6.5 探究滑动摩擦力的大小((无答案
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设计实验依据《普通高中物理课程标准》的目标要求。
教材分析该实验是摩擦力一节的重点,而摩擦力是后面内容学习的基础,因此,教学时要把主动权放给学生,让学生经历科学探究的过程,体验探究的乐趣和成功的喜悦,教师要发挥好引导和组织的作用。
学情分析学生在初中已经学过“影响滑动摩擦力因素”的相关知识,学生的数学及信息技术与初中相比有了更多的获取。
学生有能力对实验数据分析后形成定量的认识。
实验目的探究滑动摩擦力的大小。
实验原理二力平衡。
木块相对于纸带滑动,而木块相对于拉力传感器是静止的。
因此拉力传感器拉木块的力和木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,即拉力传感器的示数和滑动摩擦力的大小相等。
实验器材拉力传感器、拉力测试架、电脑、细线、木块、钩码、传送带、纸带。
实验设计一、原实验不足之处1、原实验要求用弹簧测力计拉着木块在长木板上做匀速直线运动,而在实际操作中,让物体做匀速直线运动很难做到,导致弹簧测力计的示数不稳定。
2、由于弹簧测力计是运动的,所以读数不方便也不准确。
二、实验创新与改进之处1、实验中只要求木块下的纸带滑动,不要求做匀速直线运动,便于操作。
2、由于拉力传感器是静止的,使示数更稳定,读数更方便准确。
3、由于拉力传感器与电脑相结合,并采用多媒体显示了力值的变化图像,更清晰的把所需要的数据呈现出来,实验现象更明显,效果更好。
三、原实验装置图与创新实验改进图12实验步骤1、首先把拉力传感器固定在拉力测试架上,将传送带和拉力测试架放在水平桌面上并调整高度,使拉着木块的细线与连接拉力传感器的细线穿过小孔,并且在同一水平直线上。
2、沿水平方向使传送带上的纸带在木块下面滑动,木块上不放钩码,放1个钩码,放2个钩码,观察力值的变化图像,并把相应的数据记录在表1中。
3、取下木块,换上接触面不同的另一个木块,让纸带在木块下面滑动,观察力值的变化图像,并把相应的数据记录在表2中。
4、改变木块的接触面,在分别测量2种不同接触面的实验,同时观察力值图像的变化,并把相应的数据记录在表2中。
滑动摩擦力大小实验原理“哇,这摩擦力到底是咋回事呀?”嘿,大家好!我是一名小学生,今天就来给大家讲讲滑动摩擦力大小实验原理。
咱先说说这滑动摩擦力的关键部件和功能哈。
其实呢,滑动摩擦力主要就是两个物体相互接触的表面。
这表面就像是两个小伙伴,它们要是不光滑,摩擦力就会大一些;要是很光滑呢,摩擦力就小啦。
比如说,冰面就很滑,那在冰面上走路的时候,感觉摩擦力就小很多,不会像在粗糙的路面上走得那么费劲。
这两个相互接触的表面就是滑动摩擦力的关键部件啦,它们的粗糙程度决定了摩擦力的大小呢。
那这滑动摩擦力的主要技术和工作原理是啥呢?简单来说,就像两个小朋友在拔河。
当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,这两个表面之间就会产生一种阻碍的力量,这就是滑动摩擦力。
如果表面很粗糙,那就像是有很多小手在拉着那个滑动的物体,让它很难滑得快;要是表面很光滑,就好像小手变少了,阻力也就小了。
比如说,我们在黑板上写字,粉笔和黑板之间的摩擦力就比较大,因为黑板表面相对粗糙。
要是在玻璃上用粉笔写,摩擦力就小很多,因为玻璃表面很光滑。
现在咱来说说滑动摩擦力的应用场景。
有一天,我和小伙伴们一起去公园玩。
我们骑着自行车,那感觉可棒啦!可是,当我们骑到一条小路上的时候,发现路有点坑坑洼洼的,骑起来特别费劲。
这时候,我就想到了滑动摩擦力。
这坑坑洼洼的路面就很粗糙,和自行车的轮胎之间产生了很大的摩擦力,所以骑起来才费劲呢。
我的小伙伴也说:“哎呀,这路咋这么难骑呢?”我说:“这就是滑动摩擦力在作怪呀!路面太粗糙啦。
”要是这条路像操场的跑道一样平,那骑起来肯定就轻松多啦。
再比如说,我们穿的鞋子。
鞋底要是很滑,走在路上就容易滑倒。
这是因为鞋底和地面之间的摩擦力太小了。
但是,如果鞋底有花纹,那就不一样啦。
花纹可以增加鞋底和地面之间的粗糙程度,这样摩擦力就大了,我们走起来就更稳当。
这不就像给鞋底穿上了一双“防滑手套”吗?从这些生活中的小事情,我们可以看出滑动摩擦力真的很重要呢。
摩擦力的大小与滑动和滚动关系的实验报告
一、研究问题:摩擦力的大小与滑动和滚动有关系吗?
二、我的推测:摩擦力的大小与滑动和滚动有关系(滑动时,摩擦力较大;滚动时,摩擦力较小)。
三、实验方法:对比实验。
四、要改变的条件:车轮的滑动和滚动(一组车轮滚动行驶,叫实验组;另一组车轮滑动行驶,叫对照组)。
五、不改变的条件:小车、绳子、弹簧秤、小车行驶的地面、拉动小车的速度、
六、实验过程:
(1)安装好一辆玩具小车,并在小车上放上一个透明胶。
(2)将绳子的一端固定在小车上,另一端固定在弹簧秤的挂钩上。
(3)在地面上沿水平方向轻轻拉动小车,找到刚好能使小车行驶(运动)起来的摩擦力,并记录下弹簧秤上标明的读数。
(4)反复做几次,观察并记录。
(5)将小车的轮子用透明胶固定在车架上,使车轮不能转动,将其余的透明胶放回车上,使小车的重量不受改变(影响)。
(6)在地面上再次沿水平方向缓缓拉动小车,找到刚好能使小车行驶(运动)起来的力,并记录。
实验结论;被拉的物体滑动时,摩擦力大
被拉的物体滚动时,摩擦力小。
研究滑动摩擦力大小的实验方法哎呀,今天咱们聊聊滑动摩擦力。
听上去是不是挺高大上的?其实啊,滑动摩擦力就是那种让你在地上推东西的时候,感受到的“阻力”。
就好比你用力推一辆小车,越推越费劲,简直像是在和车子打架,谁也不肯让谁。
这种力气就叫滑动摩擦力。
今天就来分享一下,怎么研究这玩意儿,听上去是不是特别有趣?咱得准备一些东西。
别担心,咱不需要高科技,只要一些简单的材料就行。
一个平坦的桌面,一块光滑的板子,比如木板、玻璃板,钢铁板也不错。
再来一个小物件,比如一块橡皮,或者一小块木头,这些都是小可爱,咱可以在上面施展大招。
准备好这些,咱就可以开动脑筋,开始实验了。
好啦,咱们先把那个平坦的板子放在桌子上,记得要稳稳的,不然实验就成了“翻车现场”了。
然后,咱把准备好的小物件放在板子上,接下来就是关键时刻了,用手轻轻推一下,看看它能滑多远。
你会发现,这东西在刚开始滑的时候,哎,简直像飞一样,但过了一会儿,它的速度就开始慢慢减了下来。
你没发现?这就是滑动摩擦力在发威!在这个过程中,咱可以试着记录下滑动的距离和时间,反正有笔记本的朋友就可以趁机记录一下,老掉牙的“手动记忆法”也好使。
咱还可以试试不同的材料,看看它们之间的差别。
拿出那块粗糙的木板,跟光滑的玻璃板比一比,结果可会让你惊呆。
没错,粗糙的表面摩擦力大,滑动就没那么顺畅,感觉像是给小物件加了个“紧箍咒”。
你会发现,滑得越慢,咱越得用劲儿,简直像是在为小物件加油,心里真是五味杂陈。
咱还可以在小物件上放点儿不同的重物,看看结果会有什么变化。
比方说,往上加一块书,哈哈,推的时候,你肯定能感觉到差别。
重物越多,摩擦力越大,小物件就像被钉在地上,根本不想动。
轻轻一推,它却像是在“冥思苦想”,不肯往前走。
这个时候,你就能真切感受到滑动摩擦力的魔力,简直让人佩服得五体投地。
咱再聊聊这个实验的实际应用,想想生活中有哪些地方用得着滑动摩擦力。
比如说,开车的时候,车子在路上滑行,那可离不开摩擦力的助力。
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。
弹力与弹簧测力计A组1.因物体发生_____________而产生的力叫做弹力,通常所说的_________、______等实质都是弹力。
2.如图5.3-1,用手拉弹簧时,弹簧发生形变后会对手产生__________力,这个力的方向与手的拉力方向_________。
(填“相同”或“相反”)3.下列各力中不属于弹力的是()A.绳子的拉力 B.桌面茶杯的支持力C.两块磁体间的排斥力 D.书对桌面的压力4.拉弯的弓能够把箭射出去,说明__________________________________。
5.产生弹力的必要条件是:两物体必须______________,而且发生____________。
6.讨论一下:物体发生形变,是否就一定产生弹力?哪种形变才会产生弹力?7.弹簧测力计主要有__________、____________、___________等组成,在弹性限度内,弹簧受拉力越大,___________越大,弹簧测力计就是根据这个特性来量度力的大小的。
8.正确使用弹簧测力计的方法是:A、测量前,认清__________,不要测量超过_______的力,B、明确________,了解每一小格和每一大格所表示的力的大小,C、校零:测量前使指针_____________,测力时,要使测力计的轴线与__________一致,弹簧不要靠在刻度盘上。
9.下列测量工具中,不属于测力计的是()A.弹簧测力计 B.握力计 C.磅秤 D.牵引测力计10.如图 5.3-2,此弹簧测力计的量程是__________,分度值是_________,示数是_______。
11.使用弹簧测力计上测量前,如果零点没有校正,指针指在零点的下方,测得力的大小与真实值相比:()A.偏大 B.偏小 C.相同 D.不能确定12.使用弹簧测力计时,下面几种说法中错误的是()A.使用前应先检查指针是否指在零刻度上B.使用时,弹簧测力计必须竖直放置,不能倾斜C.使用时,弹簧、指针不能与外壳摩擦D.使用时,必须注意所测的力不能超过弹簧测力计的量程弹力与弹簧测力计B组:1.一学生用一弹簧测力计测得三个物体的重分别为2.3N、4.7N和3.8N,而老师用标准的弹簧测力计测得三个物体重分别为2.2N、4.6N和3.7N,其原因是___________________。
6.5科学探究滑动摩擦力一.选择题1.(2018秋•遵义期末)下列实例中,为了增大摩擦的是()A.磁悬浮列车行驶时,车身悬在空中B.行李箱安装滚动的轮子C.运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹D.给自行车的车轴加润滑油【答案】C【解析】A、磁悬浮列车行驶时,车身悬在空中,是通过使接触面脱离来减小摩擦力的。
故A错误;B、行李箱安装滚动的轮子,是用滚动代替滑动来减小摩擦力的。
故B错误;C、运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
故C正确;D、给自行车的车轴加润滑油,是通过使接触面脱离来减小摩擦力的。
故D错误。
故选:C。
2.(2019秋•吉林月考)下列生活中的实例,属于减小摩擦的是()A.轮胎表面有花纹B.瓶盖上有条纹C.箱子下面安装轮子D.鞋底面凸凹不平【答案】C【解析】A、轮胎表面有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不合题意;B、瓶盖上有条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B不合题意;C、箱子下面安装轮子,用滚动摩擦代替滑动摩擦,属于减小摩擦,故C符合题意;D、鞋底面凸凹不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D不合题意。
故选:C。
3.(2019•常德)某人用50N的力拉小车在水平路上匀速向右行驶,下列说法正确的是()A.小车受到的阻力小于50N,方向向左B.小车受到的阻力等于50N,方向向左C.小车受到的阻力等于50N,方向向右D.小车受到的阻力大于50N,方向向右【答案】B【解析】人用50N的力拉车匀速向右前进时,处于平衡状态,则水平方向受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以摩擦力的大小为f=F=50N,方向向左,故B正确;故选:B。
4.(2019春•城关区校级期中)用30牛的水平力把重10牛的物体压在竖直墙壁上,如图所示,当物体恰好匀速运动下滑时,物体受到的摩擦力是()A.10牛,方向向上B.10牛,方向向下C.20牛,方向向上D.40牛,方向向下【答案】A【解析】用30牛的力把一个重为10牛的物体压在竖直墙壁上,当物体恰好匀速运动下滑时,则物体在竖直方向受重力和摩擦力作用,二力应大小相等,方向相反,故摩擦力大小为10N,方向竖直向上;故选:A。
6.5 探究滑动摩擦力的大小
基础知识训练
1.写出下列各种摩擦的名称:
(1)皮带传送机运煤时,煤块与皮带之间的摩擦是_______________;
(2)洗筷子时.抹布和筷子之间的摩擦是_______________________.(题型一)
2.世界上第一条磁悬浮列车示范运营线,已于2003年元旦在我国上海投入运行.磁悬浮列车的速度约是普通列车的三到四倍,原因是利用了磁极间相互作用的原理,使列车能在轨道上“浮”起来,从而大大减小列车与轨道间的__________.气垫船是采用__________的技术制成的交通工具,简单地说,其原理就是船体与水面间形成__________,使船体悬浮在水面上,从而大大地减小船体航行时的阻力.(题型三)
3.图12-13中,A 、B 是两只质量相同的旅行箱,________
箱容易被推动,这说明了_____________________.(题型二)
4.说明下列情况中是用什么方法来增大或减小摩擦的:
(1)在结冰的公路上撒砂子____________________;
(2)冬天,为了防止打滑而在轮子上缠上铁链子
____________________;
(3)轮胎上刻有花纹____________________________;
(4)给机器上润滑油________________________;
(5)轴承两圈之间装有滚珠____________________.(题型三)
5.缝纫机脚踏板的大轮是通过皮带与轮子的__________来带动机头上的小轮转动,当皮带与轮子之间打滑时,可以用拉紧皮带的办法来克服.这是利用_______的方法来增大_____.
(题型三) 6.下列措施中可以减小摩擦的是( ) (题型三)
A .鞋底上制有凹凸的花纹
B .铁轨要铺在枕木上
C .自行车刹车时,闸皮紧压在车圈上
D .在机器的转动部分安装滚动轴承
7.下列事例中,目的是为了增大摩擦的是( )(题型三) A .给自行车的轴加润滑油
B .在自行车的把套上做出凹、凸花纹
C .在机器的转动部分加装滚动轴承
D .磁悬浮列车行驶时,车身悬在空中 8.如果世界上不存在一切摩擦,那么下列哪种现象不会发生 ( ) (题型一) A .饭将从我们嘴里滑掉
B .人将寸步难行
C .不能用螺钉螺母固定工件
D .物体将漂浮在空中 9.下列几种现象中,属于有害摩擦的是 ( ) (题型三)
A .刷牙时,牙刷与牙齿之间的摩擦
B .“神舟5号”载人飞船升空时,飞船与空气的摩擦
C .自行车刹车时,刹车皮与轮圈之间的摩擦
D .手拿物体时,手与物体之间的摩擦
图12-13
10.研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时,做了以下三个实验:
实验一:用弹簧测力计拖动木块在水平木板上运动
实验二:用弹簧测力计拖动木块在垫有棉布的水平木板上运动
实验三:用弹簧测力计拖动放有砝码的木块在水平木板上运动
根据上述实验过程回答问题:(题型二)
(1)拖动木块应做什么运动?
_____________________________________________________________。
(2)实验一、二为什么要用同一木块,实验可得出什么结论?
______________________________________________________________________。
(3)实验一、三为什么要用同一水平木板?实验可得出什么结论?
______________________________________________________________________。
综合提高训练
1.狗用200N 的水平拉力拉总重为5000N 的雪橇在冰面上匀速向西前进,速度为1m/s,雪橇所受摩擦力大小是_________N,方向是______________.若在雪橇上再装些货物,则摩擦力将___________.若雪橇以2m/s 的速度匀速前进,在这个过程中摩擦力将_______.(选填“变大”、“变小”或“不变”) (题型二)
2.某同学用手把5N 重的木块压在竖直墙壁上,要使木块不下落,木块受到的摩擦力大小应是____N,方向___________.
大”、“不变”或“变小”) 3.一木块放在水平桌面上,这时木块受到的摩擦力大小是摩擦力是_______N. (题型二)
4.如图12-14所示,用10N 的拉力F 甲、F 乙小为________N,方向是5.在奥运会上,A C .两者都是减小摩擦 6.下列关于滑动摩擦力的说法,不妥当的是 ( ) (题型一)
A .滑动摩擦力一定发生在相互接触的两个物体上
B .两个物体之间若没压力,即使表面粗糙也没有滑动摩擦力
C .滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
D .增大重力可以增大滑动摩擦力
7.为了改变摩擦力的大小,人们采用了下面一些做法:①自行车车胎表面有花纹:②螺丝刀的木柄刻上一排凹槽;③移动笨重的箱子时,在箱底垫上几根铁管;④农用脱粒机的轮上常涂上皮带蜡。
这些做法中为了增大摩擦的是 ( ) (题型三)
A .①③
B .只有②
C .①②④
D .②①
8.人在一般情况下步行前进时,若鞋底与地面不打滑,下列说法中正确的是 ( )
(题型三)
A .地面对鞋底的摩擦力方向向后,阻碍人前进
B .地面对鞋底的摩擦力方向向前,推动人前进
C .鞋底花纹磨损后,摩擦力减小,人更容易前进
D .鞋底花纹磨损后,摩擦力增大,人更难前进
9.老师正在讲台上讲课,小丽和同学们正在老师指导下边学习边实验,这是物理课堂常见的一幕。
让我们想象一下,如果教室里的摩擦突然消失,对可能出现的现象,下列说法中错误的是( )(题型一)
A .同学们稍微活动就会从椅子上纷纷滑到地面上
B .固定吊灯的螺丝从天花板上滑出,致使吊灯落到地上
C .写字时铅笔从手中滑出飘在空中
D .由于太滑,稍一用力桌椅就会在地面上不停地滑着、碰撞着
10.(1)为了移动笨重的箱子,常在箱子下面垫几根圆棍子,这样做是为了:
____________________________________________________________。
(2)雨后泥泞路上,是挑担走路滑得厉害还是空手走路滑得厉害?为什么?
____________________________________________________________。
(题型三)
11.滑动摩擦力在研究有关物体运动情况时起着重要的作用.通过实验探究已经知道滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关,也与接触面之间的压力有关.有些同学猜想滑动摩擦力可能还与接触面的大小有关.请你从以下器材中选出部分器材,设计一个实验对此猜想进行检验.(题型二)
器材:a .斜面b .带钩的正方形木块c .带钩的长方体木块d .表面平整的长木板 e .几条毛巾f .直尺g .弹簧称h .硬纸板
(1)你所需要的实验器材(用器材前面的字母表):___________;
(2)简述主要的实验步骤:_________________________________________
____________________________________________________________________.
12.如图12-15所示,同一水平桌面上
放有长方体木块和铁块各一个.现
在想探究木块和铁块的下表面谁更
粗糙,请你只利用一个量程满足要
求的弹簧测力计,设计一个实验来
验证你的猜想.
写出实验的步骤、现象和结论.(题型三)
实验步骤________________________________________________________________; 根据现象________________________________________________________________; 得出结论________________________________________________________________。
图12-15。