“探究滑动摩擦力大小”实验的改进

八年级（下）物理《探究滑动摩擦力的大小》教学设计及反思教学目标：【知识与技能】…【过程与方法】…【情感态度与价值观】教学重点、难点：重点：影响滑动摩擦力的大小的因素，解释生活中的摩擦现象。

难点：①如何引导学生进行科学的、自主的实验探究。

②影响滑动摩擦力的因素中是接触面之间压力而不是重力和质量大小。

教具：弹簧测力计、长方形木块、长木板、砝码、毛巾等教学设计：㈠引入新课：1、播放汽车陷入泥中，车轮打滑；渔民用手捉鱼捉不住；学生想和杯里的水，却拧不开杯盖这三段录象。

问：假如你遇到了这些问题，你有什么办法吗？2、学生观察并发表意见。

想一想：在日常生活中你们还见到了哪些和摩擦力有关的现象？学生讨论发表意见。

做一做：你能做一个简单的实验制造出一种摩擦吗？你能交流一下在摩擦实验过程中你的感受吗？学生两手互相搓动，感受摩擦。

你们想了解摩擦力吗？就一起来学习本节课吧！㈡进行新课：1、摩擦力的概念：学生利用桌上的器材进行实验。

⑴水平桌面放置一木块，物体受到了几个力？（重力与支持力）问：此时物体和地面之间有摩擦吗？（学生思考）⑵用弹簧测力计水平拉物体，观察到弹簧拉长了，木块没有移动．为什么？⑶继续用弹簧测力计拉着木块在桌子上运动，这时也有摩擦力吗？这种摩擦力就是滑动摩擦力．在木块下垫几只圆铅笔，拉动木块前进，引出滚动摩擦力。

教师提问：物体间具备了什么条件才能产生摩擦？学生总结：①物体间相互接触、挤压；②物体间有相对运动趋势或相对运动；③接触面不光滑。

由此得出摩擦力是：两个相互接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫摩擦力。

（板书）教师：根据上面例子，我们把摩擦大致分为动摩擦和静摩擦，动摩擦又分滑动摩擦和滚动摩擦，在初中阶段我们重点研究日常接触最多的，也是最简单的滑动摩擦。

学生结合用弹簧测力计拉木块拉不动实验，自己总结摩擦力的方向：和物体相对运动方向相反或与物体相对运动趋势方向相反。

影响滑动摩擦力大小因素实验的改进
盛铎
【期刊名称】《湖北教育》
【年(卷),期】2024()8
【摘要】影响滑动摩擦力大小因素的实验是人教版物理八年级下册第八章第三节《摩擦力》中的内容,是训练学生进行科学猜想、实验校验、分析论证的优质素材。

教学实践中,很多教师只是通过简单的理论分析帮助学生确定影响因素,而不是鼓励
学生大胆猜想影响滑动摩擦力的因素可能有哪些,导致这样一个探究性实验变成了
验证性实验,削弱了该实验的教学价值。

实际上,学生结合生活经验可以产生多种猜想,如基于物体越重越难推动的事实,猜想滑动摩擦力的大小可能与重力或压力的大
小有关.
【总页数】2页(P51-52)
【作者】盛铎
【作者单位】武汉市武昌区教育局教研培训中心
【正文语种】中文
【中图分类】G63
【相关文献】
1.“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验与改进
2.理想教育文化理念下的物理实验教学改进--以"探究影响滑动摩擦力大小因素"为例
3."研究影响滑动摩擦力大
小的因素"实验改进4.“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验改进
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滑动摩擦力实验改进实例作者：汤祖军张小青来源：《成才》 2015年第12期湖北省荆州市实验中学汤祖军湖北省石首市新厂初级中学张小青摩擦力是经典力学的一个概念，在初中学习甚至以后的高中学习阶段都是一个重难点。

摩擦力指两个相互接触的物体，当它们作相对运动或有相对运动趋势时，在接触面会产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力。

滑动摩擦力是一个物体在另一个物体表面滑动时所产生的摩擦力。

这时，相互接触的两个物体之间产生了相对运动，而滑动摩擦力具体表现为阻碍两个物体之间的相对运动。

因此，滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。

通过实验我们可以得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度及两个接触面之间的压力大小有关。

具体的关系为：在接触面受到的粗糙程度相同时，接触面受到的压力越大滑动摩擦力越大；在接触面受到的压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力就越大。

在初中物理中，我们将摩擦力分为三种即静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。

关于滑动摩擦力的教学却是初中物理教学中一个难点和重点。

摩擦力是初中物理力学中的最基础的知识，是力学中重要的台阶，滑动摩擦力对于物体的受力分析以及作力的示意图都很重要。

它是今后学习运动和力、二力平衡、压强、浮力等概念规律的基础。

现使用的人教版物理教材中八年级下册第八章第三节的内容为摩擦力，在该章节中有一个重要的实验研究“影响滑动摩擦力大小的因素”。

本实验的核心内容是：用测力计测出滑动摩擦力。

实验方案的思想是：通过控制变量法测出滑动摩擦力，即在研究多因素问题时只改变多因素中的y 一个量，而控制其他的量不变。

从而探究得出影响滑动摩擦力大小的因素。

实验中要测出滑动摩擦力的原理是根据二力平衡的知识，让测力计水平拉动木块作匀速直线运动。

由于二力平衡弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力大小。

这样当指针示数稳定时，弹簧测力计的示数就等于木块受到的滑动摩擦力的大小。

多数教师在处理本节教材时，都有一种感觉：若按照所使用的人教版教材上的实验装置和步骤做实验，不仅操作过程中难度比较大，而且实验误差大，以至通过实验得出的结果与理论相反。

探究“滑动摩擦力大小的影响因素”的实验改进作者：闻月丰彭松林来源：《物理教学探讨》2013年第09期摘要：电动机转动时更接近匀速，用电动机替代手拉动木块较为科学。

另通过改变通过电动机的电流大小，还能方便探究出滑动摩擦力的大小与速度是否有关。

关键词：实验改进；滑动摩擦力；速度；电动机中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2013）9（S）-0053-1在探究“滑动摩擦力大小的影响因素”的实验中，课本利用如图1装置进行实验，较突出的问题是用手在拉动弹簧测力计时难以保证木块做匀速直线运动，导致弹簧测力计的示数不够稳定，数据存在较大误差：若探究滑动摩擦力的大小与速度是否有关，利用该装置探究存在明显不足。

笔者尝试利用小电动机代替手拉动木块，通过调节电动机的转速来改变木块移动的速度，取得了较理想的实验效果。

器材准备：长方形木板两块，定滑轮，木块，弹簧测力计，电动机（录音机），尼龙线，电源，开关，导线若干，滑动变阻器等：改进方法：如图2所示，将两块长方形木板垂直放置且用自攻螺丝固定，在直角位置处安装定滑轮，将弹簧测力计用双面胶粘在木块上，绳子经定滑轮一端系在弹簧测力计的挂钩上，另一端固定在电动机的转轴上。

电动机与电源、开关、滑动变阻器用导线连成串联电路：实验要点：采用4节干电池串联供电。

移动滑动变阻器的滑片先后处于多个不同位置，提供大小不同的电流，让电动机以不同的速度转动；木块在绳子的带动下将以大小不同的速度做匀速直线运动，分别记录多次弹簧测力计的示数：实验评估：电动机转动时更接近匀速，改变转动速度可以通过改变电流的大小来实现这一特点，利用图2装置可以实现让木块在水平面上以不同速度作匀速直线运动；为防止弹簧测力计自身重力对读数的影响，将弹簧测力计用双面胶固定在木块上，使弹簧测力计的示数更为精确；多次实验记录数据显示，弹簧测力计的示数近似相等；说明在压力、接触面粗糙程度相同的情况下，滑动摩擦力与木块移动的速度大小无关。

探究摩擦力大小实验及实验改进的方法方法一本实验的重点在于设计实验。

1、用控制变量的思想让可能影响滑动摩擦力的某一因素发生变化，提出具体的做法，特别是研究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系时，我们要控制压力和接触面粗糙程度相同，因此应使用几个面面积不同，但各面粗糙程度相同的同一木块。

依据实验结论，我们还可以比较两不同物体表面的粗糙程度。

即压力相同时，滑动摩擦力大，表示接触面粗糙。

如比较大小、形状相同的木块和铁块，那个表面粗糙时，采用将两物块叠放，以保证两次对水平面的压力相同，测出滑动摩擦力，力较大的那个面更粗糙。

2、用替代的方法，运用二力平衡的知识，测滑动摩擦力的大小。

因此就要注意，木块水平放置，弹簧测力计需沿水平方向匀速拉力木块，同时读出示数的大小，也就是滑动摩擦力的大小。

实验改进：弹簧测力计需沿水平方向匀速拉力木块，比较难做到，我们可以固定弹簧测力计而拉木板。

拉动木板就不用匀速。

方法二物理探究实验：影响摩擦力大小的因素探究准备：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。

探究指导：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。

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、方向外，还有大小。

提出问题：摩擦力大小与什么因素有关？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。

探究方案：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；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；把棉布铺在长木板上，从而改变接触面的粗糙程度；改变木块与长木板的接触面，从而改变接触面积。

《研究影响滑动摩擦力大小的因素》实验的改进设计方案一、课标要求摩擦力是教材中的一个难点，教材力求通过实验，让学生获得最直接生动的实验事实，知道影响滑动摩擦力大小的因素；通过此实验还能进一步让学生熟悉科学探究的过程与方法，培养科学严谨的实验习惯和实事求是的科学态度，以与协调能力与合作精神。

因此如何组织开展好实验探究活动、提高实验的成功率，使实验现象更直观、实验结果更准确，是教学中的重中之重。

二、实验原型与不足之处原实验将摩擦板水平放置平稳，摩擦块置于其上，用弹簧测力计匀速拉动摩擦块，读出弹簧测力计的拉力，根据二力平衡知识，就可以得到滑动摩擦力的大小。

改变摩擦板表面和在摩擦块上加砝码重做上述实验，通过实验数据可验证摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，与接触面积大小无关。

在此实验中存在以下几点不足之处：1．用弹簧测力计匀速拉动摩擦块十分困难，不易做到。

实验效果比较差；2．要读出运动中的弹簧测力计示数，误差较大；3．用加砝码改变压力的办法，很容易让学生得出“影响滑动摩擦力大小的因素是物体重力和接触面的粗糙程度”这种错误结论。

三、实验创新之处1．弹簧测力计相对静止，便于准确读数，减小误差；2．用力拉动摩擦板使它在弹簧测力计下滑动，可以不做匀速直线运动，降低了实验操作难度；3．用手施加压力替代加砝码，使实验更具有直观性，更容易得出实验结论；四、实验器材摩擦板（两个表面粗糙程度差异明显）1块、条形盒弹簧测力计（0-1N）1个、铁架台1个。

五、实验装置图实验装置如图所示。

弹簧测力计摩擦块铁架台（带铁环和十字夹）六、实验原理二力平衡知识。

当弹簧测力计静止时，弹簧测力计受到滑动摩擦板的滑动摩擦力和挂钩受到的拉力大小相等。

读出弹簧测力计的示数就知道了滑动摩擦力的大小。

七、实验步骤1．将摩擦板放在水平桌面上；2．将弹簧测力计放在摩擦板上；3．将弹簧测力计的挂钩钩在铁架台的铁环上，调节十字夹的高度使弹簧测力计与摩擦板平行接触；4．用力缓慢拉动摩擦板，读出弹簧测力计的示数并做好记录；5．用另一只手对弹簧测力计施加向下的压力，重复步骤4；6．将摩擦板翻面改变接触面的粗糙程度，重复步骤4；7．整理器材。

《探究影响滑动摩擦力大小的因素》教学反思本节课新课程理念为指导，运用探究式的教学法，把学生推向教学的舞台，教学中，通过引导学生讨论、交流、合作，营造了积极的课堂环境，形成了浓厚的课堂氛围，学生在这种和谐的充满活力的课堂环境中，自主参与课堂教学，思维和动手能力得以发展，潜能得到充分挖掘，知识掌握更为牢固。

通过上述的教学环节我发现一些学生有独到的实验方法和评估方式，激励了新设计方案的产生和新结论的出现，激发和活跃了学生的思维。

事实证明探究学习不是绝对程序化的过程，而本堂课正是通过师生间相互交融、循环推进的学习历程，发展了学生的认知、基本完成了教学任务实现了预定的教学目标。

本节以学生自主实验探究为主的教学方式，从整体上发挥了学生的主动性与参与性，锻炼了学生的创造能力和设计能力。

当然在教师的适时引导下，把握了课堂的讨论方向和课堂进程，因此整堂课既尊重了学生的主体地位，也发挥了教师主导作用。

而且在整节课的教学中，始终贯彻科学方法教育，既有以前所学方法的复习，也有新方法的介绍。

当然，我在很多环节还有待改进和提高:如在实验过程中不能兼顾各个学习层次的学生，时间安排上出现前松后紧的现象等等。

我在今后的工作中会更加努力学习，以更高的热情投身到教学中去。

关于《滑动摩擦力与哪些因素有关》的改进实验地方一中孙亚楠郑建锋内容提要:沪科版八年级物理第六章第五节《科学探究：摩擦力》一节第119页是用图１所示的器材来探究影响滑动摩擦力与哪些因素有关的．教材中设计的实验探究步骤如下：(a)用弹簧测力计水平拉木块在较光滑的木板上匀速滑动。

(b)在桌面上放一较粗糙的木板，用弹簧测力计拉木块在粗糙木板上匀速滑动。

(c)取走木板，用弹簧测力计水平拉木块在桌面上匀速滑动。

(d)在木块上加放一个重物，用弹簧测力计水平拉木块在桌面上匀速滑动。

1.教材实验回顾。

沪科版八年级物理第六章第五节《科学探究：摩擦力》一节第119页是用图１所示的器材来探究影响滑动摩擦力与哪些因素有关的．教材中设计的实验探究步骤如下：(a)用弹簧测力计水平拉木块在较光滑的木板上匀速滑动。

(b)在桌面上放一较粗糙的木板，用弹簧测力计拉木块在粗糙木板上匀速滑动。

(c)取走木板，用弹簧测力计水平拉木块在桌面上匀速滑动。

(d)在木块上加放一个重物，用弹簧测力计水平拉木块在桌面上匀速滑动。

图一2.教材实验不足分析。

如图２根据二力平衡原理实验时只有用弹簧测力计水平拉木块匀速滑动时，弹簧测力计对木块的拉力大小才等于木块所受的摩擦力大小，这样弹簧测力计示数的大小才能反映出摩擦力的大小。

所以探究滑动摩擦力与哪些因素有关时实验成功的关键是让木块在弹簧测力计的拉力作用下做匀速直线运动．实验时有两个问题需要思考和解决：一是如何让木块做匀速直线运动；二是如何准确地从弹簧测力计上读数。

教材中这两个问题都没考虑充分因为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从而导致测力计示数不稳定；其次弹簧测力计一直在运动也难以精确读数，数据存在较大误差。

所以教材上的实验设计有明显的缺陷。

图二3.实验改进方案及优点。

为了能从弹簧测力计上准确读数，实验时应让弹簧测力计保持静止同时还得让木块与木板间发生相对运动。

因此实验时可以抽动下方的木板让木板运动，弹簧测力计和木块静止。