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物理力学实验教案测量物体的滑动摩擦力与滑动摩擦因数

物理力学实验教案测量物体的滑动摩擦力与

滑动摩擦因数

物理力学实验教案:测量物体的滑动摩擦力与滑动摩擦因数

导言:

摩擦力是物体之间接触面互相摩擦引起的相互作用力,它在我们日常生活中无所不在。了解和掌握物体滑动摩擦力的测量方法和计算滑动摩擦因数对于我们理解物体之间的相互作用具有重要意义。本文将介绍一种实验方法,以帮助学生学习如何测量物体的滑动摩擦力,并计算滑动摩擦因数。

实验目的:

通过实验测量物体的滑动摩擦力,并利用测得的数据计算滑动摩擦因数。

实验器材:

1. 平滑水平桌面

2. 牵引力测量装置(例如弹簧测力计)

3. 一块滑动物体(可以是木块、金属块等)

4. 定滑块(在实验过程中可能需要额外加入)

实验步骤:

Step 1:实验设置

将平滑水平桌面放在实验台上,确定它的水平度。

Step 2:牵引力测量

将滑动物体放在桌面上,并用牵引力测量装置连接物体和固定点。注意,固定点应保持水平。

Step 3:测量滑动摩擦力

施加一个小的水平牵引力,让物体开始滑动。同时,读取牵引力测量装置上的示数。记录物体开始滑动时的牵引力值,即为物体的滑动摩擦力。

Step 4:改变滑动物体质量

改变滑动物体的质量,重复步骤3,并记录不同质量下的滑动摩擦力。

实验数据记录:

滑动物体质量 (kg) | 滑动摩擦力 (N)

-----------------|--------------

0.1 | 0.2

0.2 | 0.4

0.3 | 0.6

0.4 | 0.8

0.5 | 1.0

实验结果分析:

根据实验数据,我们可以观察到物体的滑动摩擦力与物体质量成正比关系。滑动摩擦力随物体质量的增加而增加,这符合经典力学中的理论预期。滑动摩擦力与物体的接触面性质和摩擦因数相关。

计算滑动摩擦因数:

滑动摩擦因数可以通过以下公式计算:

滑动摩擦因数 = 滑动摩擦力 / 牵引力

根据实验数据和上述公式,我们可以计算出不同物体质量下的滑动摩擦因数如下:

滑动物体质量 (kg) | 滑动摩擦力 (N) | 滑动摩擦因数

-----------------|---------------|--------------

0.1 | 0.2 | 0.2 / 牵引力

0.2 | 0.4 | 0.4 / 牵引力

0.3 | 0.6 | 0.6 / 牵引力

0.4 | 0.8 | 0.8 / 牵引力

0.5 | 1.0 | 1.0 / 牵引力

讨论与总结:

通过这个实验,我们可以了解到滑动摩擦力与物体质量成正比,同时也了解到滑动摩擦力与滑动摩擦因数之间的关系。滑动摩擦因数越

大,滑动摩擦力就越大,物体在平滑水平桌面上的滑动阻力也越大。

这也说明了为什么在一些运动场上需要使用人造材料来减小滑动摩擦力,以提高运动员的表现。

通过这个实验,学生可以加深对滑动摩擦力和摩擦因数的理解,并

且培养他们的实验操作能力和数据处理能力。同时,教师还可以通过

实验结果的讨论,引导学生思考摩擦力对实际生活和工程领域的应用,进一步拓宽学生的知识面。

结论:

物体的滑动摩擦力与物体质量成正比;滑动摩擦因数可以通过实验

数据和公式计算得出。本次实验为学生提供了探索滑动摩擦力和滑动

摩擦因数的机会,并加深了对物理力学知识的理解。通过实验,学生

可以通过观察和实验数据分析得出结论,并了解物理理论在实际生活

中的应用。

物理力学实验教案测量物体的滑动摩擦力与滑动摩擦因数

物理力学实验教案测量物体的滑动摩擦力与 滑动摩擦因数 物理力学实验教案:测量物体的滑动摩擦力与滑动摩擦因数 导言: 摩擦力是物体之间接触面互相摩擦引起的相互作用力,它在我们日常生活中无所不在。了解和掌握物体滑动摩擦力的测量方法和计算滑动摩擦因数对于我们理解物体之间的相互作用具有重要意义。本文将介绍一种实验方法,以帮助学生学习如何测量物体的滑动摩擦力,并计算滑动摩擦因数。 实验目的: 通过实验测量物体的滑动摩擦力,并利用测得的数据计算滑动摩擦因数。 实验器材: 1. 平滑水平桌面 2. 牵引力测量装置(例如弹簧测力计) 3. 一块滑动物体(可以是木块、金属块等) 4. 定滑块(在实验过程中可能需要额外加入) 实验步骤: Step 1:实验设置

将平滑水平桌面放在实验台上,确定它的水平度。 Step 2:牵引力测量 将滑动物体放在桌面上,并用牵引力测量装置连接物体和固定点。注意,固定点应保持水平。 Step 3:测量滑动摩擦力 施加一个小的水平牵引力,让物体开始滑动。同时,读取牵引力测量装置上的示数。记录物体开始滑动时的牵引力值,即为物体的滑动摩擦力。 Step 4:改变滑动物体质量 改变滑动物体的质量,重复步骤3,并记录不同质量下的滑动摩擦力。 实验数据记录: 滑动物体质量 (kg) | 滑动摩擦力 (N) -----------------|-------------- 0.1 | 0.2 0.2 | 0.4 0.3 | 0.6 0.4 | 0.8 0.5 | 1.0

实验结果分析: 根据实验数据,我们可以观察到物体的滑动摩擦力与物体质量成正比关系。滑动摩擦力随物体质量的增加而增加,这符合经典力学中的理论预期。滑动摩擦力与物体的接触面性质和摩擦因数相关。 计算滑动摩擦因数: 滑动摩擦因数可以通过以下公式计算: 滑动摩擦因数 = 滑动摩擦力 / 牵引力 根据实验数据和上述公式,我们可以计算出不同物体质量下的滑动摩擦因数如下: 滑动物体质量 (kg) | 滑动摩擦力 (N) | 滑动摩擦因数 -----------------|---------------|-------------- 0.1 | 0.2 | 0.2 / 牵引力 0.2 | 0.4 | 0.4 / 牵引力 0.3 | 0.6 | 0.6 / 牵引力 0.4 | 0.8 | 0.8 / 牵引力 0.5 | 1.0 | 1.0 / 牵引力 讨论与总结: 通过这个实验,我们可以了解到滑动摩擦力与物体质量成正比,同时也了解到滑动摩擦力与滑动摩擦因数之间的关系。滑动摩擦因数越

《摩擦力》教学设计

《摩擦力》教学设计 《摩擦力》教学设计1 教学目标 一、知识与技能 1.知道摩擦力如何产生 2知道摩擦力的大小跟什么因素有关 3.知道摩擦的利与弊 二、过程与方法 1.通过观察和实验,感知摩擦力的存在,培养一定的观察能力和分析概括的能力; 2.通过实验,探究摩擦力跟物体表面受到的压力以及接触面的粗糙程度的关系,培养一定的实践能力。 三、情感态度与价值观 让学生经历科学探究的过程,培养对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,培养学生的探索精神。 教学重点滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关 教学难点摩擦力的定义 教学方法 观察、分析法:通过直观地感受手在桌面上的运动,感觉摩擦力的存在,分析摩擦力的方向及作用点; 探究法:通过探究活动研究影响摩擦力大小的因素,理解增加摩擦和减小摩擦的方法; 教具准备木板、投影仪、毛巾、棉布、木块、砝码、弹簧测力计、摩擦力演示仪等; 课时安排 1 课时

主要教学过程 (一)引入新课: 1.播放视频:NBA 篮球场上两名球员相撞后在地板上长距离滑行的视频 2.观看图片:老师在学校塑料草坪打球及滑到后膝盖受伤的照片 3.提出问题:老师腿受伤是什么惹的祸?――摩擦力 (二)新课教学: 一、摩擦力 1.学生活动:手放在水平桌面上,用力向前推,谈谈感受。 2.对照上面的活动让学生试探性归纳摩擦力的定义,教师可提示性提问: (1)谈某个力至少需要涉及几个物理?(2)是否需要接触?(3)摩擦力有什么作用效果 3.定义:两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。 4.摩擦力的实质: 活动:通过展示用显微镜不同倍率放大后的手背的照片,说明摩擦力的实质是由于接触面间的凹凸不平产生的 备注:观看视频,引起学生的注意力,利用生活现象,引发学生的思考 设计小实验,让学生体验摩擦力,引起学生的思考 二、探究摩擦力大小与什么因素有关? 1.猜想: 通过前面展示的老师在篮球场上膝盖受伤的照片以及用手推桌面的活动体验,结合生活实例让学生猜想摩擦力的大小与什么因素有关。 (1)与接触面所受压力 (2)与接触面的粗糙程度 (3)与接触面的面积

高中物理摩擦力教案

高中物理摩擦力教案 高中物理摩擦力教案1 一、教学目标 (1)知识与技能:探究得出滑动摩擦力产生的条件和影响滑动摩擦力大小的因素以及计算公式。 (2)过程与方法:通过观察,了解滑动摩擦力的存在,实验探究产生滑动摩擦力的条件以及影响其大小的因素,提高实验技能和探索能力。 (3)情感态度价值观:学生能提高实事求是的科学实验态度,锻炼思维能力、抽象能力,运用物理知识解释生活现象。 二、教学重难点 (1)重点:滑动摩擦力产生条件和计算式。 (2)难点:实验探究的过程。 三、教学方法 观察法、实验法、讨论法、问答法等。 四、教学过程 环节一:新课导入 展示几个情景:孩子玩滑梯、火车急刹车、冰壶运动等。 通过提问这些情景中的现象,引导学生思考,从而得出滑动摩擦力的概念,导出新课。 环节二:科学探究 问题1:滑动摩擦力什么情况下才会出现?结合前面学的静摩擦力条件进行讨论。 学生讨论:需要有压力、粗糙的接触面以及相对运动。 问题2:为什么冰壶、火车、孩子受到的滑动摩擦力不同呢? 实验探究:影响滑动摩擦力大小的因素: 1.猜想:与压力有关,与速度有关,与质量有关,与粗糙程度有关等等。 2.设计实验:用弹簧秤拉动木块,可通过加减砝码改变压力,改变拉动速度,更换接触面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。弹簧秤示数便是滑动摩擦

力示数,设计表格进行记录。 3.进行实验:6人一组进行实验,注意小组内部的分工问题,教师巡视。 高中物理摩擦力教案2 整体设计 摩擦力是力学中的三大性质力之一,正确认识摩擦力对后面知识的学习有 着至关重要的作用.在摩擦力这节课中,要求会计算滑动摩擦力的大小和判断其方向,以及静摩擦力的大小和方向的判断.教师在教学过程中要将学生在初中所学过的相关概念与本节内容相结合,与生活中的实例相结合,逐步引导、循循 善诱,对两种摩擦力的大小和方向判定有个清晰的认识.在探究过程中要充分利用初中二力平衡的知识,在物体从静止到运动的过程中认识静摩擦力和滑动摩 擦力大小变化情况,使学生的认识从感性到理性发生质的变化.对于动摩擦因数的教学最好通过实验让学生探究得出.由于本节课的特点,在整个教学过程中要充分体现新课标的探究精神,让学生多用所学知识揭示生活中的相关现象本质. 教学重点 1.滑动摩擦力的大小及方向的判断. 2.静摩擦力的有无及方向的判断. 3.静摩擦力产生的条件及规律. 教学难点 1.静摩擦力有无的判断和方向的判断. 2.静摩擦力大小的计算. 课时安排 3课时 三维目标 知识与技能 1.知道什么是静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力. 2.能计算静摩擦力、滑动摩擦力的大小并会判断它们的方向. 过程与方法 1.学生通过设计实验,并使用控制变量法对影响滑动摩擦力和静摩擦力大

高中物理人教版必修1 3.3摩擦力-滑动摩擦力探究实验 教案 含解析

人教版高一年级第三章第三节 滑动摩擦力探究实验教学设计 一、教材分析 “摩擦力”是力学中三种重要性质的力之一,也是学生学习过程中感到最困难的一种力,学生在初中对摩擦力已有初步的了解,本节将更加深入地学习摩擦力的产生条件、大小和方向,为以后能对物体进行正确的受力分析奠定了基础。 把《摩擦力》这一节分为三个学时。第一学时是《滑动摩擦力》,第二学时是《静摩擦力》,第三学时是《“摩擦力”习题课》。第一学时主要的任务是:探究影响滑动摩擦力大小的有关因素,探究滑动摩擦力的大小与物体间压力的关系。由于时间关系,本课不深入探究滑动摩擦力的方向,留到第三学时《“摩擦力”习题课》来解决。 二、教学目标 1.知识和技能:①通过实验认识滑动摩擦力的产生条件和滑动摩擦力的方向。 ②通过传感器实验探究认识影响滑动摩擦力大小的有关因素。 ③通过传感器实验探究滑动摩擦力的的大小与物体间压力的关系 2.过程与方法:①通过探究滑动摩擦力的的大小与物体间压力的关系的方案确定,培养学生 具有一定的质疑能力,信息收集和处理能力,分析、解决问题能力和交流、 合作能力。 ②掌握控制变量的科学研究方法。 3.情感态度与价值观:培养学生勇于探究的精神和实事求是的科学态度 三、教学重点和难点分析 1.重点:①滑动摩擦力的产生条件。

②设计方案,探究影响滑动摩擦力大小的有关因素。 ③设计方案,探究滑动摩擦力的大小与物体间压力的关系。 2.难点:①设计方案,探究影响滑动摩擦力大小的有关因素。 ②设计方案,探究滑动摩擦力的大小与物体间压力的关系。 三、教学设计思想 为了加强这节课的探究性,体现新课程标准的课改精神,这节课主要安排学生分组进行探究实验。将全班分为若干大组,分别探究影响滑动摩擦力的其中一个因素。对于每个实验小组,准备了相同的器材,让学生自己根据实验的要求选择实验器材。 四、实验器材 一套数字传感器(测力计)、一个木块、一块木板、一张纸、一块玻璃、三个砝码五、教学过程设计 (一)引入新课 1、请同学总结在“弹力”一节中的知识点。 2、请同学总结在预习“摩擦力”一节中的知识点 3、摩擦力有滑动摩擦力和静摩擦力,今天主要了解滑动摩擦力。 4、体验摩擦力:拔河、手与桌面的摩擦力 ●今天,我们班力气最小的女生将要和班里力气最大的男生大力士利用一根不锈钢棒 举行一次别开生面的拔河比赛,请二位运动员上场. (二)新课教学 1、摩擦力 ●请同学们把手掌贴在桌面上,使手掌沿桌面滑动,体验手掌的感觉.(了解摩擦力 的方向和作用点)

滑动摩擦力教案

3.3 摩擦力第二课时滑动摩擦力 西畴二中何菊道 本节内容滑动摩擦力,选自人教版高中必修一,第三章第3节第二课时。 一、核心素养 1.物理观念 知道滑动摩擦力和接触面粗糙程度、接触面之间压力大小的关系;知道增、减滑动摩擦的方法,并能应用在日常生活中;进一步熟悉弹簧测力计的使用方法。 2.科学思维 在学习中要注意从实际出发,培养学生的实验、观察、操作能力。 3.科学探究 经历探究滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程,体会怎样进行科学的猜想,理解在研究多因素问题中运用“控制变量法”的思想方法。 4.科学态度与责任 培养学生实事求是地进行实验的科学态度和科学精神。认识滑动摩擦力对于社会发展和人类生活的影响,树立将所学知识运用于解决实际问题的意识。 二、教学重点、难点 重点:滑动摩擦力产生的条件,探究影响滑动摩擦力的因素。滑动摩擦力大小的计算。 难点:滑动摩擦力方向的判断。

三、教学方法 启发式教学、讲授法、讨论法、探究式教学方法 四、教学准备 课本、多媒体课件、课堂实验器材 五、教学课时 1 六、教学过程 1、情景导入 在课题引入时,我首先让学生们看了一个冬奥运会冰壶比赛视频。通过播放视频,提出问题让学生思考。 问题1:在冬奥运会冰壶比赛中,冰壶为什么会停下来? 问题2:我们的刷冰员为什么在不停的刷冰? 2、启发式教学引入滑动摩擦力及概念 师:当我用一个向右的力推动课桌,课桌向右匀速直线运动。根据初中同学所学二力平衡的知识这时课桌受到哪些力的作用? 生:重力、课桌的支持力、推力、摩擦力 师:课桌做匀速直线运动,受到什么摩擦力? 生:滑动摩擦力 概念:一个物体在另外一个物体表面滑动,在接触面上产生阻碍由于物体间具有相对运动而产生的摩擦力叫做滑动摩擦力。 (引出滑动摩擦力的概念) 3、利用学生讨论的方式,师生找出产生滑动摩擦力的因素:

摩擦力与物体的滑动摩擦因数

摩擦力与物体的滑动摩擦因数摩擦力是我们在日常生活中常遇到的力之一,它是由两个物体之间的相互作用而产生的。而物体的滑动摩擦因数则是决定摩擦力大小的重要因素之一。本文将探讨摩擦力的概念以及滑动摩擦因数的影响因素和实际应用。 1. 摩擦力的概念与作用 摩擦力是由两个物体之间接触表面的不规则性而产生的阻碍物体相对滑动的力。它的存在使得物体在施加外力时不容易发生滑动,从而起到稳定物体的作用。摩擦力的大小由滑动摩擦因数、接触面积和垂直压力共同决定。 2. 滑动摩擦因数的定义 滑动摩擦因数是一种描述物体相对滑动时摩擦力大小的物理量。它定义为施加在物体上的平行于接触面的力与施加在物体上的垂直于接触面的力之比。常用的表示滑动摩擦因数的符号为μ。 3. 滑动摩擦因数的影响因素 滑动摩擦因数的大小取决于多种因素,包括物体表面的粗糙度、物体之间的材料性质以及表面间存在的润滑物等。粗糙表面之间的摩擦力较大,而光滑表面之间的摩擦力较小。同样材质的物体表面间的摩擦力通常较大,而不同材质的物体表面间的摩擦力则较小。润滑物的存在可降低摩擦力,从而减小滑动摩擦因数的大小。

4. 滑动摩擦因数的实际应用 滑动摩擦因数的理论计算及实际应用广泛存在于我们日常生活中的各个方面。例如,在工程中,滑动摩擦因数的大小影响着机械设备的设计与使用。合适的滑动摩擦因数可以提高机械的效率和稳定性,避免不必要的故障和损失。此外,在体育运动中,滑动摩擦因数的大小也是决定运动员滑动速度和控制的重要因素之一。 总结: 本文对摩擦力与物体的滑动摩擦因数进行了探讨。摩擦力是由两个物体之间的相互作用产生的力,它在我们的日常生活中起到了重要的作用。而滑动摩擦因数则是决定摩擦力大小的重要因素之一,它的大小受到物体表面粗糙度、材料性质以及润滑物等因素的影响。滑动摩擦因数的理论计算与实际应用广泛存在于工程设计和体育运动等领域中。了解摩擦力和滑动摩擦因数的概念与实际应用对我们理解物体运动和力学性质有着重要意义。

测量动摩擦因数(实验报告)(教师版)

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 μF 1.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? 【答案】①木板不水平,导致正压力与重力不肯定相等;细线没有调整到水平,导致弹簧拉力与滑动摩擦力并不肯定相等 ②因摩擦生热,随着屡次测量,温度上升,导致动摩擦因数变化 ③环境误差:由于试验环境的温度、湿度等因素的影响,会导致测量结果的误差。 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。

刘涛-测量木块与木板间动摩擦因数

学生实验:测定木块与木板间动摩擦因数 绵竹市南轩中学 刘涛 教学目标: ★知识与技能 1.利用位移公式22 1at s =,求解加速度 2.会使用牛顿第二定律间接计算出滑动摩擦力大小 3.学会用公式计算动摩擦因素 ★过程与方法 1.利用计时器记录时间,算出木块加速度 利用动力学相关知识,计算出动摩擦因素 2.渗透科学的发现、分析、研究等方法。 ★情感态度与价值观 通过对实验探究,在提高学生实验能力的基础上,体验探究带来的乐趣,激发学生学习物理的兴趣。 教学重点与难点: 重点:1.利用位移公式计算加速度、如何利用牛顿第二定律间接地计算出木块与木板间滑动摩擦 力大小 2.利用公式F N f =μ 难点:利用动力学相关知识间接计算木块与木板间滑动摩擦力大小。 实验的器材: 小木块、长木板、刻度尺 、计时器 实验原理图: 实验步骤 ① 木块从斜面上方一固定点D 从静止开始下滑到斜面底端A 处,记下所用的时间t ② 用米尺测量D 与A 之间的距离s ,则木块的加速度22t s a = ③ 用米尺测量长木板顶端B 相对于水平桌面CA 的高度h 和长木板的总长度l .设木块所受 重力为mg ,木块与长木板之间的动摩擦因数为μ, ④ 则木块所受的合外力F=ma= )(22h l h l mg --μ

④根据牛顿第二定律,可求得动摩擦因数的表达式 ⑤改变长木板的倾角(或长木板顶端距水平桌面的高度重复上述测量和计算. ⑥求出μ的平均值 教学设计: 新课导入: 【教师提问】什么是动摩擦因素? 【学生】滑动摩擦力大小与正压力大小比值 【教师提问】同学们我给你一些实验器材你们能否设计出一个实验方案来测量动摩擦因素? 【学生】 【教师提问】木块在木板上面做什么运动? 【学生】初速度为零的匀加速直线运动 【教师提问】计时器在这里用来做什么? 【学生】记录木块在木板上运动时间 【教师提问】木块的加速度是由什么力产生的? 【学生】由重力、木板对木块的支持力、以及滑动摩擦力的合力产生的 【教师归纳】根据同学们的回答,我们来归纳一下,根据木块运动时间和运动位移我们利用位移公式就可以算出木块的加速度a ;根据牛顿第二定律、以及滑动摩擦力的公式我们可以得出这样一个结论来 因此只要用米尺测量长木板顶端B 相对于水平桌面CA 的高度h 和长木板的总长度l ,以及木板运动的时间就可以计算出木板与木块的动摩擦因素 【教师提问】在上述实验中,如果用普通的秒表作为计时器,为了减少实验误差,某同学提出了以下的方案:你觉得可行的? A .选用总长度l 较长的木板. B .选用质量较大的木块. C .使木块从斜面开始下滑的起点 D 离斜面底端更远一些.D .使长木板的倾角尽可能大一点 【教师提问】请同学们思考我们还有那些方法可以测量动摩擦因素、并且思考他们的优缺点 2 22222h l gt sl h l h ---=μma h l h l mg mg mg F =--=-=)(cos sin 22μθμθ2 22222h l gt sl h l h ---=μ

摩擦与滑动摩擦系数的实验测量与分析

摩擦与滑动摩擦系数的实验测量与分析 摩擦是我们日常生活中常常遇到的现象,从推开门抽屉、踏上楼梯、行走在地面上,都离不开摩擦的力量。而摩擦系数则是表征不同物体 间摩擦大小的重要物理量。本文将介绍摩擦系数及其实验测量方法, 并针对实验结果进行分析。 一、摩擦系数的定义及分类 摩擦系数(Coefficient of Friction)是物体表面间相互接触时所产生 的摩擦力与垂直作用力之比。根据摩擦力的性质,摩擦系数可以分为 静摩擦系数和滑动摩擦系数。静摩擦系数是物体在静止状态下的摩擦 系数,滑动摩擦系数是物体在滑动状态下的摩擦系数。两者的数值可 能不同。 二、实验测量方法 为了准确测量摩擦系数,我们可以采用以下实验方法: 1. 平面实验法 将一个物体放在水平面上,施加一个水平拉力,逐渐增大拉力直到 物体开始滑动。通过测量物体滑动所需的最小拉力和物体的重力,我 们可以计算出物体在静止状态时的静摩擦系数。 2. 斜面实验法

将一个物体放在光滑的斜面上,改变斜面的角度,逐渐增大角度直到物体开始滑动。通过测量物体滑动所需的最小角度和物体的重力,我们可以计算出物体在静止状态时的静摩擦系数。 3. 敲击实验法 将一个物体放在倾斜的平面上,用一个小锤子轻敲物体,记录物体开始滑动的敲击力,再用物体的重力除以敲击力,即可得到滑动摩擦系数。 以上实验方法只是模拟了一些常见情况,实际应用中可能还需要根据具体情况进行合理设计。 三、实验分析 在实验中,我们可以测试不同物体之间的摩擦系数,并进行以下分析: 1. 材料的影响:对于相同的物体,不同材料的表面粗糙程度、润滑情况等都会影响摩擦系数的大小。 2. 受力的影响:静摩擦系数和滑动摩擦系数可能不相等,因为受力状态的改变会导致摩擦系数的变化。 3. 温度的影响:在实际应用中,温度对摩擦系数也有一定影响。随着温度的升高,物体表面的润滑情况可能会发生改变,进而影响摩擦系数。 四、实验应用与展望

物理实验技术中的摩擦力测量与分析方法

物理实验技术中的摩擦力测量与分析方法 摩擦力是物体相对运动时所存在的阻力,它在物体的运动中起着重要的作用。了解和测量摩擦力对于设计和改进各种机械装置、预测物体运动、研究表面性能等都具有重要的意义。本文将介绍物理实验技术中常用的摩擦力测量与分析方法。 一、滑动摩擦力的测量方法 滑动摩擦力指的是物体在相对滑动过程中所受到的阻力。在物理实验中,常用的滑动摩擦力测量方法有斜面法和块体法。 斜面法是通过将被测物体放置在一个倾斜角度已知的斜面上,通过测量物体的滑动速度和斜坡角度,计算出摩擦力的大小。这种方法简单且容易操作,适用于测量较小的摩擦力。但是由于斜面的摩擦力也会对物体的运动产生一定的影响,需要进行修正计算。 块体法则是将被测物体放置在一个已知重量的块体上,使其在水平面上滑动。通过测量物体的滑动速度和块体的质量,可以计算出摩擦力的大小。这种方法适用于大范围的摩擦力测量,但需要保证块体的质量稳定且与被测物体之间的接触面积充分大。 二、静摩擦力的测量方法 静摩擦力是指物体在相对静止的情况下所受到的阻力。在实验中,常用的静摩擦力测量方法有磨擦角法和称重法。 磨擦角法是通过将被测物体放置在水平面上,逐渐倾斜起来,直到物体开始滑动为止。通过测量倾斜角度,可以计算出静摩擦力的大小。这种方法需要仔细控制倾斜角度和测量滑动点的位置,以获得更准确的结果。 称重法是通过将被测物体放置在一个个质量已知的重物上,逐渐增加重物的质量,直到物体开始滑动为止。通过测量滑动开始时重物的质量,可以计算出静摩擦

力的大小。这种方法可以一次性测量出静摩擦力的范围,但要注意保证重物质量的稳定性。 三、摩擦力的分析方法 除了测量摩擦力的大小,还需要对摩擦力进行分析,以了解其性质和原理。常 用的摩擦力分析方法有摩擦因数的计算、摩擦力的图像分析和摩擦力的模型建立等。 摩擦因数是描述摩擦力大小的物理量,是指摩擦力与正压力之比。通过测量不 同条件下的摩擦力和正压力,可以计算出相应的摩擦因数。这种方法可以提供摩擦力的数量关系,便于比较不同材料或不同条件下的摩擦性能。 摩擦力的图像分析方法是通过实验数据得到摩擦力与其他因素之间的关系曲线,从而分析摩擦力的变化规律。例如,可以绘制摩擦力与速度、压力或接触面积之间的关系曲线。这种方法可以从图像直观地看出摩擦力对不同因素的依赖程度,帮助研究摩擦力的机制。 摩擦力的模型建立方法是通过实验或理论推导,建立起描述摩擦力的数学模型。这种模型可以从宏观上定量地描述摩擦力的特性和行为,并用于预测和改进实际应用中的摩擦性能。其中最常见的模型包括Coulomb摩擦模型、Stribeck摩擦模型等。 总之,物理实验技术中的摩擦力测量与分析方法是研究摩擦现象不可或缺的重 要手段。通过选择合适的测量方法和分析方法,可以准确地获取摩擦力的信息,并对摩擦力的特性和机制进行深入研究。在实际应用中,这些研究成果将有助于优化设计和改善设备性能,为各行业提供更好的解决方案。

高一物理教案二:摩擦力与滑动、静止摩擦因数

高一物理教案二:摩擦力与滑动、静止摩擦因数静止摩擦因数 摩擦力是日常生活和工业生产中不可避免的现象,它会影响物体和所处环境的摩擦程度和运动形式。摩擦力是由物体在两种物质接触时所产生的力,一种是动摩擦力,另一种则是静摩擦力,它们各自有着不同的定义和特点。 动摩擦力是指物体相对运动过程中所产生的摩擦力,它的大小与物体相对速度越大越小,涉及到了摩擦系数和物体间接触面积的两个关键因素,而静摩擦力是指物体相对静止时所产生的摩擦力。在静止状态下,物体之间的摩擦力最大,它的数值由静摩擦系数决定。 静摩擦力常常用于解释为什么某些物体无法很容易地移动,例如门窗,它们卡住了,不容易打开。在许多情况下,增加推力,增加力的大小却不能物体运动,这是因为静摩擦力起着阻碍的作用。对于许多道理的解释,需要运用摩擦力学知识。 静摩擦力和动摩擦力的相互作用,给物体的运动方式产生了不同的影响。在许多情况下,静摩擦力和动摩擦力可以相互转化。在高一物理教学中,由摩擦力引发的物理效应尤为重要,需要人们具有有关知识进行分析和解决问题。 在高一物理的教案二中,我们将针对摩擦力的概念、特性、表达式和应用进行探究。

1.实验设计 在教学活动设计方面,本教案主要以实验为主,兼顾知识讲解和运用。 (1)实验一:测定动摩擦系数 细木工板斜放,加在斜面上一定的重物;在Woodenblock和斜木工板的接触面上加一个不会滑动的物体,使它随着Woodenblock一并滚到地面上,这样即可测量到小车的加速度。在直角坐标轴上绘制出小车加速度与Woodenblock上施加的力之间的关系,并计算出小车的动摩擦力和动摩擦系数。 (2)实验二:测定静摩擦系数 在水平桌面上放一个物体,让它停止在原处,增加沿水平方向的推力的大小,直到物体开始运动。基于摩擦力的定义,可得出物体静止时的最大摩擦力,并在此基础上计算出白板的静摩擦系数。 根据实验数据,通过计算和分析来确定木块和斜面之间的摩擦系数。 2.关键知识点

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 滑动摩擦因数是指物体在表面摩擦时所受到的摩擦力与物体所受到的压力之比。在本次实验中,我们通过观察与分析不同条件下滑动物体所受到的摩擦力和压力的关系,来探究滑动摩擦因数的变化规律。 首先,我们准备了一个水平放置的金属板,并将其表面涂抹了一层润滑剂,以减小表面的摩擦力。然后,我们取一块大小适中的木块,放置在金属板上,并逐渐增加木块上的重物,直至木块开始滑动。 我们测量了每次增加重物时所施加的力和木块滑动的距离,并记录下来。通过实验数据的对比我们发现,在不添加润滑剂的情况下,木块所需要的力远大于添加润滑剂后的力。这是因为润滑剂可以减小木块与金属板之间的接触面积,减小了摩擦力。 根据实验数据,我们绘制了木块滑动力和压力的关系曲线。通过观察我们发现,在木块滑动前,摩擦力与压力之比并不稳定。然而,随着木块滑动距离的增加,滑动摩擦因数逐渐趋于一个稳定的数值。这表明,滑动摩擦因数不仅与物体的性质有关,还与物体之间微观的接触面积、表面形态等因素有关。 在实验中,我们还发现,增加木块上的重物可以增加滑动力的大小。这是因为增加重物会增加木块与金属板之间的压力,从而增大摩擦力。然而,当木块滑动一定距离后,增加重物并不能显著地增大摩擦力。这是因为滑动摩擦因数已经趋于一个稳定值,增加木块上的重物不会改变摩擦系数的大小。

在实验过程中,我们还发现实验环境的温度对滑动摩擦因数有一定的影响。在实验开始时,木块和金属板表面温度较低,摩擦力较大。随着实验的进行,摩擦力逐渐减小,这是因为摩擦过程中产生的热量可以使木块和金属板表面温度升高,从而减小了摩擦力。 综上所述,滑动摩擦因数的实验观察与分析表明,滑动摩擦因数不仅与物体的性质有关,还与物体之间的接触面积、表面形态等因素有关。而且,在滑动过程中,摩擦力和压力之比会逐渐趋于一个稳定值。此外,实验环境的温度也会对滑动摩擦因数产生影响。实验结果对我们深入理解滑动摩擦因数的变化规律具有重要意义。在滑动摩擦因数的研究领域中,还有一些其他的实验方法可以帮助我们更深入地了解滑动摩擦因数的变化规律。 首先,我们可以通过改变滑动表面的性质来观察滑动摩擦因数的变化情况。在实验中,我们可以选择不同材质的滑动表面,比如玻璃、金属和纸张等,并固定滑动物体的质量和接触压力。然后,我们分析不同滑动表面下摩擦力和压力的关系,从而得到不同滑动表面的滑动摩擦因数。通过这种方法,我们可以研究不同材质的滑动表面对摩擦力的影响,进一步了解滑动摩擦因数与物体性质之间的关系。 其次,我们还可以通过改变滑动物体的形状和大小来观察滑动摩擦因数的变化。在实验中,我们可以选择不同形状和大小的滑动物体,并保持滑动表面的性质不变。然后,我们测量不同

高中物理摩擦力教案大全

高中物理摩擦力教案大全一 【教学设计思想】 在课堂上创设生活情景,引出生活难题,引导学生独立思考,尝试去解决问题,使学生对本节课产生极大的兴趣, 【教材分析】 教材出处:鲁科版《高中物理》必修一第四章第三节 摩擦力是力学中的三大性质力之一,是高中力学的一个重点,也是难点。正确认识摩擦力对整个力学知识框架的搭建起着至关重要的作用。在摩擦力这节课中,重点是研究滑动摩擦力,要求会计算其大小和判断其方向;难点是静摩擦力,尤其是静摩擦力方向的判断。教师要试图将学生初中学过的相关概念与本节的内容有机地融合在一起。教学中要力图从两种摩擦力的区别与联系出发,让学生从摩擦力产生的条件、影响摩擦力大小的因素、范围及其计算来理解两种摩擦力的异同,通过探究实验去加深巩固。 本节课也是一节科学探究课,教材从生活中的摩擦现象引入,以探究静摩擦力和滑动摩擦力与哪些因素有关为主线,安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程,让学生经历探讨两种摩擦力与接触面粗糙程度、压力关系的过程。很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成与发展过程中,主动获取知识的精神。同时,本节课的内容与学生的实际生活联系十分密切,教材的编写突出了这一点。在通过实验得出摩擦力的有关知识后,注重引导学生运用所学的知识去分析解释大量生活生产中的摩擦现象,并能运用这些知识解决实际生活中遇到的问题。 【学情分析】 学习者是高中一年级学生,目前还没有学习力的合成与分解相关知识,只是在初中阶段简单的了解了一下摩擦力的性质。所以在讲述新课的时候要充分考虑学生的接受能力,要让他们在已掌握知识的基础上逐渐学习新课程,避免跨越式教学。 一、教学目标 (一)知识与技能 1.认识静摩擦、滑动摩擦力,和它们的产生条件及其作用效果,会判断它们的方向。 2.根据物体的平衡条件简单地计算静摩擦力的大小。

摩擦力的教学教案(优秀5篇)

摩擦力的教学教案(优秀5篇) 作为一名人民教师,编写教学设计是必不可少的,教学设计把教学各要素看成一个系统,分析教学问题和需求,确立解决的程序纲要,使教学效果最优化。那么大家知道规范的教学设计是怎么写的吗?下面是小编精心为大家整理的摩擦力的教学教案(优秀5篇),希望能够帮助到大家。 《摩擦力》教学设计篇一【教学目标】 一、知识与技能目标 1、知道摩擦力以及滑动摩擦、滚动摩擦现象。 2、知道影响滑动摩擦力大小的两个因素。 3、知道在相同条件下滚动摩擦比滑动摩擦要小。 4、能举例说出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法。 二、过程与方法目标 1、通过生活实例了解摩擦现象的普遍存在,并初步培养学生的观察能力和提出问题的能力。 2、通过实验探究影响摩擦力大小的因素,初步体会科学研究的方法,培养学生收集和处理实验数据的能力。 3、通过实验探究生活中的摩擦现象培养学生的信息交流能力。 三、情感态度与价值观 1、使学生能联系实际探究自然现象和日常生活中的物理道理,养成勇于探索生活中的物理道理和原理的精神。 2、初步认识科学知识和技术对人类社会的发展和生活的影响,培养学生愿意服务社会的意识。 3、通过探究活动和小组合作培养学生善于将自己的见解公开和与他人交流的能力以及合作精神。 【设计理念】 对于摩擦现象学生已有一定的感性认识,根据这一认知实际在教师的引导下通过学生亲身经历探究活动和过程,了解影响滑动摩擦力的因素,实现学科核心向学生核心的转移,让学生主动获取知识;通过具体事例将知识应用于生活和生产实际,让学生体会物理知识的应用价值,培养学生热爱科学的态度与价值观,实现STS教育。 【教学准备】 摩擦力教学自制课件;弹簧测力计、木块、钩码、毛巾、木板、砂纸、儿童自行车。 【教学流程】 一、创设情境,提出问题 生活情境:请几个同学到前面分别用缠了皮筋和没缠皮筋的筷子夹弹子看谁夹的快。 问题情境:利用课件出示问题汽车关闭发动机后为什么还能前进?最后为什么又会停下来?(让学生运用已有经验信息去分析问题,提出解释。引出摩擦现象,激起研究摩擦力的兴趣提出问题什么是摩擦力呢?) 二、摩擦力概念的理解 课件出示:相互接触的两个物体在发生相对运动时,在接触面上产生的阻碍相对运动的力,这种力叫做摩擦力。 组织学生讨论下列问题理解摩擦力概念 1)产生摩擦力的条件是什么? 2)摩擦力产生在什么地方? 3)摩擦力向什么方向? 4)摩擦力的作用是什么?

专题59 测定动摩擦因数和摩擦力祥解

专题59 测定动摩擦因数和摩擦力 高考命题潜规则解密59:测定动摩擦因数和摩擦力 规则验证:2012年江苏物理第11题、2012年山东理综第21题、2011·安徽理综卷21题Ⅰ 命题规律:测定动摩擦因数和摩擦力实验是高考考查的重点和热点,考查的试题难度中等。 【命题分析】“测定动摩擦因数”实验是利用已有实验知识的设计实验,高考命题综合性较强,难度中等。 典例1. (10 分) (2012年江苏物理第11题)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. (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 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”).

典例2.(13分) (1)(2012年山东理综第21题)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量 的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图议所示。 打点计时器电源的频率为50Hz。

《滑动摩擦力》说课稿

《滑动摩擦力》说课稿《滑动摩擦力》说课稿「篇一」 教学目标 目标: 1.知道摩擦现象中的滑动摩擦和滚动摩擦。 2.知道产生摩擦的原因。 3.知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。 4.知道摩擦在实际中的意义及增大和减小摩擦的初中学习方法。 目标: 1.通过影响滑动摩擦力大小因素的教学培养分析概括的能力,对进行学科研究方法的。 2.通过对生活中摩擦现象的分析、培养学生应用知识解决实际问题的能力。 情感目标: 通过对生活中有益摩擦和有害摩擦的分析,对学生进行辩证唯物主义的教育。 教学建议 教材分析 本节可包括以下三部分的内容:

(1)摩擦、摩擦力。 (2)决定滑动摩擦力大小的因素。 (3)增大、减小摩擦的方法。在讲述摩擦力时,为了不使问题复杂化,教材中没有提出静摩擦的问题,而是统称为摩擦。教材对滚动摩擦也没有单独讲述,而是作为减小摩擦的方法来介绍的。教材中没有具体讲述摩擦力产生的原因,教学中使学生有所了解即可,不必引伸。 教材首先通过分析一些事例使学生认识摩擦力的存在,并在此基础上说明摩擦力是阻碍物体相对运动的;随后研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。摩擦在生活和生产中都有重要的意义,教材最后用较大篇幅讲述了增大摩擦和减小摩擦的方法。 虽然教学的重点在于应用摩擦知识解释实际现象,学会根据不同条件选择增大或减小摩擦的方法,但这些应用都基于对影响摩擦力大小因素的理解,因此,应充分重视研究影响摩擦力大小因素的实验。 教法建议 1、现象教学,以实验为主 摩擦是最常见,应用最普遍的现象.对摩擦现象,学生有比较丰富的感性认识,但不能因为学生有一定的生活经验,就忽视了演示实验,作为是非常清楚实验的作用,它不能用其他任何教学手段所能代替(包括现代化教学手段,计算机辅助教学不能替代实验让学生用自己的眼睛去观察、分析、判断、归纳),必须尽量做好.尤其在学生有一定认识基础时,更应注意选取生动的事例进行演示分析讲解,这样就能及揭示现象的本质,又能引起学生的.还要注意让学生参与实验,能动手时尽量让他们动手.

摩擦力教案初中人教版_摩擦力教案优秀8篇

摩擦力教案初中人教版_摩擦力教案优秀8篇 摩擦力的教案篇一 【教学目标】 科学概念:一个物体在另一个物体表面运动时,接触面发生摩擦,会产生摩擦力;摩擦力的大小与物体接触面的光滑程度有关;摩擦力的大小和物体的重量有关。 过程与方法:测量摩擦力的大小;推测、设计实验检验摩擦力与接触面和重量的关系;做摩擦力大小的对比实验。 情感、态度、价值观:形成认真实验、根据数据得出结论的科学精神。【教学重点】用实验检验摩擦力大小与接触面和重量的关系 【教学难点】做摩擦力大小的对比实验 【教学准备】弹簧测力计、线绳、供拉动的小物品若干、纸盒、载重物、正反面粗糙程度不同的木板一块 新轮胎和旧轮胎的图片 【教学过程】 1、出示轮胎纹路图,提问:看了这两幅图,你想到了什么?(防滑、摩擦) 2、引导:你所知道,什么叫摩擦?

3、感受摩擦力,用手在空中滑动,再用手在桌面拖动,说说你的感受。 4、引导:这种阻碍手运动的力就是摩擦力 揭题:运动与摩擦力 5、提问:关于摩擦力,你认为可以研究它的哪些内容? 1、提问:一个物体摩擦力的大小可以怎么测量呢? 2、学生交流、讨论 出示: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是它受到的摩擦力。 3、测量钩码、笔袋等物体的摩擦力。 4、推测:摩擦力的大小和哪些因素有关 1、提问:请你推测,物体的接触面状况会对它摩擦力大小有什么影响?学生推测:接触面越光滑摩擦力越小,接触面越粗糙摩擦力越大 2、你能用实验证明吗?提供正反面粗糙程度不同的木板 学生结合81页表格设计实验 不改变条件要改变的条件( ) 摩擦力大小(牛) 3、学生实验、记录 4、交流汇报、得出结论 1、推测物体重量对它所受的摩擦力大小有什么影响?

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