块医用胶布。
E是可绕轴转动的圆柱。
F是小电动机。
（笔者是取用额定电压为12V的汽车用雨刮器的电动机代替）二、实验方法：1.按图示装置，接通电源（实验室用J1201型低压电源可代用）读出弹簧秤示数。
2.改变电动机的转速。
（改变电动机电源电压）。
使木块在不同的相对速度下运动。
看弹簧秤示数，分析摩擦力的大小与速度有无关系。
3.在木块上方分别加一只、两只砝码。
接通电源，看弹簧秤读数，分析摩擦力大小与压力的关系。
4.将木块倒过来，使有胶布的一面与传动带接触。
接通电源，看弹簧秤示数，分析摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系。
5.将木块侧立，接通电源看弹簧秤的示数。
分析摩擦力大小与接触面的大小有无关系。
测量动摩擦因数(实验报告)(学生版)
测量动摩擦因数 试验报告试验日期：________ 班级:_________试验成员：___________________指导老师：__________一、试验名称：测量动摩擦因数 二、试验目的：1.学习了解各种材料动摩擦因数的测定方法2.通过试验加深对动摩擦因数的理解3.通过试验测定不同材料之间的动摩擦因数，探究材料之间的摩擦特性。
三、思索与猜测1.以下哪个试验装置更合理？为什么？四、试验原理滑动摩擦力与动摩擦因素关系N f μF1.滑动摩擦力的测量：转化法，依据二力平衡，物体匀速运动时，拉力的大小等于滑动摩擦力的大小2.压力的测量：物体放在水平面上，依据二力平衡，静止时，接触面间的正压力等于物体的重力.五、试验器材带定滑轮的长木板、木块、弹簧测力计、白纸。
六、试验步骤1.如下图，将带定滑轮的长木板水平放在桌面上，将绳子穿过滑轮一端系在木板上，另一端挂上适当的质量.2、将弹簧测力计一端固定在带滑轮的长木板上，另一端钩住木块，保证拉力水平。
3、释放重物，带动木板移动，木块跟随一起移动，待稳定后记录下弹簧测力计的速度，填入表格4、重复试验5次，屡次测量填入表格5、在长木板上贴上白纸，重复以上试验，测定不同材料之间的动摩擦因素6、在长木板上贴上毛巾，重复以上试验，记录数据七、数据记录表1八、试验结论九、误差分析1.本试验误差来源哪里？十、考前须知1.带定滑轮的长木板要水平放置，可以用水平仪放置两端，保证明验过程中保持水平，使得接触面的压力等于重力大小。
2.试验过程中要保证接触面洁净，以保证明验结果的精确性。
3.由于动摩擦因素与温度有关，试验过程尽量保持温度恒定，两次试验之间间隔肯定时间，减小摩擦生热给试验带来的影响。
动摩擦因数测量实验
动摩擦因数测量实验引言动摩擦因数是描述物体表面间相互作用的重要指标，对于摩擦力的研究和实际应用有着重要的意义。
本实验旨在通过测量动摩擦因数，探究不同材料之间的摩擦特性，并了解摩擦因数对物体的运动影响。
实验原理动摩擦因数是指当两个物体相互接触并相对移动时，两物体表面间摩擦力和垂直于表面的压力之比。
常用的测量方法包括平面摩擦实验和斜面摩擦实验。
在平面摩擦实验中，将一个物体放置在水平表面上，另一物体施加水平力使之相对滑动。
测量所需的数据包括施加力的大小、两物体表面的接触面积以及所施加力的方向。
根据两物体所受力的平衡关系，可以得到动摩擦因数的数值。
斜面摩擦实验则通过将物体放置在倾斜的平面上，使其自由滑动，测量所需的数据包括物体的质量、倾斜角度以及滑动的距离。
同样根据受力平衡关系，可以得到动摩擦因数的数值。
实验步骤1.准备工作：清洁实验平面和滑动物体表面，确保表面干净无杂质。
2.平面摩擦实验：–将实验平面倾斜一定角度，使得滑动物体能够自由滑动。
–将滑动物体放置在平面上，并施加水平力使其滑动。
–测量施加力的大小，记录实验数据。
–重复实验，改变滑动物体或实验平面的材料，记录实验数据。
3.斜面摩擦实验：–将实验平面倾斜一定角度。
–将滑动物体放置在倾斜平面上，使其自由滑动。
–通过测量滑动物体滑动的距离以及滑动过程中所用时间，计算滑动速度。
–根据所施加的力、物体质量以及滑动速度，计算摩擦因数。
–重复实验，改变滑动物体或实验平面的材料，记录实验数据。
4.数据处理和分析：–统计所有实验数据，并计算每组数据对应的摩擦因数。
–分析不同材料之间的摩擦因数差异。
–对实验结果进行讨论和解释。
5.结论：–总结实验结果，归纳不同材料之间的摩擦特性。
–分析实验中可能存在的误差来源，并提出相应改进方案。
实验注意事项•实验时保持实验环境干净，避免灰尘和杂质对实验结果的影响。
•实验中尽量减小误差，提高数据准确性。
•操作过程中应注意安全，避免发生意外情况。
高中物理实验误差处理题分析
高中物理实验误差处理题分析在高中物理学习中，实验是一项重要的环节，通过实际操作来观察和验证理论，培养学生的实践能力和科学精神。
然而，实验中难免会出现误差，这就需要我们进行误差处理。
本文将针对高中物理实验误差处理题进行分析，介绍一些解题技巧和注意事项。
一、绝对误差和相对误差在实验中，我们常常需要测量某个物理量的数值，并且会存在一定的误差。
误差可以分为绝对误差和相对误差。
绝对误差表示测量结果与真实值之间的差别，通常用Δ表示；相对误差则是绝对误差与测量结果的比值，用ε表示。
例如，某次实验测得小球的质量为12.5g，而真实值为12.0g。
那么绝对误差Δ=12.5g-12.0g=0.5g，相对误差ε=0.5g/12.5g=0.04。
在解题时，我们可以根据绝对误差和相对误差的定义，进行计算和比较。
如果要求绝对误差小于某个给定值，我们可以列出不等式进行求解；如果要求相对误差小于某个给定值，我们可以列出比较式进行求解。
二、误差传递和合成在实验中，我们常常需要通过多个测量结果来计算某个物理量的值。
而这些测量结果的误差会传递和合成，从而影响最终的计算结果。
因此，我们需要了解误差的传递和合成规律。
1. 误差传递当我们进行复杂的计算时，误差会通过公式的运算传递到最终结果上。
常见的误差传递规律有加减法、乘除法、幂函数等。
例如，我们要计算某个物体的密度，需要测量它的质量和体积。
如果质量和体积的测量结果都存在误差，那么计算得到的密度也会存在误差。
在这种情况下，我们可以通过误差传递公式来计算最终的误差。
2. 误差合成当我们进行多次测量时，每次测量都会存在误差。
而这些误差需要进行合成，从而得到最终的误差。
例如，我们要测量某个物体的长度，进行了三次测量，分别得到结果为10.1cm、10.2cm和10.3cm。
那么最终的测量结果应该是这三次测量结果的平均值，即(10.1+10.2+10.3)/3=10.2cm。
而误差的合成则可以通过计算这三次测量结果与平均值之间的差别来得到。
对探究影响摩擦力大小因素实验的分析及改进
对探究影响摩擦力大小因素实验的分析及改进李参军;黄平安【摘要】The traditional experiment device for studying the influence factors of friction force was improved .The board was moved instead of the slider ,and the force direction was changed by a sta-tionary pulley .Using this improved device ,the difficulty of operation was reduced ,and the accuracy was improved .%对传统的影响滑动摩擦力大小因素的实验进行改进，把物块的运动变换成下面木板的运动，并用定滑轮改变拉力的方向。
使用改进后的装置不但可以降低操作的难度，还可提高实验的准确性。
【期刊名称】《物理实验》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】2页(P17-18)【关键词】摩擦力;弹簧测力计;定滑轮【作者】李参军;黄平安【作者单位】陕西户县大王中学，陕西西安710301;肖港初级中学，湖北孝感432100【正文语种】中文【中图分类】O642.423探究影响滑动摩擦力大小因素的实验是初中物理中非常重要的实验，但该实验如果按照课本上的方法进行，则实验不但难以操作，而且误差很大，不能进行定量的研究.经笔者认真分析，实验的设计主要存在两点不足：1)根据二力平衡的条件，只有弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时，木块才处于平衡状态，受到的才是平衡力，这时摩擦力的大小才等于弹簧测力计的示数；所以实验时就要求必须要用手拉弹簧测力计使木块做匀速直线运动，但是实际上不但是学生，就是教师实验时也很难控制木块做匀速直线运动，所以弹簧测力计的示数会不时地变化，而且实验中还要求在弹簧测力计运动时读数，这样学生在尽量保持木块做匀速直线运动的同时，还要读出正在运动而且示数很可能不稳定的弹簧测力计的读数，不但操作困难，而且读数的误差也不会小.2)弹簧测力计设计时是按照竖直测量设计的，因为这样做调零比较方便. 如果用竖直调零的测力计测量水平力时，已经用了较小的拉力了测力计的读数还可能是0，所以其测量值会减小，这是由因为竖直时弹簧自身的重力会就把指针向下拉，而水平测量时重力不起作用；但是水平调零因为没有力把测力计拉直，很难准确调零. 所以用弹簧测力计水平测量也是产生实验误差的原因之一.正是因为这2个原因，导致该实验不但难以操作，而且误差较大，所以必须对实验装置进行必要的改进.关于物块难以做匀速直线运动的不足，已经被很多同仁发现，而且提出了两类改进的建议：第一种改进的方法是使用机械(例如小电动机)来代替人拉动弹簧测力计使木块做匀速直线运动，这种方法中电动机的转速比较稳定，基本可以保证木块做匀速直线运动，而且其速度可以通过电流大小来控制，所以不失为一种的好改进思路，但是要找正好配套的小电动机却并不是很容易的.第二种改进的方法如图1所示，将测力计一端挂在木块上，另外一端固定，用力抽动木块下的木板，木块开始会随木板滑动随后很快静止，当木块静止时就处于平衡状态，这时弹簧测力计的示数就等于它受到下面木板的摩擦力. 因为摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，与互相接触的2个物体间的运动速度无关，所以该操作只要下面的木板运动就可以，而不必做匀速直线运动. 同时，木块和测力计始终处于静止状态，则测力计的示数会很稳定，读数也很方便. 因此这样的操作不但准确，而且还大大降低了操作的难度. 这种改进方法通过动静的转化回避了匀速直线运动，思路确实巧妙，所以被广泛推荐甚至多次进入中考试题. 但是，这一改进是存在问题的，即这个改进是在默认摩擦力与速度无关才成立的，所以如果这样改进实验，应该先让学生以不同的速度拉下面的木板，观察测力计的示数是否会改变，只有通过实验证明示数不变，这样的改进才更有说服力.图1 改进装置1弹簧测力计水平测量读数不准误差较大很容易被实验者忽略，其实这个误差也不小，从某种程度上说，之所以不能探究摩擦力与压力的定量关系，主要就是因为该误差的存在. 要对实验进行改进也很不难，只要加1个能够改变力的方向的定滑轮就可以了(如图2所示). 加了定滑轮后测力计由水平测量变成了竖直测量，误差减小，完全可以满足探究摩擦力与压力定量关系的探究.下面对这个实验的改进做一些细节性的补充说明：1)为了探究摩擦力与压力的关系，可以不改变木板和木块，分别给木块上放不同质量的砝码做实验.2)为了探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系，木块不变，实验中可以选择上下表面粗糙程度不同的木板或者用木板的上下2个表面分别实验；也可以利用在木板上放置砂纸、毛巾的方法分别实验.3)该实验如果用小车代替木块，还可以通过把小车正放和倒放用实验证明滚动摩擦力远小于滑动摩擦力.图2 改进装置2【相关文献】[1] 闻月丰，彭松林. 探究“滑动摩擦力大小的影响因素”的实验改进[J]. 物理教学探讨，2013，31(9)：53.[2] 周剑. 苏科版教材中“探究滑动摩擦力”实验的分析与改进[J]. 中学物理(初中版)，2014，32(3)：34-35.。
动摩擦因数测定实验报告
动摩擦因数测定实验报告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F1=mgsinθ①当整个装置加速下滑时，小球加速度a=对整个装置有a=gsinθ-μgcosθ得F1-F2②，亦即整体加速度，所以mμ=gsinθ-a③gcosθ把①、②两式代入③式得F1F1-F2F2Fgsinθ-aμ====2tgθgcosθgcosθmgcosθF1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。
2020年苏科版中考物理实验(探究型)专题13-摩擦力大小影响因素探究(三)
专题13-摩擦力大小影响因素探究（三）1、（2019·本溪）在探究“ 滑动摩擦力的大小与哪些因素有关” 的实验中，实验过程如图所示。
（1）在实验中应水平匀速直线拉动物体A，根据原理测出滑动摩擦力的大小。
（2）比较甲、丙两次实验可以得出结论：在相同时，接触面越，滑动摩擦力越大。
（3）在甲、乙两次匀速直线拉动物体的过程中，如果速度相同，甲、乙两次的拉力功率P甲（填“ ＞”、“ ＝” 或“ ＜”）P乙，乙图中物体B （填“ 受” 或“ 不受”）摩擦力。
（4）将实验进行了如图丁所示的改进：水平向左拉木板，木板相对于地面向左运动，物体A 相对于地面保持静止，此时弹簧测力计的示数为0.8N，则物体A 受到的滑动摩擦力是N，方向（填“ 向左” 或“向右”），此过程中木板（填“ 必须” 或“ 不必”）匀速运动。
2、（2017•威海）小明用弹簧测力计、粗糙程度均匀的水平桌面、砝码和木块等实验器材来探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
（1）小明用图甲所示的实验装置进行实验，要想知道滑动摩擦力的大小，应该使木块在水平桌面上做运动；此时滑动摩擦力大小为N。
（2）分析本实验误差产生的原因，请写出其中1条：。
（3）根据图乙给出的数据点画出f-F压关系图象；依据f-F压关系图象，思考当F压=6N时如何确定滑动摩擦力的f大小，在图乙中纵坐标轴上用字母A标记f大小的位置并留下作图痕迹。
（4）自行车刹车时，捏手刹用的力越大，车子停的越快的原因是。
3、(2019·烟台)如图所示的是小明同学“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，铁块和木块的大小和形状完全相同。
甲 乙丙 丁（1）实验时，小明同学先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，那么弹簧测力计的示数与实际摩擦力相比是偏大还是偏小？（2）分析比较甲、乙两图弹簧测力计示数，得到的结论是什么？（3）图乙、丙所示的实验过程，探究的问题是什么？（4）图丁是小红同学对实验方案的改进，D 是一个电动装置，可带动木板匀速运动，请你指出小红同学实验方案的优点。
初中物理教学中的物理实验误差分析与改进
初中物理教学中的物理实验误差分析与改进一、初中物理实验误差分析的重要性初中物理是一门以实验为基础的学科，实验在物理教学中占有重要的地位。
然而，在实验过程中，由于各种因素的影响，实验结果往往与真实值存在一定的差异，即误差。
误差分析是初中物理实验教学中不可或缺的一部分，它有助于学生了解实验的不足之处，提高实验的准确性和可信度，同时也有助于培养学生的科学态度和实验素养。
二、物理实验误差分析的方法1.确定误差来源：在分析实验误差之前，首先要明确误差的来源。
常见的误差来源包括仪器误差、环境误差、操作误差等。
2.计算误差大小：根据实验数据，计算出实际测量值与真实值之间的差距，即误差大小。
3.确定误差范围：根据误差大小，判断实验结果的可靠程度，确定误差范围。
4.分析误差性质：根据误差来源，分析误差的性质，如系统误差或偶然误差等。
三、物理实验误差的改进方法1.优化实验设计：在实验设计时，应考虑各种因素的影响，尽可能减少误差来源。
例如，选择精度更高的仪器、优化实验环境、规范操作步骤等。
2.多次测量取平均值：对于一些精度要求较高的实验，可以通过多次测量取平均值的方法，减小误差。
3.改进实验方法：在实验方法上，可以通过改进实验装置、优化实验步骤等方式，提高实验结果的准确度。
4.加强师生互动：在教学过程中，教师应鼓励学生积极参与实验过程，及时发现问题并提出改进意见。
四、实例分析以初中物理实验“测量物体的质量”为例，分析实验误差及其改进方法。
在实验中，学生使用天平测量物体的质量，但由于各种因素的影响，如天平精度、操作规范等，测量结果与真实值之间存在一定的误差。
通过误差分析，我们可以发现误差来源主要是仪器误差和操作误差。
为了减小误差，我们可以采取以下改进措施：1.优化实验环境：选择一个安静、无尘、恒温的环境进行实验，以提高天平的精度。
2.规范操作步骤：确保学生在实验过程中正确使用天平，避免因操作不当引起的误差。
3.多次测量取平均值：对于同一物体，可以通过多次测量取平均值的方法，减小误差。
摩擦力系数实验的教程和误差分析
摩擦力系数实验的教程和误差分析导言摩擦力是物体之间相互接触并相对运动时产生的一种力。
摩擦力系数是衡量摩擦力大小的物理量，对于各种物体的相互摩擦性质的研究和应用具有重要意义。
本文将介绍摩擦力系数实验的教程及误差分析。
实验原理摩擦力系数的实验通常使用水平放置的物体作为实验样本，通过施加一个与物体接触的力并逐渐增加，观察物体开始运动的临界值，通过计算可以得到摩擦力系数。
实验装置包括水平台、运动物块、移动器、传感器等。
实验步骤1. 将水平台放置在水平的实验台上，并确保其固定不动。
2. 在水平台上放置要进行实验的物块，记录物块的质量m。
3. 将移动器与物块接触，并施加一个逐渐增加的水平力F。
4. 当物块开始运动时，停止施加力，并记录物块开始运动时的力F0。
5. 重复上述步骤3和4多次，以获得准确的数据。
实验数据处理1. 根据实验数据计算物块开始运动时受到的摩擦力Ff。
2. 根据物块质量m和重力加速度g计算物块的重力Fg。
3. 根据实验步骤4中记录的力F0，计算物块开始运动时所受的总力Ft。
4. 通过公式Ff = Ft - Fg计算摩擦力Ff。
5. 根据摩擦力公式Ff = μN（其中N为垂直向上的压力，即N = mg，μ为摩擦力系数），计算摩擦力系数μ。
6. 将多次实验得到的数据进行平均，得到摩擦力系数的准确值。
误差分析在进行摩擦力系数实验时，可能会产生一些误差，主要包括实验仪器的误差和操作误差。
1. 仪器误差：实验中使用的仪器可能存在一定的测量误差，如传感器的误差、质量秤的误差等。
可以通过对仪器的校准来减小误差。
2. 操作误差：操作者在进行实验时，由于力控制不准确或读数不精确等原因，可能导致数据的偏离。
可以通过多次重复实验，并取平均值来减小误差。
3. 环境误差：实验环境的温度、湿度等因素可能对实验结果产生一定的影响。
可以在实验过程中控制环境条件并注意记录环境因素，以便进行误差分析和校正。
结论通过摩擦力系数实验的教程和误差分析，我们可以了解到摩擦力系数的测量方法及其相关误差。
初中物理教学中的物理实验误差分析与改进
标题：初中物理教学中的物理实验误差分析与改进摘要：本文旨在分析初中物理实验中的误差来源，提出改进方法，以提高实验的准确性和可信度。
本文主要围绕一些常见实验，分析了误差的产生原因，并探讨了如何通过改进实验设计、使用高质量器材、规范操作步骤等方法来减少误差。
一、引言初中物理是一门以实验为基础的学科，通过实验，学生可以更好地理解和掌握物理原理。
然而，实验过程中往往存在误差，影响实验结果的准确性和可信度。
因此，分析实验误差并寻找改进方法，对于提高实验教学质量具有重要意义。
二、实验误差来源1.仪器误差：实验器材的质量和精度直接影响实验结果的准确性。
例如，测量长度的刻度尺不准确、天平砝码不准确等，都会导致误差。
2.环境误差：实验环境对实验结果产生影响，如温度、湿度、气压等环境因素的变化，可能导致仪器读数产生误差。
3.人为误差：实验操作过程中的错误或疏忽可能导致误差。
例如，读取数据时视线不垂直、记录数据时出现笔误等。
4.原理误差：实验原理中的假设和近似可能导致误差。
例如，理想气体状态方程在实际应用中可能存在偏差。
三、实验改进方法1.改进实验设计：在实验设计阶段，应充分考虑各种可能影响实验结果的因素，尽可能选择精确度高、稳定性好的器材，优化实验步骤，减少人为误差。
2.使用高质量器材：选择精度高、稳定性好的器材可以显著降低误差。
购买器材时应关注产品质量，尽量选择正规品牌和厂家。
3.规范操作步骤：教师应在实验前对学生进行操作培训，确保学生正确使用实验器材，避免因操作不当引起的误差。
4.多次测量取平均值：对于一些容易受环境因素影响的实验，如温度、湿度等测量，可以采用多次测量取平均值的方法，以降低误差。
5.利用科技手段：随着科技的发展，许多先进的技术手段可以用于物理实验中，如数字化传感器、虚拟仿真软件等，这些技术可以显著提高实验的准确性和可信度。
四、具体实验案例分析以“探究影响液体蒸发快慢的因素”实验为例，该实验旨在帮助学生理解液体蒸发的概念和影响因素。
初中物理教学中的实验误差分析与改进措施
初中物理教学中的实验误差分析与改进措施一、引言初中物理教学是培养学生物理思维和实验技能的重要阶段。
实验是物理教学的重要组成部分，通过实验，学生可以更好地理解和掌握物理知识，提高动手能力和解决问题的能力。
然而，在实验过程中，误差是无法避免的问题，它会影响实验结果的准确性和可靠性。
因此，对实验误差的分析和改进措施的研究显得尤为重要。
本文将就初中物理教学中的实验误差进行分析，并提出相应的改进措施。
二、实验误差分析1.仪器误差：仪器是实验中必不可少的工具，仪器的精度和准确度直接影响实验结果的准确性。
如果仪器的精度不够，就会产生误差。
2.环境误差：环境因素也会对实验结果产生影响，如温度、湿度、气压等环境条件的变化，都会导致实验数据的不准确。
3.人为误差：人为误差主要是由操作不当或观察不仔细引起的。
例如，在测量长度时，读数时的误差、记录数据时的误差等。
4.方法误差：实验方法的选择也会影响实验结果的准确性。
例如，不同的测量方法可能会导致不同的误差。
三、改进措施1.仪器选择与校准：在选择实验仪器时，应选择精度高、稳定性好的仪器。
同时，对于新购买的仪器，应进行校准，确保其精度符合实验要求。
2.环境控制：在进行实验前，应充分了解实验环境对实验结果的影响，并采取相应的措施来控制环境因素，如调整温度、湿度、气压等。
3.规范操作：教师应向学生明确实验操作步骤和注意事项，并监督学生的操作过程，确保学生按照规范进行实验。
4.优化实验方法：在实验方法的选择上，应根据实验目的和实验条件进行优化。
例如，可以采用更精确的测量方法、采用多次测量取平均值等方法来减小误差。
5.数据处理：对于实验中产生的误差，应采用科学的方法进行处理。
例如，可以采用平均值法、图表法等方式来减小误差，提高实验结果的准确性。
6.增强学生实验能力：在实验教学中，教师应注重培养学生的实验能力，包括实验设计、实验操作、数据处理等方面的能力。
通过不断的实践和训练，提高学生的实验技能和误差处理能力。
江苏省新海高级中学2024届物理高一上期中质量跟踪监视模拟试题含解析
江苏省新海高级中学2024届物理高一上期中质量跟踪监视模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。
写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。
在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。
全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、2010年10月底，树德中学隆重举行中学生秋季运动会，无论是运动员还是场外的学生，都体现了运动会的精神，彰显了树德学子的风采。
其中，有关下列运动说法正确的是（）A．在男子1500米比赛中，某运动员刚好跑了2圈时，他的位移为800米B．在跳高比赛中，某运动员用“背跃式”越过了1.8米的横杆，则他的起跳速度约为6m/sC．在拔河比赛中，甲班胜了乙班，是因为甲拉乙的力比乙拉甲的力更大D．在高一女子100米决赛中，某运动员以8 m/s的速度冲过终点，全程用时约15秒，则平均速度为20m/s 32、以速度10m/s作匀速直线运动的汽车，在第4s末关闭发动机开始做匀减速运动，在第5s内的平均速度为9m/s，则汽车在前10s内的位移为（）A．45m B．56m C．64m D．65m3、一质点自原点O开始在x轴上运动，初速度v0＜0，加速度a＜0，现使a值不断减小直至为0，在a值变化过程中，质点的（）A．速度不断减小，位移不断减小B．速度不断减小，位移不断增大C．速度不断增大，当a=0时，位移达到最大值D．速度不断增大，当a=0时，速度达到最大值4、下列各组物理量中，全部是矢量的是（）A．位移、时间、速度B．质量、速度、平均速度C．路程、时间、加速度D．速度、力、位移5、从静止开始做匀加速直线运动的物体，10s内的位移为10m，则20s内位移是（）A．20m B．40m C．80m D．90m6、在机场和火车站对行李进行安全检查用的水平传送带如图所示，当行李放在匀速运动的传送带上后，传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对静止，行李随传送带一起匀速通过检测仪检查，设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4m/s，某行李箱的质量为5kg，行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2，当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上的A点，已知传送带AB两点的距离为1.2m，那么在通过安全检查的过程中，g取10m/s2，则( )A．开始时行李箱的加速度为0.2 m/s2B．行李箱从A点到达B点时间为3.1 sC．行李箱内物品质量越大，由A到B的时间越长D．传送带上将留下一段摩擦痕迹，该痕迹的长度是0.04 m7、下列说法中，表示时刻的是（）A．列车员说，火车在本站停车8分钟B．列车员说，火车8点42分到站C．实验高级中学上午7点45分，第一节课开始上课D．一节课的时间是40分钟，还有3秒就要下课了8、物理实验经常需要测量，以下用于测量时间的仪器是_____。
测动摩擦因数实验的改进
请用缺点列举法改进一个实验
测量动摩擦因数的实验，通常是弹簧秤拉动滑块使其在某种材料的平面上匀速运动，读出弹簧秤的读数，再读出竖直静止悬挂滑块时的弹簧秤的读数，两次读数的比值即为所求。
由于很难做到让滑块匀速运动，所以第一次读数存在较大误差。
改进一：如果采用下图，只要用力F将下面的板拉出来，静止的滑块一直受到不变的滑动摩擦力，只要读出滑块左边弹簧秤的示数，据二力平衡关系，就能准确的知道摩擦力大小，再读出竖直静止悬挂滑块时弹簧秤的读数，两次读数的比值即为所求。
此种做法的误差就小得多。
改进二：滑块从高为H的斜面顶端由静止滑下继续沿同种材料的平面滑行至停止，设从开始到停止两点的水平距离为S，由动能定理知动摩擦因数等于H 与S的比值，误差的来源于长度H与S的测量，而长度的测量还是比较精确的。
2023年高考物理实验题方法总结和训练误差分析(原卷版)
误差分析系统误差：实验时不可避免的误差,如摩擦阻力,空气抄阻力,伏安法测电阻实验原理上存在缺陷造成的误差,还有用到电源的话还有诸如电压不恒定等实验本身的误差。
系统误差来源:1、仪器误差。
这是由于仪器本身的缺陷或没有按规定条件使用仪器而造成的。
如仪器的零点不准，仪器未调整好，外界环境（光线、温度、湿度、电磁场等）对测量仪器的影响等所产生的误差。
2、理论误差。
这是由于测量所依据的理论公式本身的近似性，或实验条件不能达到理论公式所规定的要求，或者是实验方法本身不完善所带来的误差。
例如热学实验中没有考虑散热所导致的热量损失，伏安法测电阻时没有考虑电表内阻对实验结果的影响等。
3、操作误差。
这是由于观测者个人感官和运动器官的反应或习惯不同而产生的误差，它因人而异，并与观测者当时的精神状态有关。
偶然误差：测量误差,实验操作失误等人为的,可避免的误差。
一般减少的办法就是多次测量求平均值。
总结一下,系统误差不可避免（但可通过平衡摩擦力等方法减小）,而人为误差可通过多次测量的避免。
例题1. （2022·全国乙卷·T23）一同学探究阻值约为550Ω的待测电阻x R在0~5mA范围内的伏安特性。
可用器材有：电压表V（量程为3V，内阻很大），电流表A（量程为1mA，内阻为300Ω），电源E（电动势约为4V，内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值可选10Ω或1.5kΩ），定值电阻0R（阻值可选75Ω或150Ω），开关S，导线若干。
（1）要求通过x R的电流可在0~5mA范围内连续可调，在答题卡上将图（a）所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图________；（2）实验时，图（a）中的R应选最大阻值为______（填“10Ω”或“1.5kΩ”）的滑动变阻器，0R应选阻值为______（填“75Ω”或“150Ω”）的定值电阻；（3）测量多组数据可得x R的伏安特性曲线。
若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图（b）和图（c）所示，则此时x R两端的电压为______V，流过x R的电流为_____mA，此组数据得到的x R的阻值为______Ω（保留3位有效数字）。
一道摩擦力做功题的错解分析
一道摩擦力做功题的错解分析
于正荣
【期刊名称】《物理实验：中学部分》
【年(卷),期】2004(24)10
【总页数】1页(P48)
【作者】于正荣
【作者单位】伍佑中学，江苏盐城224041
【正文语种】中文
【中图分类】G633.7
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对一道测动摩擦因数实验设计方案的误差分析
江苏省新海高级中学 李庆 222006
测定动摩擦因数是高中物理的一个设计性实验，根据不同的原理可以有许多设计方案。
下面针对利用动能定理所设计的一个方案作误差分析。
如图1所示，小滑块从斜面顶点A 由静止沿ABC 滑至水平部分C 点而停止。
已知斜面高为h ，滑块运动的整个水平距离为S ，设滑块在转角B 处无动能损失，
斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同，求此动摩擦因数。
滑块从A 点滑至C 点，只有重力
和摩擦力做功。
设滑块质量为m ，动摩擦因数为μ，斜面倾角为θ，斜面底
边长S 1，水平部分长S 2，S = S 1 + S 2。
由动能定理得：
0cos cos 21=-⋅-m gS S m g m gh μθ
θμ （1） 化简得：021=--S S h μμ 得：S
h S S h =+=21μ。
（2） 从计算结果可以看出，只要测出斜面高度h 以及整个水平部分长度S ，即可计算出动摩擦因数，而且动摩擦因数与斜面的倾角θ无关。
若将起点A 与终点C 连接起来，测出连线AC 与水平方向之间的夹角α，可得：μ= tan α。
于是，上面的设计方案就可变为下面的试验操作题：
如图2所示的器材：木制轨道，其倾斜部分倾角较大，水平部分足够长，还有小铁块、两枚图钉、一条细线、一个量角器。
设转角处无
动能损失，斜面和水平部分与小铁块的动摩擦因数相
同。
用上述器材，测定小铁块与木质轨道间的动摩擦因数。
请你设计实验步骤，并推导出最后表达式。
实验步骤是这样的：
（Ⅰ）将小铁块从倾斜轨道上的某点A 由静止释放，让其下滑，最后停止在水平面上的C 点（这一过程可参见图1）
（Ⅱ）用图钉把细线固定在释放点A 与铁块最后静止点C 之间，并使线绷直 （Ⅲ）用量角器测量细线与水平面之间的夹角，记为α。
借助上例思路，得出最后结果为：μ= tan α。
这一设计方案有一个前提条件，就是滑块在转角处无动能损失，最后的结果与斜面的倾角无关。
其实，正是由于滑块在转角处的动能损失，才是该实验误差的主要来源。
同时，要想滑块能从斜面上滑下来，斜面倾角θ必须大于摩擦角θ0，结果应该与θ有关。
所谓摩擦角θ0是这样定义的：设想滑块恰能沿斜面匀速下滑，此时斜面的倾角称为摩擦θ 图
2
图1
角，所以有：tan θ0 =μ。
设滑块下滑到转角B 处时的速度为v ，进入水平轨道后，竖直方向的分
速度变为零，只保留水平方向的分速
度：v x = v cos θ。
A →
B 过程： 02
1cos cos 21-=⋅-mv S mg mgh θθμ （3） B →C 过程：θμ2222cos 21210mv mv mgS x -=-
=- （4） 解上述两式，得：θ
μ221cos /S S h +=。
（5） 显然，（2）式为动摩擦因数的测量值，（5）式为真实值。
测量值大于真实值，相对误差为：
θ
θμμμη22122121cos /cos /S S h S S h S S h ++-+=-=真真测2
122tan S S S +=θ （6） 从（6）式粗略地看，要使相对误差取最小，斜面倾角θ应尽量取小，接近摩擦角θ0为最好。
但在取不同的θ角时，S 1、S 2都是变化的，所以相对误差何时取最小，还需要进一步讨论。
就实验的实际操作来说，最好控制的是让滑块从斜面上的同一个位置无初速地释放，即图1中的AB 距离为一定值，记AB = L ，则有：h = L sin θ，S 1 = L cos θ，分别代入（2）、（5）、（6）式得：
2
cos sin S L L +=θθμ测 （7） θ
θθμ22cos /cos sin S L L +=真 （8） 2
22cos tan S L S +=θθη （9） 将（5）式变为：θθμθ
322cos cos sin L L S -= （10）
y 图3
代入（9）式并整理得：θ
θμθθθμθηcos sin cos cos sin sin 22+-= 1cos sin cos 12-+=θ
θμθ12sin 2cos 12-++=θμθ ()12cos 112
02--++=θθμ（其中：μθ=0tan ，即μθarctan 0=）
显然，当2θ=θ0，即θ=θ0 / 2 时，相对误差最小，当然，还与动摩擦因数μ有关。
因此，在实验时尽可能选择动摩擦因数大一些的材料，调节好斜面的倾角，使其比摩擦角θ0 = arctan μ略微大一些，只要滑块能在斜面上滑下即可。
则动摩擦因数为：
21
22122/cos /cos sin S L S S h S L L +=+=θθθμ。
此时，测量值于与真实值之间的相对误差才能尽可能小。
此文发表在《中学物理》2007.12期。