1. 列举生活中与摩擦力有关的现象,猜想滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,并说明依据。
2. 如图5-4-1所示,用弹簧测力计拉动木块运动,此时木块受到木板的滑动摩擦力大小和拉力大小相等吗?与同学交流,如何准确得到木块所受滑动摩擦力的大小?

学生实验 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
2. 如图5-4-1所示,用弹簧测力计拉动木块运动,此时木块受到木板的滑动摩擦力大小和拉力大小相等吗?与同学交流,如何准确得到木块所受滑动摩擦力的大小?
学生实验 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
答案
1.例如,用力捏自行车刹车使自行车停下,冰壶运动员通过刷冰改变冰壶受到的摩擦力,从而改变冰壶的行进路线和旋转速度等。说明滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小和接触面的粗糙程度有关。 2.根据二力平衡的条件,当木块做匀速直线运动时,木块受到木板的滑动摩擦力大小和拉力大小相等;其他运动状态下,大小不相等。可采用步进电机拉动木块使木块近似做匀速直线运动。
- 实验目的
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
- 实验器材
弹簧测力计(或力传感器)、木块、毛巾、棉布、木板、砝码等。
- 实验步骤
1. 研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(1)将木块放置在木板上,用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉动木块。在表5-4-1中记录相关实验数据。
(2)如图5-4-2所示,在木块上逐步增加砝码个数,改变木块对接触面的压力大小。多次实验,在表5-4-1中记录相关实验数据。

表5-4-1
|序号|接触面|压力|弹簧测力计示数$F/N$|滑动摩擦力大小$F_{f}/N$|
|1|木板|不放置砝码| | |
|2|木板|放置1个砝码| | |
|3|木板|放置2个砝码| | |

2. 研究滑动摩擦力大小与接触面情况的关系。
在表5-4-1数据的基础上,保持砝码个数不变,将接触面改为毛巾、棉布进行实验,如图5-4-3所示。在表5-4-2中记录相关实验数据。

表5-4-2
|序号|压力|接触面|弹簧测力计示数$F/N$|滑动摩擦力大小$F_{f}/N$|
|1|放置____个砝码|木板| | |
|2|放置____个砝码|毛巾| | |
|3|放置____个砝码|棉布| | |

- 作出解释
(1)分析表5-4-1中实验序号1、2与3可得:控制____不变,____,滑动摩擦力大小____。
分析表____中实验序号____可得:控制____不变,改变接触面情况,滑动摩擦力大小____。
(2)由上述实验可得:____
- 交流反思
有同学猜想滑动摩擦力大小还与接触面的面积有关。你能设计实验方案验证这一猜想吗?
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
- 实验器材
弹簧测力计(或力传感器)、木块、毛巾、棉布、木板、砝码等。
- 实验步骤
1. 研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(1)将木块放置在木板上,用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉动木块。在表5-4-1中记录相关实验数据。
(2)如图5-4-2所示,在木块上逐步增加砝码个数,改变木块对接触面的压力大小。多次实验,在表5-4-1中记录相关实验数据。
表5-4-1
|序号|接触面|压力|弹簧测力计示数$F/N$|滑动摩擦力大小$F_{f}/N$|
|1|木板|不放置砝码| | |
|2|木板|放置1个砝码| | |
|3|木板|放置2个砝码| | |
2. 研究滑动摩擦力大小与接触面情况的关系。
在表5-4-1数据的基础上,保持砝码个数不变,将接触面改为毛巾、棉布进行实验,如图5-4-3所示。在表5-4-2中记录相关实验数据。
表5-4-2
|序号|压力|接触面|弹簧测力计示数$F/N$|滑动摩擦力大小$F_{f}/N$|
|1|放置____个砝码|木板| | |
|2|放置____个砝码|毛巾| | |
|3|放置____个砝码|棉布| | |
- 作出解释
(1)分析表5-4-1中实验序号1、2与3可得:控制____不变,____,滑动摩擦力大小____。
分析表____中实验序号____可得:控制____不变,改变接触面情况,滑动摩擦力大小____。
(2)由上述实验可得:____
- 交流反思
有同学猜想滑动摩擦力大小还与接触面的面积有关。你能设计实验方案验证这一猜想吗?
答案
作出解释部分:
(1)接触面情况 改变压力大小 改变 5−4−2 1、2、3 压力大小 改变
(2)滑动摩擦力的大小与接触面情况、压力大小有关,接触面越粗糙、压力越大,滑动摩擦力越大
交流反思部分:关于滑动摩擦力大小与接触面积是否有关的问题仍需运用控制变量的方法进行研究。如控制接触面粗糙程度、压力大小不变,改变接触面面积,比较滑动摩擦力大小是否发生变化。
(1)接触面情况 改变压力大小 改变 5−4−2 1、2、3 压力大小 改变
(2)滑动摩擦力的大小与接触面情况、压力大小有关,接触面越粗糙、压力越大,滑动摩擦力越大
交流反思部分:关于滑动摩擦力大小与接触面积是否有关的问题仍需运用控制变量的方法进行研究。如控制接触面粗糙程度、压力大小不变,改变接触面面积,比较滑动摩擦力大小是否发生变化。
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