【重难点集训】3.6影响滑动摩擦力大小的因素 实验探究(含答案)
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影响滑动摩擦力因素的实验探究实验目的:探究影响滑动摩擦力的因素,进一步理解力学原理,加深对摩擦力的认识。
实验器材:
1. 平滑平面
2. 物体
3. 弹簧测力计
4. 滑动装置
5. 计时器
实验步骤:
1. 将平滑平面倾斜一定角度,放置物体于上面。
2. 用弹簧测力计量出物体受到的重力作用力。
3. 用滑动装置将物体沿平面滑动,同时用计时器计时。
4. 每次调整倾斜角度和受力大小,记录下滑动过程中物体所受的加速度和滑动时间。
5. 对数据进行分析,得出影响滑动摩擦力的相关因素。
影响滑动摩擦力的因素:
1. 物体质量:它决定了物体受到的重力作用力,从而影响摩擦力的大
小。
当物体质量增大时,同等作用力下它的加速度减小,摩擦力也随
之减小。
2. 滑动角度:即平滑平面与地面的夹角。
当滑动角度增大时,作用在
物体上的摩擦力也随之增大。
3. 滑动速度:当滑动速度增大时,物体受到的滑动摩擦力也随之增大。
这是因为摩擦力的大小与物体受到的压力成正比,而压力与摩擦力之
间的关系又受速度影响。
4. 滑动面积:相同的力作用下,物体受到的压力与面积成反比,因此
滑动面积增大时,物体受到的压力减小,摩擦力也随之减小。
结论:
通过实验可得,影响滑动摩擦力的因素主要包括物体质量、滑动角度、滑动速度和滑动面积等。
在实际运用过程中,需要根据实际情况综合
考虑这些因素,制定出合理的工作方案,以达到最佳效果。
探究影响滑动摩擦力大小的因素实验1. 某实验小组在探究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关的实验中,小组成员认为:滑动摩擦力大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关,于是设计了如图所示的实验.(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木动,使它沿长木板做匀速直线运动,并记录弹簧测力计示数(见表格).根据________知识,可以知道木块与长木板之间的滑动摩擦力大小.(2)分析图中________(选填“甲”、“乙”、“丙”)两次实验数据可以得到的结论是:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.2.小王同学用下列器材研究“影响滑动摩擦力大小的因素”:粗糙程度均匀的长木板一块,质量相等的木块和铝块各一个,弹簧测力计一只.如图所示,4次实验中他都用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉动物体,使其在水平长木板上做匀速直线运动.(1)如图丙,弹簧测力计示数为________N,铝块受到的摩擦力大小为________N.(2)分析________两次实验,可得出:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力有关.(3)图乙与图丁中铝块受到的摩擦力大小________.(选填“相等”、“不相等”或“不确定”)3.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中,(1)在水平的长木板上,用弹簧测力计水平向左拉动木块A,并使其作匀速直线运动,弹簧测力计示数如图甲所示.根据________知识可知,木块所受的滑动摩擦力为________N.(2)小华将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半.她由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小.你认为她的探究过程存在的问题:________.只利用现有的器材,如何证实“滑动摩擦力的大小是否与接触面积的大小有关”?简要说明你的做法:________.(3)在实验后交流的过程中,小华发现有同学将该实验改成了如图乙所示的实验装置:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块A,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动.装置改进后的好处是________(写一条即可).4.用图中所示的装置探究摩擦力跟接触面粗糙程度的关系.(1)实验所用器材有:木材、长木板、棉布、毛巾、________.(2)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做________运动.根据________知识,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力.(3)第一次实验中弹簧测力计的示数如图所示为________N.分析表中数据可以得到的结论是________.(4)实验结束后,小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,她用弹簧测力计测出木块在水平面上的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半.她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小.你认为她的结论正确吗?________,理由是________.5.在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,同学们提出了如下猜想:A.滑动摩擦力大小可能与压力大小有关B.滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关C.滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关(1)下图所示是小芳同学的一次实验操作中的情景,其错误之处是________.(2)为验证猜想B,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.在不同接触面上沿水平方向匀速拉动木块(3)小明同学用一个表面平整的长木板、一个长方体木块和一只弹簧测力计进行实验,把实验数据记录在下边所示的表格中.小明同学的实验可以验证猜想________(填字母代号).(4)当验证A、B、C三个猜想的实验完成后,在本实验所用的器材基础上,如果再给你几支相同的圆铅笔,你还能再探究另外一个与摩擦力有关的什么问题?请写出这个问题.________.6.如图所示,在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中:(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿________方向拉着物块A做________运动,这样做便能测量出滑动摩擦力的大小.(2)在甲、乙、丙所示图中,分别用F1=1N,F2=2N,F3=1.5N的拉力,拉着物块A匀速前进.分析甲、乙两图可得:在接触面粗糙程度相同时,________越大,滑动摩擦力越大;分析________两图可得:在压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大.(3)大量实验进一步证明:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比.在丙图中物块A 上叠放一块与A相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起匀速前进(如图丁所示).此时弹簧测力计示数为F4,则F4=________N;此运动过程中,物块B受到的摩擦力为________N.。
滑动摩擦力大小的影响因素实验哎呀,今天咱们聊聊滑动摩擦力,听起来好像有点深奥,但其实它跟我们的生活息息相关,真的是无处不在。
想想看,咱们每天走路、骑自行车、甚至开车,摩擦力就像是个隐形的小帮手,默默地在背后支撑着我们。
这不,滑动摩擦力就更是其中的主角了。
嘿,别眨眼,这个主角可不简单。
咱们得知道,滑动摩擦力和摩擦面之间的关系就像老友记一样密不可分。
简单来说,摩擦力的大小取决于两个物体接触的表面粗糙程度。
如果你把一块粗糙的砂纸和一块光滑的玻璃放在一起,你肯定会发现,砂纸和其他物体摩擦的时候要使出十成的力气,而玻璃呢,轻轻一推就动了。
要是把这两个表面想象成两位性格截然不同的朋友,粗糙的那位总是霸道,总是想要掌控一切,而光滑的那位就显得温柔了许多,轻轻松松就能相处得很好。
再说说物体的重量,哎,这个也不得不提。
物体越重,摩擦力也就越大。
这就像你搬家时,那个重得跟山一样的冰箱,真的是让你费尽九牛二虎之力。
你要是能把它轻松推走,那可真是神技了。
想象一下,夏天的炎炎烈日下,你光着膀子在后院搬砖,哎哟,心里想着:“这砖块是个大块头,真是不想搭理它。
”而这种重的感觉,正是让摩擦力直线上升的原因之一。
然后,材料的种类也是个大头,咱们的生活中各种材料都有,塑料、木头、金属,每种材料的摩擦系数各不相同。
你会发现,塑料和金属之间的摩擦力比木头和金属小得多。
就好像在饭桌上,一道菜用盘子盛着和直接放在桌子上,显然后者要滑溜得多,根本不怕被推走。
这些材料之间的互动,就像是在跳舞,各自都有各自的步伐。
温度对摩擦力的影响也不可小觑。
要是天冷,橡胶鞋在冰面上滑得跟抹了黄油似的,这摩擦力小得让你一不小心就摔个四脚朝天。
而天热的时候,橡胶变软,摩擦力却又强了许多,这就像是你在夏天穿着舒适的拖鞋,走路特别稳,哪怕是滑滑的地面也不怕。
温度在这儿就像一把双刃剑,既能让你滑得飞起,也能让你稳如泰山。
别忘了,速度也会影响摩擦力哦。
你想啊,慢慢推东西的时候,感觉摩擦力小一些,速度一快,那摩擦力就跟个小火车一样飞速增长。
“影响滑动摩擦力大小的因素”实验报告班级:日期:成员:一、实验目的1、认识滑动摩擦力。
2、知道摩擦力的大小与哪些因素有关。
二、实验器材长直木板一块,弹簧测力计一个,长方体木块(带挂钩)一块,钩码,毛巾一块。
三、实验原理:__________________________,实验方法: __________ 、______四、实验步骤1、检查器材是否齐全。
2、①观察量程:加在弹簧测力计上的力不能超过它的量程。
观察最小刻度值。
②校正零点:水平放置弹簧测力计,用手拉几次看指针是否指在零位置。
③拉力沿弹簧的中心轴线方向施加在弹簧测力计上。
④观察指针示数视线要与刻度线垂直。
3、用弹簧测力计匀速直线拉动木块,使它沿水平长木板滑动,记录数据。
4、改变放在木块上的钩码,从而改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的滑动摩擦力。
5、在长木板上铺上棉布或者毛巾,保持木块上的钩码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力。
6、整理仪器,把仪器摆放整齐。
六、实验结论1、滑动摩擦力的大小与_______有关,_______越大,摩擦力越大。
2、滑动摩擦力的大小与___________ 有关,接触面越_______,摩擦力越大。
3、滑动摩擦力的大小与___________ 无关。
七、评估与交流:1.石伟月在实验中发现,拉着木块运动时很难控制“匀速”,于是他设计了如图乙所示的装置,将弹簧测力计固定,改为拉动木板,当他水平向右拉动木板时,木块所受到的摩擦力的方向为_____.这样改进后的装置的优点是_______________________.2.评价甲乙两种方案:同样是测滑动摩擦力,甲、乙两方案,区别是?【经典例题】例1探究影响滑动摩擦力大小因素的实验装置如图所示.在小桶内装入适量的沙子,滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动.(1)为测量滑块受到的滑动摩擦力的大小,应测量______________,所需测量仪器是______________.(2)把毛巾铺在木板上,发现需要装入更多的沙子,滑块才能做匀速直线运动,说明______________________________________________________.(3)小明想用钩码代替沙桶,请你对此作出评价:_________________________________.例2 如图1所示,霍奕杉在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,用弹簧测力计拉着木块分别在粗糙程度不同的甲、乙水平木板上匀速直线运动,通过改变放在木块上的砝码改变压力,分别测出木块在甲、乙木板上滑动时的摩擦力,并根据实验数据描点画出了滑动摩擦力f摩与对应压力F压关系的图象.(1)分析图象甲或乙可知,木块对木板的___________越大,木块所受的滑动摩擦力也就越大;比较图象可知,_____(选填“甲”或“乙”)木板更粗糙.(2)孙钰淇在实验中发现,拉着木块运动时很难控制“匀速”,于是他设计了如图2所示的装置,将弹簧测力计固定,改为拉动平板小车,当他水平向左拉动平板小车时,木块所受到的摩擦力的方向为_____.这样改进后的装置的优点是_______________________.例3在学过摩擦力知识后,何忠泽想探究:摩擦力大小是否与压力、重力都有关系?他利用如上右图所示的装置进行探究.实验步骤如下:①金属盒放在质量不计的白纸上,读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数.②将质量不计的氢气球系在金属盒上,读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数.③再往金属盒注入适量的沙子,使台式测力计示数与步骤①中的示数相等,拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数.实验相关数据如表:(1)此实验根据_______原理测出摩擦力的大小;(2)实验步骤②使用氢气球是为了改变_______(填“压力”或“重力”);(3)请你补齐上表中空格处的数据,其值为_________N;(4)与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比,拉动白纸进行实验有许多优点,以下_____不是其优点:A.不需要匀速拉动B.测力计示数稳定C.实验更容易操作D.实验原理更合理(5)比较实验步骤_______(填表中的实验序号)的数据,说明摩擦力大小与重力无关.(6)本实验中弹簧测力计示数的大小还与以下______有关.A.拉纸的速度B.纸面粗糙程度C.金属盒与纸的接触面积。
探究影响滑动摩擦力的大小的因素
实验名称:探究影响滑动摩擦力大小的因素
实验目的:探究滑动摩擦力大小与压力大小、接触面积大小、接触面粗糙程度的关系
实验器材:木块、弹簧测力计、棉布、木板、砝码
实验步骤:
1.将木板放在水平桌面上,再将一个木块放在木板上,用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F1=_____N
2.将一个砝码放在木块上,用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F2=_____N
3.在木板上铺一层棉布,在将木块放在棉布上,用用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F3=_____N
4.将木块侧放在木板上,用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F4=_____N
实验表格:
实验结论:
1.根据实验①②可得:滑动摩擦力的大小与压力大小有关
2.根据实验①③可得:滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关
3.根据实验①④可得:滑动摩擦力的大小与接触面积无关
归纳得出:滑动摩擦力的大小与压力大小,接触面粗糙程度有关,与接触面积无关,
压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
实验注意:
1.本实验探究方法是控制变量法
2.实验中要使木块在水平方向做匀速直线运动,原理是二力平衡,
片尾:
主案老师:张俊
演示教师名称:张俊
学校名称:江苏省句容市华阳中学
江苏必得网络有限公司。
实验探究滑动摩擦力的影响因素一、实验目的:1.让学生经历探究滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程.2.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。
二、情景引入:初中物理学习及生活经验告诉我们,滑动摩擦力与我们的生活息息相关,有时我们要增大摩擦加以利用,有时要减小摩擦,那如何增大减小摩擦呢?我们必须先来探究滑动摩擦力的影响因素.三、方法引导:可将长木板放在水平桌面上,把小木块放在长木板上,用弹簧秤(或钩码)水平拉小木块做匀速直线运动,根据两力平衡可得,滑动摩擦力大小等于弹簧秤的读数(或钩码重力)。
四、实验方案: (小组讨论,方案汇总)预测:(1)猜想与假设:学生根据已有的科学知识、经验、通过思考相互讨论,派代表发言,做出猜想:有的同学认为滑动摩擦力大小可能与物体运动的快慢有关;有的同学认为可能与物体接触面积的大小有关;有的同学认为可能与物体接触面的性质有(如粗糙程度、材料)有关;有的同学认为可能与物体的压力大小有关。
(2)制定计划与设计实验:学生通过讨论制定计划并确定实验方法——控制变量法,并依据此绝大多数同学设计实验方案如下:将长木板放在水平桌面上,把小木块放在长木板上,用弹簧秤(或钩码)水平拉小木块做匀速直线运动,根据两力平衡知滑动摩擦力大小等于弹簧秤的读数。
(3)器材:带有滑轮的长木板,小木块,弹簧秤或钩码(4)进行实验、收集数据:每4人为一组操作实验、合作学习、自主探究。
(以下实验过程由学生完成,教师巡视教室,参与指导)。
①在接触面积、接触面性质、接触面间的压力一定的条件下(控制变量法),研究滑动摩擦力与物体运动速度的关系:②在物体运动速度、接触面性质、接触面间的压力一定的条件下(控制变量法),研究滑动摩擦力与接触面积关系:③在物体接触面积、物体运动速度、接触面性质一定的条件下(控制变量法),研究滑动摩擦力与接触面间的压力关系:④在物体接触面积、物体运动速度、接触面间压力一定的条件下(控制变量法),研究滑动摩擦力与接触面间性质(如材料、接触面粗糙程度)关系:(5)分析与论证每个小组对实验数据进行分析处理,尝试根据数据得出结论。
人教版八下物理实验3 研究影响滑动摩擦力大小的因素1.小宇要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:A.接触面所受的压力大小;B.接触面的粗糙程度;C.物体运动的速度。
接下来小宇通过如图所示的实验操作开展探究。
(1) 进行甲、乙、丙图实验时,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做运动。
(2) 要验证猜想B,需要保持压力相同,接触面的粗糙程度不同,则需按照两个图进行对比实验。
(3) 比较甲、乙图的实验,得到的实验结论是。
(4) 在本次实验中运用的研究方法是转换法和。
(5) 小颖发现小宇上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定,于是改进了实验装置,如图丁所示。
改进后长木板(填“一定”或“不一定”)要做匀速直线运动。
2.利用如图甲所示装置研究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1) 实验研究用到的物理方法是。
(2) 王刚在实验中发现要保持木块匀速运动很困难,改用如图乙所示装置,在用力将木板向左拉出的过程中,弹簧测力计(填“A”或“B”)的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小。
(3) 实验部分数据如表,要研究滑动摩擦力与接触面压力的关系,应选用第①组和第组数据;比较第①组和第④组数据,可以看出滑动摩擦力的大小与木板所受拉力的大小。
实验木块质接触面弹簧测力计的弹簧测力计的序号量m(g)粗糙程度示数F A(N)示数F B(N)①200较粗糙 2.000.40②200粗糙 2.000.70③300较粗糙 2.000.60④200较粗糙 2.400.403.爱米为了测量滑动摩擦力的大小,设计了如图所示的实验装置(轻绳与滑轮的摩擦不计)。
(1) 为了测量滑块受到的滑动摩擦力的大小,需要用弹簧测力计测量的物理量是。
(填“A”“B”或“C”)A .滑块的重力B .滑块和木板的总重力C .小桶和沙子的总重力(2) 根据的知识可知滑动摩擦力的大小。
(3) 若滑块在木板上做匀速直线运动,滑块受到木板的滑动摩擦力为f1;若滑块与木板一起在水平桌面上做匀速直线运动,木板受到桌面的滑动摩擦力为f2。
争论影响滑动摩擦力大小的因素试验报告试验日期:________ 班级:_________试验成员:___________________指导老师:__________一、试验名称:争论影响滑动摩擦力大小的因素二、试验目的:1.通过探究,了解影响滑动摩擦力大小的因素,知道减小有害摩擦和增大有益摩擦的方法2.通过探究,体验掌握变量法在物理争论过程中的应用,能通过设计探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
3.会用弹簧测力计测量力的大小三、思索与猜测1.影响滑动摩擦力大小的因素可能有哪些?【答案】影响滑动摩擦力大小的因素可能与接触面的粗糙程度、物体对接触面的压力、接触面积的大小有关。
2.滑动摩擦力大小如何测量?【答案】依据二力平衡,当物体做匀速直线运动时,弹力大小等于摩擦力大小四、试验原理探究一:摩擦力与接触面压力大小的关系:在木块上加砝码来转变接触面大小探究二:摩擦力与接触面粗糙度程的关系:分别在木板上和棉布上匀速拉动木块探究三:摩擦力与接触面积大小的关系:将木板横放和竖放五、试验器材长木板、木块、棉布、钩码、弹簧测力计。
六、试验步骤探究一:摩擦力与接触面压力大小的关系1.用弹簧测力计水平拉动木块在木板上匀速滑行,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板间的滑动摩擦力,读出弹簧测力计示数,填入表格中2、放1个钩码放在木块上以转变木块与木板间的压力,再用弹力测力计水平匀速拉动木块,登记弹簧测力计示数,并填入表格3、放2个钩码放在木块上以增大木块与木板间的压力,再用弹力测力计水平匀速拉动木块,登记弹簧测力计示数,并填入表格4、分析数据探究二:摩擦力与接触面粗糙度程的关系1.用弹簧测力计水平拉动木块在木板上匀速滑行,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板间的滑动摩擦力,读出弹簧测力计示数,填入表格中2.把棉布铺在木板上,转变接触面的粗糙程度,再用弹簧测力计水平匀速拉动木块,读出弹簧测力计示数,填入表格探究三:摩擦力与接触面积大小的关系1.将木块平放在木板上,用弹簧测力计水平拉动木块在木板上匀速滑行,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板间的滑动摩擦力,读出弹簧测力计示数,填入表格中2.将木块竖放在木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块在木板上匀速滑行,读出弹簧测力计示数,填入表格中七、数据记录1.数据记录八、试验结论1.由试验________,可以得出摩擦力与接触面压力____________2.由试验________,可以得出摩擦力与接触面粗糙____________3.由试验________,可以得出摩擦力与接触面大小____________九、误差分析1.误差分析:本试验误差来源哪里?【答案】①匀速运动不好把握:用手直接拉动弹簧测力计,很难保证木块始终做匀速直线运动。
探究影响摩擦力大小的因素实验报告篇一:探究影响摩擦力大小的因素实验报告嘿,朋友们!今天咱们要来聊聊一个超级有趣的实验——探究影响摩擦力大小的因素。
这就好比解开一个神秘的谜题,是不是让你充满了好奇呢?首先,咱得准备好实验器材。
这就像战士上战场前要准备好武器一样!咱需要一块长木板、一个木块、一个砝码、一个弹簧测力计,还有一条毛巾。
实验开始啦!我把木板平放在桌子上,就像给它搭了一个平稳的舞台。
然后把木块放在木板上,这时候的木块就像一个安静的小宝宝乖乖待着。
我拿着弹簧测力计,慢慢地、匀速地拉动木块,眼睛紧紧盯着测力计的示数,心里紧张得像有只小兔子在乱蹦,哎呀,这示数不就是摩擦力的大小吗?接下来,我在木块上放上一个砝码,这砝码就像给木块背上了一个重重的包袱。
再去拉动它的时候,我感觉比刚才费力多啦!就好像原本轻松漫步的人突然扛上了大麻袋,脚步都变得沉重了。
我不禁在想,难道增加了压力,摩擦力就会变大?然后,我又把木板铺上毛巾,让木块在这“粗糙的跑道”上跑一跑。
这一次,拉动木块变得更加费劲了,就像在泥泞的路上拖着一辆装满货物的车!这是不是说明接触面越粗糙,摩擦力越大呢?我还找来了小伙伴一起帮忙,我们不停地尝试改变各种条件,一边做一边讨论。
小伙伴小明瞪大眼睛说:“你看,加上砝码真的不一样!”我也兴奋地回应:“是呀是呀,这摩擦力明显大多了!”小红在一旁着急地喊:“快看看毛巾上的情况!”经过多次实验,我们发现,压力越大,接触面越粗糙,摩擦力就越大。
这就好比一个人走在光滑的冰面上容易滑倒,而走在布满石子的路上就会更稳当。
所以啊,通过这次实验,我们得出结论:摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度密切相关。
这个结论在我们的生活中可有着大用处呢!比如,汽车的轮胎做得粗糙,就是为了增大摩擦力,让车子行驶更安全;在冰面上行走,我们穿上防滑的鞋子,也是为了增大摩擦力,防止摔倒。
怎么样,这个实验是不是超级有趣又有用?你是不是也迫不及待想自己动手试一试啦?篇二:探究影响摩擦力大小的因素实验报告嘿,朋友们!今天咱们要来好好探究一下影响摩擦力大小的那些神秘因素。
实验12 探究影响滑动摩擦力大小的因素考点精讲【设计和进行实验】1.实验器材:木块、砝码、粗糙程度不同的水平面、弹簧测力计;2.实验原理:二力平衡;3.实验步骤:(1)用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力;(2)在木块上放上砝码,用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,测出此时滑动摩擦力;(3)换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持放在木块上的砝码不变,用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,测出此时的滑动摩擦力大小。
【记录数据及分析现象】(1)在这个实验中,在第1、2次实验中变量是接触面的压力,控制的变量是接触面的粗糙程度。
得到的结论是:接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(2)在研究接触面的粗糙程度对摩擦力大小的影响时,可采用第2、3 次的实验结果,得到的结论是:在接触面压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
滑动摩擦力的大小与压力的大小与接触面的粗糙程度有关。
【实验结论】滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力大小有关,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【实验方法】(1)控制变量法:①探究滑动摩擦力的大小与压力的关系,控制接触面的粗糙程度不变,改变物块对接触面的压力,比较压力不同时滑动摩擦力的大小关系;②探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,控制压力不变,改变接触面粗糙程度,比较接触面粗糙程度不同时滑动摩擦力的大小关系。
(2)转换法:通过读取弹簧测力计的示数来间接测量滑动摩擦力的大小。
【交流与讨论】(1)实验中要水平匀速拉动木块,使木块做匀速直线运动,重力和支持力平衡,才能保证拉力大小等于滑动摩擦力。
(2)滑动摩擦力的大小与运动速度大小、接触面面积的大小无关。
【实验评估】实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计,所以会导致弹簧测力计的示数不稳定。
中考必备-物理《实验:探究影响滑动摩擦力大小的因素》考典练题(解析版)一、实验探究题1.某同学用如图所示的装置研究影响滑动摩擦力大小的因素。
木板P放在水平桌面上,木块Q放在木板P上,弹簧测力计一端固定,一端挂在木块Q上,拉动木板P,木块Q稳定时,读取测力计的示数。
回答下列问题:①读取测力计的示数,是为了测量______。
(填序号)A.木板P受到地面的滑动摩擦力大小B.木板P受到木块Q的滑动摩擦力大小C.木块Q受到地面的滑动摩擦力大小D.木块Q受到木板P的滑动摩擦力大小②用相同的木板P和木块Q,在木块Q上放不同个数的砝码,拉动木板P快慢相同,记录测力计的示数及对应的砝码个数。
这是为了研究滑动摩擦力大小与______的关系。
③用相同的木板P和木块Q,发现拉动木板P的快慢不同时,测力计的示数相等。
由此得到的结论是______。
2.小君同学在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,做了如图所示的实验:(1)用弹簧测力计拉着木块在水平方向做______运动,根据______的原理,可知摩擦力与拉力大小相等。
(2)小君分析甲和乙,发现F甲______F乙,说明滑动摩擦力的大小与接触面的______有关。
(3)为了探究滑动摩擦力的大小与压力的大小有关,应比较______两图。
(4)小君在本次实验中运用的研究方法是______和______。
3.为了研究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小柯设计了如图的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做______运动,此时,滑动摩擦力的大小______(选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是______实验。
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与______有关;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与______有关。
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小柯得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,小范认为小柯的结论是错误的。
科学探究:影响滑动摩擦力大小的因素“授之以鱼,不如授之以渔”。
物理是一门以观察和实验为基础的学科,培养学生科学的思维能力至关重要,本节课着重培养学生发现问题,解决问题的能力,体现从生活走向物理的教学理念。
【教材分析】1.本节内容属于教科版八年级下,第七章第5节,是前面弹力、重力内容的延伸,也是力学的基础知识。
同时这也是一节实验探究课。
教材从生活中的摩擦现象引入,以探究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,让学生经历探讨滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程。
很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中,主动获取知识的精神。
同时,这节教材的内容与学生的生活实际及生产实际联系十分密切,教材的编写突出了这一点。
在通过实验得出滑动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。
2.在课本中本节课知识在《二力平衡》的前面,而本节教材中滑动摩擦力的测量涉及到二力平衡知识的具体应用,为了更好的完成实验探究,所以我对教材做了简单的整合。
即,把摩擦力知识放在二力平衡知识的后面学习。
【教学目标】一.知识与技能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;并能在实际生活中加以应用。
二、过程与方法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怎样运用“变量控制”的方法。
并对常见的科学研究方法有所了解,主要涉及控制变量法,转化法,记忆法,列表法,图像法,实验法。
三、情感、态度与价值观1.通过对实验过程中误差的分析,培养学生实事求是地进行实验的科学态度和科学精神。
2.引导学生对实验过程进行评估和改进,从而培养学生的探究能力和创新精神,更注重让学生主动获取知识。
3. 体验自然科学的价值,体验知识来源于实践而又作用于实践的辩证关系。
4.体验科学研究中的各种研究方法。
【教学重点和难点】指导学生正确的进行实验并对实验现象和数据进行准确的分析,使学生通过实验认识影响滑动摩擦力大小的因素。
对“影响摩擦力大小因素”的实验探究摘要:通过常见事例或实验了解摩擦力,让学生从生活经验出发,认识决定摩擦力大小的因素,以及增大和减小摩擦的方法。
通过实验探究分析数据、交流、合作经历探究的过程,感悟科学探究方法,提高学生的探究能力,激发学生探求科学规律的兴趣。
关键词:摩擦力影响因素实验探究一、实验探究的内容及意义摩擦现象是日常生活中随时随地可以感受到的,学生有丰富的感性认识。
感性认识只是感性认识,本文通过常见事例或实验了解摩擦力,让学生的感性认识上升到一个较高的层次,认识摩擦力的存在和对物体运动的作用;认识决定摩擦力大小的因素;认识摩擦力的利与弊,以及增大和减小摩擦的方法。
出于这样的目的,结合新课程标准对“摩擦”教学的要求,根据教材内容,根据学生的实际我们一起探究摩擦力的大小与什么因素有关?不仅让学生经历科学探究的整个过程,通过猜想学习科学猜想,通过“设计实验”学习控制变量法,学习教材内容,通过分析数据、交流、合作经历探究的过程,感悟科学探究方法,提高学生的探究能力,激发学生从身边最平常最一般的事物中探求科学规律的兴趣。
二、实验探究的方法“从生活走向物理”的教学理念既是从学生的生活经验出发,又是符合人们的认识规律。
基于此,我们首先通过生活中的例子: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等,运动的物体之所以会停下来是因为受到摩擦力。
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。
在明白什么叫摩擦力的概念后,我们通过猜想与假设: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。
提出“摩擦力的大小与什么因素有关”这个问题,然后引导和组织学生自主探究。
初二(下)物理实验探究专题训练(一)一、研究影响滑动摩擦力大小的因素1、探究影响滑动摩擦力大小的因素(1)小明用测力计拉同一木块进行了三次正确实验操作,实验情景如图甲、乙、丙所示.①在乙图中,木块受到的滑动摩擦力大小等于______N,方向____________.②比较________两图的实验可知,滑动摩擦力的大小与压力有关.③比较甲、丙两图的实验可知:滑动摩擦力的大小与_____________有关.(2)在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图丁所示,此过程中,木块处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态;弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力,理由是:________________________;竖直方向上,木块受到的重力和木板对它的支持力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力.2、如图所示是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验.器材有:木块A一块、砝码一个、弹簧测力计一个、长木板一块和棉布一块.(1)实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉木块A,使其在长木板上做________直线运动,此时弹簧测力计示数的大小等于滑动摩擦力的大小;(2)甲实验中,木块A受到的摩擦力为________N;(3)比较甲、乙实验可以探究滑动摩擦力的大小与________有关;比较__________实验可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关.你认为他的结论是________(选填“正确”或“错误”)的;(5)本实验采用的探究方法是______________(选填“控制变量法”或“等效替代法”).二、探究杠杆的平衡条件1、小强在探究杠杆平衡条件的实验中:(1)实验前没有挂钩码和弹簧测力计时,发现杠杆左端高右端低,要使其在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向________调节.实验中让支点处于杠杆中央的目的是为了使杠杆的________对杠杆平衡不产生影响,这时杠杆重力的力臂为________.(2)在图中,杠杆水平平衡后,小强调节左边钩码的个数和位置,使杠杆水平平衡时,测出F1=1.2 N,F2=1.5 N;OA=30 cm,OB=20 cm.他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中,发现F1×OA和F2×OB并不相等,从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1l1=F2l2.小强的失误是________________________.(3)在图中,若B处的钩码不变,小强将弹簧测力计由A处移到C(OC=10 cm)处,施加一个竖直方向的力,使杠杆在水平位置平衡,则这个力的方向应____________,大小为________N.(4)在图中,若B处的钩码不变,小强不用弹簧测力计,在A处挂________N的钩码,杠杆在水平位置仍然平衡.2、在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆:(杠杆上每小格长为2 cm)、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“不平衡”)状态.(2)实验时,使杠杆在水平位置平衡,主要是为了__________________,因此应将如图甲所示杠杆左端的平衡螺母适当往________(选填“左”或“右”)调.(3)杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆A点处挂上2个钩码,作为动力F1,B点处挂上1个钩码,作为阻力F2,杠杆恰好在水平位置平衡,如图乙所示,分别测量出两个力的力臂L1和L2,计算后发现:F1L1=F2L2,便得出杠杆的平衡条件是:F1L1=F2L2.但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的,理由是__________________________________________.(4)接着,小明提出新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图丙所示装置进行探究,在杠杆D点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数如图丙所示,则弹簧测力计的拉力是________N.以弹簧测力计的拉力为动力F1′,钩码重力为阻力F2′,多次调整力和力臂的大小进行测量,发现:F1′L1′总是大于F2′L2′,其原因主要是受__________的影响.(5)实验中,用图丁方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师建议同学不宜采用这种方式,该种方式的不足主要是因为________.A. 一个人无法独立操作B. 力臂与杠杆不重合C. 力和力臂数目过多,不易得出结论D. 杠杆受力不平衡三、探究浮力的大小跟哪些因素有关1、小明同学在探究影响浮力大小的因素时,用木块做了如图所示的实验.请你根据小明的实验探究回答下列问题.(1)在C与E两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与____________的关系;根据A与E两图所测的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为________N,方向____________.(2)小明对ABCD四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关.对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而________,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小_____,说明浮力的大小与深度________.(3)在小明实验的基础上,根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为________kg/m3.(4)该实验探究主要运用的科学探究方法是:______________________.2、在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中,小王同学提出了如下猜想:猜想1:浮力大小与液体密度有关.猜想2:浮力大小与物体浸入液体的体积有关.猜想3:浮力大小与物体浸入液体的深度有关.猜想4:浮力大小与物体所受的重力有关.为了验证以上猜想是否正确,小王在老师的帮助下找来了一些实验器材,设计并完成了实验探究.请你完成下列问题:(1)如图①③④所示,小王把一个铜块挂在弹簧测力计下,使它浸在液体中的体积逐渐增大,观察到弹簧测力计的读数逐渐减小.此实验说明猜想________是正确的.结论是:在____________相同时,物体排开液体体积越大,物体受到的浮力________.(2)如图①⑤⑦所示,小王将同一铜块分别浸没在水和盐水中,此实验为了验证猜想________.在实验中,观察到铜块浸没在盐水中静止时弹簧测力计的示数小,则说明铜块在盐水中受到的浮力________(选填“大”或“小”).(3)为探究浮力大小跟物体浸没在液体中深度的关系,应选实验________进行分析比较.(4)为了验证猜想4,小王又取了一块铁块,重力与铝块相同而体积不同,并浸没在水中,观察到所受的浮力大小不相等,由此得出结论:浮力的大小与物体的重力无关.请指出他的实验方法的错误:__________________________.(5)分析①②④⑥四次实验得到的结论是:___________________________.四、测简单机械的机械效率1、某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面向上拉动物块,收集了下表中的实验数据(1)分析表中的数据可得出:斜面越缓越________(选填“省力”或“费力”);实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向________(选填“左”或“右”)移动.(2)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5 m和1 m,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做________________,读出此时弹簧测力计的示数为4.5 N,他们测得这种情况下斜面的机械效率约为________.(3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出:斜面的机械效率与____________和____________有关.(4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力________(选填“大于”“小于”或“等于”)物块所受的摩擦力.(5)此实验用到的主要研究方法是________________________.2、在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表:(1)根据表中前3次实验数据,画出甲图中滑轮组的绕绳方法.(2)在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量________匀速向上拉动弹簧测力计,读出乙图中弹簧测力计的示数为________N,第3次实验时滑轮组的机械效率为________.(3)由表中第________组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关.(4)由表中第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与摩擦和_______有关,请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功为________J.參考答案一、研究影响滑动摩擦力大小的因素1、(1)①3.4水平向左②甲、乙③接触面的粗糙程度(2)平衡不是不在同一条直线上、大小也不等不是2、(1)匀速(2)2(3)压力大小乙、丙(4)错误(5)控制变量法二、探究杠杆的平衡条件1、(1)左重力0(2)把OA的长度当成了拉力的力臂(3)竖直向上3(4)12、(1)平衡(2)便于测量力臂大小右(3)没有经过多次测量就得出结论,实验没有普遍性(4)3.6杠杆自重(5)C三、探究浮力的大小跟哪些因素有关1、(1)液体密度 2.4竖直向上(2)增大不变无关(3)1.2×103(4)控制变量法2、(1) 2液体密度越大(2)1大(3)①④⑤(4)没有控制物体浸入液体的体积相同,没有改变重力的大小(5)物体受到的浮力大小与物重无关四、测简单机械的机械效率1、(1)省力左(2)匀速直线运动55.6%(3)倾斜程度斜面粗糙程度(4)大于(5)控制变量法2、(1)如答图所示(2)竖直 1.666.7%(3)1、2、3(4)动滑轮重0.15。
专题8:影响滑动摩擦力大小因素的实验探究1.(05河北)下图所示是“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)在实验中,用弹簧测力计拉着木块时,应水平地拉动,且使它在固定的水平面上做运动。
根据条件可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)将图(a)和图(b)的实验进行比较可知,滑动摩擦力的大小与有关。
(3)将图(a)和图(c)的实验进行比较可知,滑动摩擦力的大小与有关。
2.(08梅州市)小林同学做“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中采取的办法是用弹簧测力计水平拉动木块,使其在长木板上做_____ __运动。
(2)甲、乙两图所示的实验说明:接触面粗糙程度相同时,______ ___,滑动摩擦力越大。
(3)甲、丙两图所示的实验说明:压力一定时,________ ___,滑动摩擦力越大。
(4)由实验可得出的结论是:_________________ ___________。
3.(08黄石市)下表是某实验小组所做的“探究摩擦力大小跟哪些因素有关”的实验记录:实验次数接触面的材料压力F/N 摩擦力f摩/N①木块与木板8 l.6②木块与木板12 2.4③木块与毛巾12 5.0(1)分析比较序号①与②的实验数据,可得出的结论是。
(2)分析比较序号的实验数据,可得出的结论是:压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
(3)上述研究方法叫“控制变量法”,下列实验中用到此方法的有 (填序号)①探究电压、电流与电阻的关系;②探究动能跟哪些因素有关;③探究固体熔化时温度的变化规律;④研究影响电磁铁磁性强弱的因素。
4.(07包头市)在探究影响摩擦力大小因素的实验中,记录的结果如右下表所示。
(1)在这个实验中,使用的是控制变量法,在第1、2次实验中变量是_______,控制的变量是______。
得到的结论是:接触面不变时,压力越大,摩擦力越大。
(2)在研究接触面对摩擦力大小的影响时,可采用第____次的实验结果,得到的结论是____________________________________________________。
滑动摩擦力与哪些因素有关实验专题(含答案)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(滑动摩擦力与哪些因素有关实验专题(含答案))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为滑动摩擦力与哪些因素有关实验专题(含答案)的全部内容。
力学专题-———滑动摩擦力与哪些因素有关1. 第三小组同学想通过实验来了解滑动摩擦及滚动摩擦的特点,设计了如图所示的实验,使相同重力的木块和木制小车在同一水平面上移动,用测力计来测量手对木块和小车的拉力.(1)在实验中为了使测力计的示数与小车及木块受到的摩擦力大小相等,应使小车和木块做______直线运动.(2)通过测量拉力来得到摩擦力的大小,应用了______(填“类比”、“转换”或“归纳")的物理方法.(3)几次测量的数据如下表所示,分析表中的数据可得到结论:在相同的情况下,滚动摩擦______(填“大于"“等于”或“小于”)滑动摩擦.次数/拉力大小(N)1234拉木块的力443。
94拉小车的力0.10.10。
10.12. 在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,做了如图所示的实验.为了测定滑动摩擦力的大小.用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其在水平桌面上做______运动.根据滑动摩擦力与拉力是一对______(选填“平衡力”或“相互作用力”),可知滑动摩擦力的大小与拉力大小相等,为了探究滑动摩擦力的大小与压力的关系,应比较______两图:为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,应比较______两图.3. 为探究滑动摩檫力与哪些因素有关,某同学做了以下实验(实验过程中保持长木板水平固定)第1次:把木块平放在长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,如图甲所示,读出弹簧测力计的示数并记入表格中第2次:把木块侧在长木板上,重复上述实验操作,如图乙所示第3次:把两块与第1次相同的木块叠放在一起,平放在长木板上,重复上述实验操作,如图丙所示实验次数木块对木板压力/N弹簧测力计示数/N滑动摩擦力/N1104。
实验探究:影响滑动摩擦力大小的因素
实验要点:
①原理:二力平衡的条件(水平方向匀速直线运动)
②控制变量法的应用(分别控制压力大小与改变接触面的粗糙程度)
③实验评估及实验改进方法
方案一、木块在木板上匀速拉动,但实验过程中很难保持物体进行匀速直线运动
方案二、使弹簧计固定,拉动物体下面的长木板,根据二力平衡,无论怎么拉动木板,测力计的示数即摩擦力的大小
方案二优点:①不需要控制木板匀速直线运动,方便实验操作
②弹簧测力计固定不动,便于读数
方案一的实验探究
1、探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)小明用弹簧测力计拉同一木块进行了三次正确的实验操作,实验情景如图甲、乙、丙所示。
①在图乙中,木块受到的滑动摩擦力大小等于__3.4__N,方向__水平向左__。
②比较__甲、乙__两图的实验可知,滑动摩擦力的大小与压力有关。
③比较甲、丙两图的实验可知:滑动摩擦力的大小与__接触面粗糙程度__有关。
(2)在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图丁所示。
此过程中,木块处于__平衡__(选填“平衡”或“非平衡”)状态;弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力__不是__(选填“是”或“不是”)一对平衡力,理由是__两个力不在同一条直线上,大小也不等__;竖直方向上,木块受到的重力和木板对它的支持力__不是__(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
【解析】 (1)①弹簧测力计的最小刻度值为0.2N,由图乙可知此时的读数为3.4N;因为木块水平向右滑动,所以滑动摩擦力的方向水平向左。
②甲、乙两图中接触面粗糙程度相同,压力不同,导致摩擦力大小不同。
③甲、丙两图中的压力相同,接触面粗糙程度不同,导致摩擦力大小不同。
(2)图丁中木块在各个力的作用下做匀速直线运动,因此处于平衡状态;此时摩擦力与拉力不是一对平衡力,因为两个力
不在同一条直线上,大小也不等;因为竖直方向上,木块受到重力、支持力大小不相等,所以重力与支持力不是一对平衡力。
2、如图A、B是同种材料制成的大小不同的正方体,它们表面的粗糙程度相同,将它们分别按照甲、乙所示叠放,用弹簧秤水平拉动它们一起在同一水平桌面上运动。
当它们匀速运动时,回答下列问题:
(1)图甲中,弹簧秤的示数是0.8N,画出A所受力的示意图;
(2)图甲、乙中:桌面受到的压力大小分别是F甲、F乙,两者大小关系是F甲=F乙;
(3)有一种猜想认为摩擦力大小与受力面积大小无关.若要利用这个实验来验证,你想观察到怎样的实验现象?在两图中,分别拉动物体沿水平方向做匀速直线运动时,测力计示数不变;
(4)若要利用这个实验来探究摩擦力大小与运动速度大小之间是否有关,实验时需要控制压力和接触面粗糙程度不变,改变运动速度大小。
3.在学习影响滑动摩擦力大小的因素后,小柯还是认为:重力越大,滑动摩擦力越大。
于是张老师用如图装置与他一起实验。
步骤一:将铁块挡在木板上,往砂桶中加入一定量细沙,使压力传感器的示数为5.00牛,水平向左拉
动木板,读出拉力传感器的示数并记录。
步骤二:换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块,重复步骤一,记录结果如下表:
请回答下列问题:
(1)第1次实验中铁块受到的摩擦力为2.10牛;
(2)实验中能否用钩码代替细沙?并说明理由;
答:实验不能用钩码代替细沙,钩码的质量是固定的不能连续变化,细沙的质量可以连续变化,方便控制铁块对水平木板的压力。
(3)通过实验得出的结论是在压力和接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小相同;
(4)小柯认为:该实验中压力传感器的上表面要尽量光滑,否则会使拉力传感器的读数偏大,你认为他的说法是否合理,为什么?小柯的说法不合理;铁块与压力传感器不接触,压力传感器与木板之间的摩擦力对实验无影响。
4、小梦在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,作了如下猜想:A.可能与接触面的粗糙程度有关;B.可能与压力的大小有关。
接着她按如图所示的步骤进行实验:
①用弹簧测力计水平拉木块②用弹簧测力计水平拉木块③用弹簧测力计斜向上拉木
块在较光滑木板上匀速滑动在粗糙木板上匀速滑动在较光滑木板上匀速滑动
(1)步骤①和②是为了验证猜想A(填“A”或“B”),所探究的摩擦力是指木块和木板之间滑动摩擦力。
(2)小梦接着按步骤①和③探究猜想B。
你认为步骤③能否测出摩擦力?不能。
(3)小梦想:滑动摩擦力的大小是否与物体运动的速度有关呢?她用①的装置进行实验:先水平拉动木块匀速滑动,读出弹簧测力计的示数为2牛,紧接着增大拉力使木块加速度滑动,读出此时弹簧测力计的示数为4牛。
根据上述实验,小梦得到了“在压力和接触面粗糙程度一定时,物体运动的速度越大,滑动摩擦力越大”的结论。
分析操作过程,你认为小梦的结论可信吗?不可信,原因是没有匀速拉动木块运动。
方案二的实验探究
1、在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中。
(1)在水平的长木板上,用弹簧测力计水平向左拉动木块A,并使其作_水平匀速直线__运动,弹簧测力计示数如图14所示。
根据二力平衡知识可知,木块所受的滑动摩擦力为 2.8 N。
(2)小华将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。
她由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。
你认为她的探究过程存在的问题没有控制压力不变。
(3)在实验后交流的过程中,小华发现有同学将该实验改成了如图15所示的实验装置:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块A。
木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动。
装置改进以后的好处是不需要控制木板匀速直线运动,方便实验操作;弹簧测力计固定不动,便于读数。
(写出一条即可)。
2.某兴趣小组在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,用如图所示的装置进行实验。
实验一:将长方体木块平放在长木板上,用力F拉长木板,当长木板与木块发生相对滑动后,记录弹簧秤的示数于表一。
再将木块分别侧放、竖放,重复实验。
实验二:将长方体木块平放在长木板上,用力F拉长木板,当长木板与木块发生相对滑动后,记录弹簧秤的示数于表二。
再分别将一个砝码、二个砝码放在木块上,重复实验。
表一
表二
(1)实验一的第3次实验时,木块与长木板之间的滑动摩擦力为__1.0__N。
(2)实验一探究的问题是__滑动摩擦力的大小与接触面积大小是否有关__。
(3)表二中的实验数据可得出的结论是__在接触面积和接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力
也越大__。
【解析】(1)实验中,必须沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时,木块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,所以f=F=1.0N。
(2)由表一实验数据可知,三次实验压力和接触面的粗糙程度相同,接触面积大小不同,所以实验一探究的问题是滑动摩擦力的大小与接触面积大小是否有关。
(3)由表二实验数据可知,三次实验接触面积和接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,压力越大滑动摩擦力越大,所以可得结论:在接触面积和接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力也越大。
3、为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须(填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小等于(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是丁(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与压力有关;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关(均填“压力”或“接触面粗糙程度”)。
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是错误(填“正确”或“错误”)的。
(5)小明要对实验装置进行改动,如图2所示,重复实验,发现效果更好。
实验中,小明不一定(填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
4、用图甲所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系。
甲乙
(1)实验时,拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小,因为这时的拉力和摩擦力是一对平衡力。
(2)某次实验中弹簧测力计的指针位置如图甲所示,它的示数是1.6牛。
(3)改变木块上所加钩码的个数进行多次实验,记录的数据如表所示,请根据表中的数据,在图乙中画出摩擦力随压力大小变化的关系图象。
解:
(4)分析图象可知:当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成正比。
(5)实验结束后,小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关。
她用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半,她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小,你认为她的结论正确吗?不正确,理由
是:没有控制压力大小不变。