探究摩擦力的大小与什么有关
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摩擦力的大小与哪些因素有关摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力两种,影响其大小的因素很多,一般跟物体受力情况和接触面光滑程度及正压力相关。
首先我们应该判断摩擦力是属于静摩擦还是滑动摩擦。
判断的依据就是有没有两者之间的相对滑动。
如果没有相对滑动的话,那么它就属于静摩擦力。
如果有相对的滑动,那么它就属于滑动摩擦。
静摩擦力的大小和它的总体受力情况是直接相关的。
如果物体处于平衡状态,则合外力为零,通过受力分析可以求得这个静摩擦力的大小。
比如静止在斜面上的物体所受静摩擦力的大小为mgsinθ。
但是如果物体处于加速状态,则计算静摩擦力的大小就应该整体考虑合外力提供加速度F合=ma,通过这个公式计算静摩擦力的大小。
如果运动中物体产生了相对滑动是滑动摩擦力的话,计算起来就直接用F=uN来计算就可以了。
这时候决定滑动摩擦力大小的就应该考虑摩擦因数及正压力了。
计算的方法仍然是受力分析,依据运动状态列方程,求解正压力N,然后代入公式进行滑动摩擦力的计算。
专题17 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关考点:探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关1.(2020武汉)在探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验中,某同学所用器材如图甲所示,其中长木板B的表面比A的表面更粗糙,物块各表面的粗糙程度均相同,它的长、宽和高分别是10cm、8cm和6cm。
将物块放在水平放置的长木板上,再把砝码放在物块上,用弹簧测力计水平拉动物块,沿长木板做匀速直线运动,实验记录如下表:实验次数物块放置情况接触面压力情况弹簧测力计示数/N1 平放A一物块100g的砝码放在物块上2 平放B一物块100g的砝码放在物块上 2.23 平放B一物块200g的砝码放在物块上 2.44 侧放B一物块100g的砝码放在物块上(1)(2)由1、2两次实验可知:压力相同时,物块与长木板的接触面越粗糙,物块受到的滑动摩擦力______(选填“越小”或“越大” );由2、3两次实验可知:增加物块上砝码的质量,从而增大______(填“砝码对物块”、“砝码对长木板”或“物块对长木板”)的压力,这样就可以探究接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小跟压力的关系;(3)第4次实验中,弹簧测力计示数是___________N。
【答案】(1)1.8 (2)越大物块对长木板(4)2.2【解析】(1)由图乙知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.8N。
(2)由1、2两次实验数据分析知,当压力相同时,物块与长木板的接触面越粗糙,物块受到的滑动摩擦力越大。
由2、3两次实验可知:增加物块上砝码的质量,从而增大物块对长木板的压力。
(3)由2、4两次实验可知,物块对长木板的压力相同,接触面的粗糙程度相同,故木块两受到摩擦力相同,故弹簧测力计示数是2.2N。
2.(2020荆州)在学习牛顿第一定律时,老师给出了如图所示装置。
将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止自由滑下,观察小车滑行的距离;去掉木板上的毛巾。
再次让小车从斜面顶端由静止自由滑下,观察小车滑行的距离。
摩擦力大小和什么因素有关的实验报告一、问题的提出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。
物理学告诉我们: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、作用方向外,还有大小。
那么:摩擦力大小与什么因素有关?这个问题值得我们探究。
二、猜想与假设: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。
猜想4. 摩擦力的大小可能跟相对运动的速度有关。
三、理论依据在物理课上,我们学过:1. 二力平衡的条件:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直线上,这两个力就平衡。
2. 在平衡力的作用下,静止的物体保持静止状态,运动的物体保持匀速直线运动状态。
3. 两个相互接触的物体,当它们做相对运动时或有相对运动的趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。
4. 弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动时,拉力的大小就等于摩擦力的大小,拉力的数值可从弹簧测力计上读出,这样就测出了木块与水平面之间的摩擦力。
四、实验计划1.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;2.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;3.把棉布铺在长木板上,从而改变接触面的粗糙程度;4.改变木块与长木板的接触面,从而改变接触面积。
五、实验准备弹簧测力计,长木板,棉布,毛巾,带钩长方体木块,砝码,刻度尺,秒表。
六、实验数据实验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实验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实验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实验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实验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实验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七、实验分析从实验1、实验2和实验3所测结果看,作用在木板上面的法码越重,摩擦力就越大。
摩擦力大小和什么因素有关的实验报告一、问题的提出关闭发动机的列车会走开停下来,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,是因为受到了摩擦系数。
物理学告诉我们:运动物体产生摩擦力具备以下三个条件:1.物体间有要相互接触,且挤压;2.接触面要粗糙;3.两光波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。
摩擦力的作用点迪潘县在接触面上,方向与流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、作用方向外,还有大小。
那么:摩擦力大小与湍流什么因素有关?这个问题值得我们探究。
二、猜想与假设:猜想1:摩擦力的大小可能与接触面所受的顾虑压力有关。
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大小面积的接触有关。
猜想4. 摩擦力的大小可能跟角速度的速度有关。
三、理论依据在物理课上,我们学过:1. 二力平衡的条件:作用在单个物体上才上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直线上才,这两个力就平衡。
2. 在平衡力的作用下所,静止的物体保持静止状态,运动的运动物体能保持匀速直线运动状态。
3. 两个相互间接触的物体,当它们做相对运动时或有相对运动的态势时,在接触面上会产生一种阻碍共振频率的力,这种弹力就叫摩擦力。
4. 弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动时,拉力的大小就等于摩擦力的大小,拉力的数值可从弹簧车轮测力计上读出,这样就测出了木块与水平面之间的摩擦力。
四、实验计划1.用弹簧测力计匀速拉动砖块,或使它沿长木板滑动,从而测出木块与长圆木木板之间的摩擦力;2.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;3.把棉布平桥在长木板上,从而改变接触面的粗糙技术水准水平;4.改变木块与长木头的接触面,从而淡化接触面积。
五、实验准备弹簧测力计,长木板,棉布,毛巾,带钩长方体木块,砝码,刻度尺,秒表。
六、实验数据实验1. 用弹簧测力计匀速拉动木块,测出此时木块与精确测量长木板彼此间的摩擦力:0.7n实验2. 在木块上加50g的砝码,测出此时木块与长木架之间的摩擦力:0.8n实验3. 在木块上加200g的砝码,测出此时木块与长的振动木板之间的摩擦力:1.2n实验4. 在木板上铺上棉布,测出此时木块与计算出来长木板相交处的摩擦力:1.1n实验5. 加快绕圈拉动木块的速度,间测得此时木块与长木板之间的摩擦力:0.7n实验6. 将木块翻转,使另覆盖面积一个面积更小的面与长木板接触,测出此时木块与长的木板之间彼此间的摩擦力:0.7n七、实验分析从实验1、实验2和实验3所测结果看,作用在木板上面的法码越重,摩擦力就越大。
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
(1)测量原理:
二力平衡
(2)测量方法:
把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
(3)结论:
接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
该研究采用了控制变量法。
(4)转换法应用:
通过拉力的大小来反映摩擦力的大小
(5)由前两结论可概括为:
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度,拉力大小等无关。
探究摩擦力的大小与哪些因素有关 山东省高唐县琉寺中学 李洪生 李保忠 例1.(2012?岳阳)在研究摩擦力时,小明同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块,在同一水平桌面上进行了三次实验。如图1所示,当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时,弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为( )
A.F1=F2>F3 B.F1>F2>F3 C.F2>F1>F3 D.F1<F2=F3
解析:摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关。而a、b两实验在压力大小和接触面的粗糙程度相同时,改变了接触面积的大小,摩擦力不变。因此F1=F2;a、c两实验在压力大小和接触面粗糙程度一定时,用滚动代替滑动,减小了摩擦力的大小,所以F1
>F3。综合上面两种情况可得:F1=F2>F3。故选A。
例2.(2011?盐城)小明用如图2所示装置探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。下列操作正确的是( )
A.在木块上加放砝码 B.保持接触面粗糙程度不变
C.使木块侧放减小接触面积 D.沿水平方向匀速拉动木块
解析:木块上加放砝码,增大了木块对平面的压力,是研究摩擦力与压力大小的关系;实验探究摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,接触面的粗糙程度应该是个变量;木块侧放减小接触面积,探究的是摩擦力的大小与接触面积大小的关系;无论探究摩擦力的大小与压力大小、接触面粗糙程度、接触面积的大小这三个变量中哪一个变量的关系,都应该沿水平方向匀速拉动木块。只有木块做匀速直线运动时,受到的摩擦力才等于弹簧测力计拉力的大小。故选D。
例3.(2012?娄底)小明在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时,提出了如下四个猜想。根据你对本实验的探究,发现其中与实验结论不相符合的是( )
A.摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关
B.把滑动变为滚动,摩擦力变小
C.摩擦力的大小可能与物体间接触面积的大小有关
D.摩擦力的大小可能与接触面上压力的大小有关
《探究摩擦力的大小与什么有关》
教学设计方案
一、概述
中学物理学科八年级第七章《运动和力》第四节《探究摩擦力的大小与什么有关》;
教材版本:物理北师大课标版教材八年级。
本内容所需课时为1课时。
本节课是一个完整的探究学习过程。
各种摩擦现象在生活中都很常见,滑动摩擦是这节课学习和研究的重点,而静摩擦和滚动摩擦由于在理解上难度较大,初中不要求作深入介绍,所以教材适当的在“科学窗”栏目中,作为知识拓展介绍了静摩擦,在“想想议议”栏目中,把滚动摩擦作为减小滑动摩擦的一种方法来介绍给学生,使学生能简单认识滑动摩擦、静摩擦、滚动摩擦。
对摩擦现象,学生有一定的感性认识,让学生认识到摩擦力的存在,了解压力和接触面的粗糙程度对摩擦力大小的影响,本身并不困难,但教材将摩擦力安排为一次完整的探究活动,就赋予了它新的教育意义。
由于前面学生对探究活动已有一定认识和经验积累,因此要充分运用本节内容让学生体会探究的各个环节,培养学生较强的科学探究能力和敢于创新的探索精神。
二、教学目标分析
1、知识与技能:
(1)知道滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦现象。
(2)知道影响滑动摩擦力大小的因素。
(3)能举例说出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法。
2、过程与方法:
(1)通过与实际的联系,了解摩擦现象存在普遍性,并培养学生初步的提出问题能力和猜想假设能力。
(2)通过实验设计与操作,掌握控制变量的研究方法。
(3)通过对摩擦现象、因素猜想、方案设计等的讨论,培养学生的信息交流能力。
3、情感态度与价值观:
(1)通过对摩擦现象以及其运用的学习使学生关注周围与我们息息相关的物理知识。
(2)通过体会本节内容中探究的各个环节,培养较强的科学探究能力和敢于创新的探索精神。
教学重点:探究滑动摩擦力与什么有关,猜想过程与设计方案过程。
教学难点:掌握控制变量的方法;摩擦力的测量。
三、学习者特征分析
在这个阶段的初中学生对摩擦现象有一定的感性认识,但有时意识不到摩擦的存在,让学生认识到摩擦力的存在,了解压力和接触面的粗糙程度对摩擦力大小的影响,本身并不困难,由于前面学生对探究活动已有一定认识和经验积累,因此要充分运用本节内容让学生体会探究的各个环节,并注意学生在探究过程中可能出现的情况给予适当的引导。
学生可能出现的问题:
(1)科学探究中猜想阶段发现凭学生的感觉不合理的猜想可能较多。
(2)实验过程中学生对匀速时读数容易把握不准。
四、教学策略选择与设计
这节课的重点是滑动摩擦,作为引入课题,采用如下方法:由各种现象引入摩擦概念,简单区分三种摩擦,最后开始详细讨论滑动摩擦。
在问题猜想阶段,可以把学生的各种想法都总结出来,包括合理和不合理的,应给予鼓励。
在“制定计划”阶段,可指导学生各个猜想因素与摩擦力的关系,只能一个一个的单独研究,这就是在研究多因素问题时必须注意的“控制变量法”。
关于增大和减小摩擦,是“从物理走向社会”的重要素材,可以组织学生讨论,让学生举出更多有趣的利用摩擦、减小摩擦的事例,并总结出增大和减小摩擦常用的办法,使学生学会用各种方法来使摩擦为人们服务。
本节课科学探究的各个环节都很有可行性,应该说其中更突出的是“猜想与假设”和“制定计划与设计实验”环节。
在“猜想与假设”中要注意不要去限制学生的猜想,同时在相应的“制定计划”和操作过程中控制变量是关键。
另外,实验中会出现的一个困难是如何测摩擦力,需要给予指导。
五、教学资源与工具设计
实验器材:一斜面,一木块;木块、木板、弹簧测力计、毛巾、小铁块、厚海绵、圆铅笔(多组)
教学环境:多媒体教室
多媒体教学资源:PPT课件
六、教学过程
七、教学评价设计
思考与解答
1、在日常生产和生活中,下面哪个措施的目的是减小摩擦
A、在机器的转动部分加润滑油
B、自行车紧急刹车时用力捏闸
C、汽车轮胎上有很多花纹
D、北方下雪时,常在道路上洒些灰渣
2、体操运动员在上单杠之前总要在手上涂些镁粉,是为了______________ 摩擦,采用的方法是__________________;而在杠上做回环动作时,手握杠又不能太紧,这是为了______________摩擦,采用的方法是_________。
3、自行车前后轮受到的摩擦力方向?。