探究摩擦力大小试验及试验改进的方法

探究摩擦力大小实验及实验改进的方法

方法一

本实验的重点在于设计实验。1、用控制变量的思想让可能影响滑动摩擦力的某一因素发生变化，提出具体的做法，特别是研究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系时，我们要控制压力和接触面粗糙程度相同，因此应使用几个面面积不同，但各面粗糙程度相同的同一木块。依据实验结论，我们还可以比较两不同物体表面的粗糙程度。即压力相同时，滑动摩擦力大，表示接触面粗糙。如比较大小、形状相同的木块和铁块，那个表面粗糙时，采用将两物块叠放，以保证两次对水平面的压力相同，测出滑动摩擦力，力较大的那个面更粗糙。2、用替代的方法，运用二力平衡的知识，测滑动摩擦力的大小。因此就要注意，木块水平放置，弹簧测力计需沿水平方向匀速拉力木块，同时读出示数的大小，也就是滑动摩擦力的大小。

实验改进：弹簧测力计需沿水平方向匀速拉力木块，比较难做到，我们可以固定弹簧测力计而拉木板。拉动木板就不用匀速。

方法二

物理探究实验：影响摩擦力大小的因素

探究准备：

弹簧测力计，长木板，棉布，毛巾，带钩长方体木块，砝码，刻度尺，秒表。探究指导：

关闭发动机的列车会停下来，自由摆动的秋千会停下来，踢出去的足球会停下来，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了摩擦力。

运动物体产生摩擦力必须具备以下三个条件：1.物体间要相互接触，且挤压；

2.接触面要粗糙；

3.两物体间要发生相对运动或有相对运动的趋势。三个条件缺一不可。

摩擦力的作用点在接触面上，方向与物体相对运动的方向相反。由力的三要素可知：摩擦力除了有作用点、方向外，还有大小。

提出问题：摩擦力大小与什么因素有关？

猜想1：摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关。

猜想2：摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。

猜想3：摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两种物体间接触面积的大小有关。探究方案：

用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的摩擦力；改变放在木块上的砝码，从而改变木块与长木板之间的压力；把棉布铺在长木板上，从而改变接触面的粗糙程度；改变木块与长木板的接触面，从而改变接触面积。

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探究过程：

1. 用弹簧测力计匀速拉动木块，测出此时木块与长木板之间的摩擦力：0.7N

2. 在木块上加50g的砝码，测出此时木块与长木板之间的摩擦力：0.8N

3. 在木块上加200g的砝码，测出此时木块与长木板之间的摩擦力：1.2N

4. 在木板上铺上棉布，测出此时木块与长木板之间的摩擦力：1.1N

5. 加快匀速拉动木块的速度，测出此时木块与长木板之间的摩擦力：0.7N

6. 将木块翻转，使另一个面积更小的面与长木板接触，测出此时木块与长木板之间的摩擦力：0.7N

探究结论：

1. 摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有关，表面受到的压力越大，摩擦力就越大。

2. 摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力就越大。

3. 摩擦力的大小跟物体间接触面的面积大小无关。

4. 摩擦力的大小跟相对运动的速度无关。

实验题

在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，同学们提出了以下几种猜想：A.与物体质量大小有关 B.与物体运动速度有关C.与物体间的接触面积大小有关 D.与物体间接触面的粗糙程度有关

实验中有一较长的水平粗糙桌面、一个带构的长方体木块和一支弹簧测力计可供使用。

（1）小方用弹簧测力计水平匀速拉Array动木块在桌面上进行了三次实验，实

验数据如右图所示，

表中数据可以验证猜想

（填序号），实验中采用控制变量法，

则该实验注意保持木块与桌面间的

不变，可得到的结论是。

（2）用上述器材还可以验证猜想（填序号），实验中要水平匀速

拉动弹簧测力计，是因

为，若

实验中再提供一块长玻璃板，利用上述器材还可以验证猜想（填序号）。

22、（1）B（2分）接触面积大小（1分）摩擦力大小与速度无关（1分）（2）C（2分）木块水平匀速运动时，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力才是一对平衡力，大小才相等（1分）D（1分）

小学科学摩擦力

实验器材：木板一块，弹簧测力计一个，质量不相等的物块两个

实验步骤：①组装实验器材：将木板放在水平桌面上

②开始实验：（1）将质量较小的物块放在木板上，与弹簧测力计相连，匀速拉动木板，观察弹簧测力计的示数f1

（2）将质量较大的物块放在木板上，与弹簧测力计相连，匀速拉动木板，观察弹簧测力计的示数f2

③比较两次弹簧测力计示数f1与f2的大小，得出结论

实验结果：f1＜f2，滑动摩擦力的大小与物体的重量有关，物体越重，滑动摩擦力越大

（编者提示：人教自然第9册第14课摩擦力）

材料

（1）弹子

（2）两个大小相同的食品罐（上端带有凹槽的，例如油漆罐）

找出两个大小相同的带有凹槽的罐子（见图24－1）。

把一个罐放在另一个上面，然后试着旋转上面的罐（见图24－2），会有很大的摩擦力。

现在，把弹子放在其中一个罐的凹槽里（见图24－3）。

把另一个罐头朝下放在弹子的上面，使它们啮合（图24－4）。现在你会发现，旋转上面的罐

会变得多么容易。

弹子就像球形轴承并减轻了摩擦。球形轴承很坚硬，并使两个表面有很小的接触面。

摘自《现代美国中小学实验系列：小学部分工程学实验》

2004-07-06

摩擦力与物体重量和光滑程度有关的实验设计

摩擦力的大小与物体重量有关,与物体的光滑程度有关.学生在设计实验证明的时候利用测力计将同重量的物体放在不同表面上(如桌面和玻璃上)拉动比较,将不同重量的物体放在同一表面上(如都放在桌面上)拉动,观察用力的大小,从而比较摩擦力的大小.或者拖动胖瘦两个学生用力不同来比较摩擦力大小与物体重量有关;将小车放在两个不同斜面上(玻璃和毛巾遮住的平板上)观察摩擦力大小与物体光滑程度有关...我一直在思考,有没有更好的更有突破性的实验设计方案,能让学生更明白思路更清晰.