《研究影响滑动摩擦力大小的因素》实验的改进设计方案

实验8 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关知识点一、摩擦力1.认识：阻碍物体相对运动的力相互接触的物体的两个面，有时用肉眼看起来很光滑，但是放到显微镜下观察，就会发现实际上像如图所示的那样是凹凸不平的。

在压力的作用下，这些凹凸不平的部位会相互啮合，当两者发生相对滑动时，啮合部分就会彼此阻碍，产生阻碍作用。

两个相互接触的物体，当它们做相对运动（或有相对运动趋势）时，在接触面产生一种阻碍相对运动（或相对运动趋势）的力，这种力叫做摩擦力。

2.滑动摩擦力的定义两个相互接触的物体，当它们之间有相对滑动时，在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。

3.摩擦力产生的条件（1）两物体相互接触，且接触面粗糙不平；（2）两物体之间发生相对运动或具有相对运动的趋势；（3）两物体之间相互挤压发生弹性形变，接触面上有压力产生。

这三个条件缺一不可。

4.滑动摩擦力和静摩擦力（1）当两个相互接触的物体发生相对运动时，在接触面上会产生滑动摩擦力；（2）当两物体没有发生相对运动，但有相对运动趋势时，在接触面上会产生静摩擦力，如用力推箱子但未推动时，虽然箱子处于静止状态，但箱子在推理作用下已有了“要发生”相对运动的趋势，此时地面对箱子的摩擦力就是静摩擦力。

5.摩擦力的作用效果摩擦力的作用总是阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）。

“相对运动”（“或相对运动趋势”）是以相互接触的物体作为参照物的。

6.摩擦力的作用点实际上，摩擦力是作用在这个物体接触面上的，但为了研究方便可以把摩擦力的作用等效到一个点上，可以把这个点等效在接触面上，也可以取在物体的重心上。

7.摩擦力的方向（1）摩擦力的方向：总是与物体相对运动或相对运动趋势方向相反。

（2）相对运动方向的理解“相对运动方向”不是“运动方向”。

水平地面上的物体前进时，物体相对地面向前运动（相对运动方向向前），物体受到地面对它向后的摩擦力（摩擦力方向向后）；人走路时，脚向后蹬地，脚相对于地面有向后运动的趋势，地面给鞋底的摩擦力方向向前，有利于人向前运动。

“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。

探究影响摩擦力大小的因素教学设计一、教学目标:1. 知识与技能:（1）知道摩擦力与压力、接触面的粗糙程度的关系；（2）知道增大摩擦和减小摩擦的方法；（3）知道在相同条件下, 滚动摩擦比滑动摩擦小得多。

2.过程与方法:（1）通过“纸条拉书”小实验, 参与感受摩擦力存在的过程, 认识观察和实验在学习中的重要性；（2）通过探究摩擦力大小与哪些因素有关的探索过程, 认识科学探索的基本流程, 有效运用猜想、归纳、“控制变量法”等科学探究方法。

3.情感、态度和价值观:（1）通过“纸条拉书”的参与过程, 激发探究热情；（2）通过科学探究摩擦力的过程, 体验合作交流, 共同提高；（3）通过对摩擦力知识应用实例的了解过程, 增强民族自豪感。

二、教学重点和难点:重点: 摩擦力与压力、接触面粗糙程度的关系。

难点: 实验探究“影响摩擦力大小的因素”。

三、教学资源:1.学生实验器材(每五人一套): 立方体木块①（四个面分别粘有砂纸、棉布、绒布、纸）、立方体木块②（三个面粘有不同面积的同种材料）、木板、钩码、弹簧测力计、细线、慢速电机、电源、电键等。

2.信息技术:实物投影、自制PPT幻灯片课件等。

四、教学设计思路:设计思路是: 通过“纸条拉书”小实验, 让学生在教师成功与自己失败的强烈反差中产生置疑, 激发学生的学习热情, 从而引发积极的猜想: 摩擦力的大小可能与哪些因素有关？影响摩擦力大小的因素是通过“猜想→归纳→选择研究方法→了解实验器材→设计实验方案→进行实验→分析概括结论→交流总结”这一科学探索的流程得到的；在此过程中通过引导学生自查、互评进一步提高学生分析问题的能力；知道摩擦力大小与哪些因素有关后, 总结第一次“拉书”失败的原因, 再次“拉书”体会成功的乐趣, 通过改进“纸条拉书”实验, 体验在相同条件下, 滚动摩擦与滑动摩擦的大小关系。

通过介绍摩擦力知识的应用实例增强学生民族自豪感, 抢答比赛的设计及时反馈学生课堂掌握情况, 便于提高学生分析和解决实际问题的能力。

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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《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。

滑动摩擦力测量方法的改进作者：余天标来源：《学校教育研究》2017年第09期摩擦力作为中学阶段的重点内容，同时也是一个难点。

由于摩擦力内容的复杂性，本节内容实质上是一堂科学探究课。

初中阶段我们重点探究滑动摩擦力，通过实验一方面可让学生明确感受到滑动摩擦力的存在并能学会如何精准测量摩擦力，另一方面还可让学生掌握决定滑动摩擦力的大小的因素。

本文就“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验方法的特点进行探索分析。

一、探究影响滑动摩擦力大小因素的实验选用实验器材：带挂钩的长方体木块、量程为0—1N的弹簧测力计（精确度高，可视性强）、粗糙程度均匀的长方形木板、毛巾、金属钩码。

实验方法：运用控制变量法，在水平面上用弹簧测力计拉着长方形木块分别在木板和毛巾上做匀速直线运动，木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和木板给它的滑动摩擦力是一对平衡力，木块处于二力平衡状态，此时弹簧测力计的示数大小等于滑动摩擦力的大小。

实验步骤：1.用弹簧测力计拉着木块在比较光滑且粗糙程度均匀的长木板上做匀速直线运动（方法：可缓慢地拉动木块，近似于让木块做匀速直线运动），记录下此时弹簧测力计的示数。

2.在木块上放上一个50g的金属钩码，用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动（方法同上），记录下弹簧测力计此时的示数。

3.在木板上铺上毛巾，取下钩码，用弹簧测力计拉着木块在毛巾上做匀速直线动（方法同上）。

实验结论：由1、2两步可知在接触面粗糙程度一定的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大：由1、3两步可知在压力一定的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

此方法测量滑动摩擦力的优点：原理清晰，方法简洁，能直观感受到滑动摩擦力的存在并能测量出其大小。

不足之处：实验中很难保证木块做匀速直线运动；弹簧测力计随着木块一起运动，读数受视线影响，影响实验数据的精准性。

针对原始实验中存在的问题及上面的改进方法中仍然存在的不足，我们提出如下改进办法。

二、改进实验一选用实验器材：空气吸盘、带挂钩木块、质量50g的钩码、毛巾、量程0—1N的弹簧测力计、白纸条。

测量滑动摩擦力实验的改进摘要：通过学习初二物理人教版第八章第3节《摩擦力》，其中课本中有探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验。

实验是利用二力平衡原理间接测出滑动摩擦力的大小，但是在实际实验操作中发现该实验有些不足之处。

本文在此实验的基础上做了适当的改进，使得测量结果更加精确。

关键词：滑动摩擦力 测定方法 匀速直线运动 弹簧测力计摩擦力是初中物理的重要内容，也是一个难点。

在我们身边摩擦力可以说是无处不在、实例很多，初中阶段我们重点研究滑动摩擦力。

明确滑动摩擦力大小由什么因素决定等问题，最好的方法就是通过实验探究。

测定动摩擦因素实验就是其中重要的实验，通过本实验可以感受物体接触面之间摩擦力的存在，探究摩擦力大小的决定因素，以感性的实践方式探究理性的问题，下面就“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验方法的特点进行探索分析。

一、研究影响滑动摩擦力大小因素的实验实验选用器材：正方体木块、读数准确的弹簧测力计、粗糙程度均匀的长木板、毛巾、砝码。

实验方法： 在桌面上放木块，弹簧测力计挂在木块上，用手拉弹簧测力计使木块做匀速直线运动，根据二力平衡的知识，当用弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动时，木块在水平方向只受到弹簧测力计对它的拉力和木板对它的滑动摩擦力，弹簧测力计示数的大小就反映了滑动摩擦力的大小。

实验步骤：(1)、用弹簧测力计拉动木块在比较光滑的木板上匀速滑动，并记录弹簧测力计的示数。

(2)、在木块上加放一个钩码，用弹簧测力计拉动木块在木板上匀速滑动，并记录弹簧测力计的示数。

(3)、取下钩码，用弹簧测力计拉动木块在毛巾表面匀速滑动，并记录弹簧测力计的示数。

实验结论：弹簧秤 图 1力的大小与压力的大小有关；由（1）、（3）两步骤可以得出在压力一定的情况下，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。

此方法测量滑动摩擦力的优点：原理简单清晰、方法简便；直接感受滑动摩擦力的存在。

不足之处：（1）实验的过程中手直接拉弹簧测力计，很难保持使木块做匀速直线运动；（2）弹簧测力计随木块运动，不便于读数影响到实验数据的准确性；（3）没有探究滑动摩擦力大小与接触面大小的关系。

“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验与改进＊张钦泉（深圳市龙华区同胜学校　广东深圳　５１８０００）（收稿日期：２０１９－０４－１８）摘要：人教版初中物理八年级下册第八章第３节“摩擦力”中“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，教材中的实验方案存在一些不足．本文探讨对该实验的改进．关键词：实验改进　滑动摩擦力　弹簧测力计　步进电机 “研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验是人教版初中物理八年级下册第八章第３节“摩擦力”中的学生实验，要求学生经历探究过程，体会怎样进行科学的探究，学会运用转换法和控制变量法，并根据实验数据进行讨论分析，总结归纳得到正确的实验结论．但教材中的实验方案存在一些不足，下面就“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验方案进行探索分析．１　教材中的实验方案及其分析１．１　实验仪器与装置实验装置简图如图１所示，所选用的器材：木块、砝码、弹簧测力计、粗糙程度不同的长木板两块．图１　教材中的实验装置简图１．２　实验原理与方法如图１所示，用弹簧测力计水平匀速拉动长木板上方的木块，根据二力平衡原理，当木块做匀速直线运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小．１．３　实验操作与结论（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）改变放在木块上的砝码，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．（３）换用材料相同但表面粗糙的长木板，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的滑动摩擦力．由（１）（２）分析可得出结论，当接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力大小跟压力大小有关，压力越大，滑动摩擦力越大；由（２）（３）分析可得出结论，当压力大小一定时，滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．１．４　实验优缺点分析优点：教材中的实验方案器材简单，组装方便．缺点：第一，根据二力平衡原理，只有木块做匀速直线运动时，拉力与摩擦力才是一对平衡力，但实际操作中难以控制木块做匀速直线运动；第二，移动中的弹簧测力计很难保持示数的稳定，不便读数．由此得出的实验数据误差大，容易得出不可靠的结论，不足以说服学生．＊深圳市龙华区２０１７年教育科学规划课题研究成果，课题名称“中学物理实验室实验资源利用的研究”，龙华区２０１９年教育科学规划课题研究成果，课题名称“基于物理核心素养的自制教具的设计与应用研究”，曾获２０１７年广东省实验教师实验操作与创新技能竞赛二等奖，２０１８年深圳市中小学实验教学说课活动初中物理组一等奖．作者简介：张钦泉（１９８９－　），男，中教一级，研究方向为智慧课堂、教具制作．为了克服上述缺点，笔者对教材中的实验装置进行了改进．２　改进方案一及其分析２．１　实验仪器与装置实验装置简图如图２所示，所选用的器材：木块、砝码、弹簧测力计、粗糙程度均匀的长木板、毛巾、固定支架．图２　改进方案一实验装置简图２．２　实验原理与方法如图２所示，将弹簧测力计的两端分别固定在支架和木块上，用手水平拉动木块下方的长木板，木块相对于支架静止，根据根据二力平衡原理，此时滑动摩擦力仍等于弹簧测力计的示数．２．３　实验操作与结论（１）水平直线拉动长木块，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力．（２）改变放在木块上的砝码，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．（３）将毛巾平铺并固定在长木板上，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的滑动摩擦力．由（１）（２）分析可得出结论，当接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力大小跟压力大小有关，压力越大，滑动摩擦力越大；由（２）（３）分析可得出结论，当压力大小一定时，滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．２．４　实验优缺点分析优点：改进一的实验方案不需要匀速拉动长木板，便于操作；同时弹簧测力计相对静止，示数稳定，便于读数．缺点：水平放置的弹簧测力计由于自身重力的作用，弹簧会与外壳发生摩擦，导致误差较大；另外长木板与桌面之间的摩擦较大，导致水平拉动长木板较困难．为了克服上述缺点，笔者对改进一的实验装置进行了改进．３　改进方案二及其分析３．１　实验仪器与装置实验装置简图如图３所示，所选用的器材：木块、砝码、弹簧测力计、带轮子的长木板、毛巾、固定支架、电动机、定滑轮．图３　改进方案二实验装置简图３．２　实验原理与方法如图３所示，将弹簧测力计竖直固定在支架上，通过定滑轮改变拉力的方向，用电动机水平拉动带轮子的长木板，木块仍相对于支架静止，根据二力平衡原理，此时滑动摩擦力仍等于弹簧测力计的示数．３．３　实验操作与结论（１）用电动机水平直线拉动长木板，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力．（２）改变放在木块上的砝码，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．（３）将毛巾平铺并固定在长木板上，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的滑动摩擦力．由（１）（２）分析可得出结论，当接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力大小跟压力大小有关，压力越大，滑动摩擦力越大；由（２）（３）分析可得出结论，当压力大小一定时，滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．３．４　实验优缺点分析优点：改进二的实验方案用电动机水平匀速拉动装有轮子的长木板，木块更容易保持相对静止，读数更准确；竖直放置的弹簧测力计调零后可克服自身重力的影响，且更方便观察和读数；此外可探究更多的因素，可以研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度、接触面受到的压力大小、接触面面积的大小及相对运动的速度等因素之间的关系．缺点：该方案跟前两种方案一样，都将木块放在水平面上，通过加减木块上面的砝码来改变压力大小，但此时木块的总重力也随之改变，于是实验中有学生提出质疑：在粗糙程度一定时，为什么不总结滑动摩擦力大小与重力大小有关呢？更有甚者，认为滑动摩擦力大小与质量大小有关．为了克服上述缺点，排除学生的困惑，笔者对改进二的实验装置进行了改进．４　改进方案三及其分析４．１　实验仪器与装置实验装置简图如图４所示，实物图如图５所选用的器材：海绵块、钩码、弹簧测力计、两面粗糙程度不同的夹板两块、固定架、移动架、步进电机、定滑轮、动滑轮．图４　改进方案三实验装置简图图５　装置实物图４．２　实验原理与方法如图６所示，将海绵块竖直放在两个夹板之间，此时压力大小跟海绵块重力无关，只需通过改变夹板间距就可改变压力大小，用可调速步进电机水平匀速拉动滑轮，从而使海绵块做水平匀速直线运动．由于海绵块受力平衡，即竖直方向上重力与竖直方向的摩擦力平衡，水平方向上拉力与水平方向的摩擦力平衡，根据二力平衡原理，此时水平方向的滑动摩擦力仍等于弹簧测力计的示数．图６　实验原理图４．３　实验操作与结论（１）调节夹板间距并记录，用可调速步进电机匀速拉动海绵块，从而测出海绵块受到的滑动摩擦力．（２）改变夹板间距并记录，从而改变夹板对海绵块的压力，测出此种情况下的滑动摩擦力．（３）改变夹板的粗糙程度，保持夹板间距不变，测出此种情况下的滑动摩擦力．（４）往海绵块上加小石头，保持粗糙程度和夹板间距不变，测出此种情况下的滑动摩擦力．实验数据如表１、表２和表３所示．由表１分析可得出结论，当接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力大小跟压力大小有关，压力越大，滑动摩擦力越大；由表２分析可得出结论，当压力大小一定时，滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；由表３分析可得结论，当接触面粗糙程度和压力大小一定时，滑动摩擦力大小跟重力大小无关．表１　海绵块重力：０．２Ｎ，面板粗糙程度：双面光滑间距／格第１次示数／Ｎ第２次示数／Ｎ第３次示数／Ｎ平均值／Ｎ６．５　１．０　１．０　１．０　１．００６．０　１．５　１．４　１．３　１．３３５．５　２．１　１．９　１．８　１．９３表２　海绵块重力：０．２Ｎ，夹板间距：６格面板第１次示数／Ｎ第２次示数／Ｎ第３次示数／Ｎ平均值／Ｎ双面光滑１．５　１．４　１．３　１．３３粗光相间２．１　１．９　１．８　１．９３双面粗糙２．７　２．５　２．５　２．５７表３　面板粗糙程度：双面粗糙，夹板间距：６格海绵块上石头数量／块第１次示数／Ｎ第２次示数／Ｎ第３次示数／Ｎ平均值／Ｎ１　２．６　２．５　２．６　２．５７２　２．７　２．６　２．７　２．６７３　２．６　２．７　２．６　２．６３４　实验优缺点分析优点：改进三的实验方案用可调速步进电机可以精确地让海绵块做匀速直线运动，可避免人为操作的不确定因素影响，同时解放双手来记录实验数据；竖直放置的弹簧测力计调零后可克服自身重力的影响，且更方便观察和读数；通过改变竖直夹板间距来改变海绵块压力大小，而不影响海绵块的重力大小，从而不易得出滑动摩擦力大小与物体重力有关的错误结论；此外该装置可探究更多的因素，可以研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度、接触面受到的压力大小、接触面面积的大小、相对运动的速度及物体重力大小等因素之间的关系．缺点：该实验方案中涉及到水平和竖直两个方向上的二力平衡，对于刚刚学习二力平衡的初中生来说较为困难．为此，改进三的实验方案比较适合做补充实验，用于突破滑动摩擦力大小与重力大小无关的难点，排除学生心中的困惑．参考文献１　人民教育出版社，物理课程教材研究开发中心．义务教育教科书物理八年级下册教师教学用书．北京：人民教育出版社，２０１３．３８２　孙丰富，朱召友．“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验改进．物理教师，２０１４（６）：３６Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｎ　Ｅｘｐｌｏｒｉｎｇｔｈｅ　Ｆａｃｔｏｒｓ　Ａｆｆｅｃｔｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｓｉｚｅ　ｏｆ　Ｓｌｉｄｉｎｇ　ＦｒｉｃｔｉｏｎＺｈａｎｇ　Ｑｉｎｑｕａｎ（Ｌｏｎｇ　ｈｕａ　Ｄｉｓｔｒｉｃｔ　Ｔｏｎｇ　ｓｈｅｎｇ　Ｓｃｈｏｏｌ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　５１８０００）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｅｓｓａｙ　ｉｓ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｔｏ　ｆｉｎｄ　ｏｕｔ　ｔｈｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｔｈａｔ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｔｈｅ　ｆｒｉｃｔｉｏｎｆｏｒｃｅ　ｉｎ　Ｌｅｓｓｏｎ　３Ｃｈａｐｔｅｒ　８ｏｎ“Ｆｒｉｃｔｉｏｎ”ｉｎ　ＰＥＰ　ｐｈｙｓｉｃｓ　ｂｏｏｋ　ｉｎ　Ｇｒａｄｅ　８．Ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｔｅａｃｈｉｎｇ，ｗｅ　ｆｉｎｄ　ｔｈａｔｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ　ｒｅｑｕｉｒｉｎｇ　ｓｏｍｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓ　ｅｓｓａｙ　ｉｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｔ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ；ｓｌｉｄｉｎｇ　ｆｒｉｃｔｉｏｎ；ｓｐｒｉｎｇ　ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ；ｓｔｅｐｐｉｎｇ　ｍｏｔｏｒ。

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。

对探究影响摩擦力大小因素实验的分析及改进李参军;黄平安【摘要】The traditional experiment device for studying the influence factors of friction force was improved .The board was moved instead of the slider ,and the force direction was changed by a sta-tionary pulley .Using this improved device ,the difficulty of operation was reduced ,and the accuracy was improved .%对传统的影响滑动摩擦力大小因素的实验进行改进，把物块的运动变换成下面木板的运动，并用定滑轮改变拉力的方向。

使用改进后的装置不但可以降低操作的难度，还可提高实验的准确性。

【期刊名称】《物理实验》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】2页(P17-18)【关键词】摩擦力;弹簧测力计;定滑轮【作者】李参军;黄平安【作者单位】陕西户县大王中学，陕西西安710301;肖港初级中学，湖北孝感432100【正文语种】中文【中图分类】O642.423探究影响滑动摩擦力大小因素的实验是初中物理中非常重要的实验，但该实验如果按照课本上的方法进行，则实验不但难以操作，而且误差很大，不能进行定量的研究.经笔者认真分析，实验的设计主要存在两点不足：1)根据二力平衡的条件，只有弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时，木块才处于平衡状态，受到的才是平衡力，这时摩擦力的大小才等于弹簧测力计的示数；所以实验时就要求必须要用手拉弹簧测力计使木块做匀速直线运动，但是实际上不但是学生，就是教师实验时也很难控制木块做匀速直线运动，所以弹簧测力计的示数会不时地变化，而且实验中还要求在弹簧测力计运动时读数，这样学生在尽量保持木块做匀速直线运动的同时，还要读出正在运动而且示数很可能不稳定的弹簧测力计的读数，不但操作困难，而且读数的误差也不会小.2)弹簧测力计设计时是按照竖直测量设计的，因为这样做调零比较方便. 如果用竖直调零的测力计测量水平力时，已经用了较小的拉力了测力计的读数还可能是0，所以其测量值会减小，这是由因为竖直时弹簧自身的重力会就把指针向下拉，而水平测量时重力不起作用；但是水平调零因为没有力把测力计拉直，很难准确调零. 所以用弹簧测力计水平测量也是产生实验误差的原因之一.正是因为这2个原因，导致该实验不但难以操作，而且误差较大，所以必须对实验装置进行必要的改进.关于物块难以做匀速直线运动的不足，已经被很多同仁发现，而且提出了两类改进的建议：第一种改进的方法是使用机械(例如小电动机)来代替人拉动弹簧测力计使木块做匀速直线运动，这种方法中电动机的转速比较稳定，基本可以保证木块做匀速直线运动，而且其速度可以通过电流大小来控制，所以不失为一种的好改进思路，但是要找正好配套的小电动机却并不是很容易的.第二种改进的方法如图1所示，将测力计一端挂在木块上，另外一端固定，用力抽动木块下的木板，木块开始会随木板滑动随后很快静止，当木块静止时就处于平衡状态，这时弹簧测力计的示数就等于它受到下面木板的摩擦力. 因为摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，与互相接触的2个物体间的运动速度无关，所以该操作只要下面的木板运动就可以，而不必做匀速直线运动. 同时，木块和测力计始终处于静止状态，则测力计的示数会很稳定，读数也很方便. 因此这样的操作不但准确，而且还大大降低了操作的难度. 这种改进方法通过动静的转化回避了匀速直线运动，思路确实巧妙，所以被广泛推荐甚至多次进入中考试题. 但是，这一改进是存在问题的，即这个改进是在默认摩擦力与速度无关才成立的，所以如果这样改进实验，应该先让学生以不同的速度拉下面的木板，观察测力计的示数是否会改变，只有通过实验证明示数不变，这样的改进才更有说服力.图1 改进装置1弹簧测力计水平测量读数不准误差较大很容易被实验者忽略，其实这个误差也不小，从某种程度上说，之所以不能探究摩擦力与压力的定量关系，主要就是因为该误差的存在. 要对实验进行改进也很不难，只要加1个能够改变力的方向的定滑轮就可以了(如图2所示). 加了定滑轮后测力计由水平测量变成了竖直测量，误差减小，完全可以满足探究摩擦力与压力定量关系的探究.下面对这个实验的改进做一些细节性的补充说明：1)为了探究摩擦力与压力的关系，可以不改变木板和木块，分别给木块上放不同质量的砝码做实验.2)为了探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系，木块不变，实验中可以选择上下表面粗糙程度不同的木板或者用木板的上下2个表面分别实验；也可以利用在木板上放置砂纸、毛巾的方法分别实验.3)该实验如果用小车代替木块，还可以通过把小车正放和倒放用实验证明滚动摩擦力远小于滑动摩擦力.图2 改进装置2【相关文献】[1] 闻月丰，彭松林. 探究“滑动摩擦力大小的影响因素”的实验改进[J]. 物理教学探讨，2013，31(9)：53.[2] 周剑. 苏科版教材中“探究滑动摩擦力”实验的分析与改进[J]. 中学物理(初中版)，2014，32(3)：34-35.。

第四节探究：滑动摩擦力大小与哪些因素有关1．物理观念：(1)知道摩擦现象及滑动摩擦力的概念。

(2)掌握测量滑动摩擦力的方法及影响滑动摩擦力的因素。

(3)通过实例分析，知道有益摩擦和有害摩擦的概念以及增大有益摩擦、减小有害摩擦的方法。

2．科学思维：在学习测量滑动摩擦力的过程中，思考方法的不足并提出改进意见，培养质疑创新的意识。

3．科学探究：通过探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验过程中，学会制订简单的科学探究方案，理解在研究多因素问题中怎样运用“控制变量”的方法，学会利用表格收集实验数据，培养科学探究能力。

4．科学态度与责任：(1)通过观察和实际操作，使学生树立以观察和实验的方法来研究物理问题的思想，培养学生实事求是的科学态度。

(2)通过联系生活实际，使学生体会到物理知识在生活中的价值。

1．重点：(1)实验探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度、接触面之间的压力大小的关系。

(2)学会猜想与假设，认识控制变量的意义和方法。

2．难点：(1)实验探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度、接触面之间压力大小的关系。

(2)认识控制变量的意义和方法。

毛巾、弹簧测力计、木块、细线、木板、玻璃、长木板钩码、三只圆柱形铅笔。

小实验：让学生用手压在桌面上滑动，感受一下滑动时桌面作用在手上的阻力(摩擦力)。

手对桌面压得越紧(接触面之间的压力越大)，手滑动就越困难(受到的摩擦力越大)。

然后在桌面上铺上毛巾(毛巾要固定在桌面上)，手再压在毛巾上滑动，就比手在平滑的桌面上滑动更难一些(说明手所受的摩擦力较大)。

师：手压在桌面上滑动，你有什么感受？生甲：手在桌面上滑动时受到桌面的摩擦力的作用。

师：这摩擦力起到什么作用？生甲：阻碍手运动的作用。

师：手对桌面压得越紧，有什么感受？说明了什么？生乙：手对桌面压得越紧，滑动越困难，说明所受摩擦力越大。

师：在桌面上铺上毛巾，手再压在毛巾上滑动，有什么感受？说明了什么？生丙：手压在毛巾上滑动比手压在平滑的桌面上滑动更困难，说明手受到的摩擦力更大。

《探究摩擦力的大小与什么有关》初中物理教案《探究摩擦力的大小与什么有关》初中物理教案教学课题第四节探究滑动摩擦力的大小与什么有关教学目标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；摩擦力的测量仪器材料一斜面，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）教学方法实验探究，讨论汇报，实践活动，媒体课件课时安排1～2板书设计第四节探究滑动摩擦力的大小与什么有关一、滑动摩擦力（1）一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时受到阻碍的现象，称为滑动摩擦现象．在滑动摩擦过程中产生的力叫滑动摩擦力．（2）滑动摩擦力的方向与运动方向相反．（3）物体所受到的滑动摩擦力的作用点可画在物体重心上．二、探究滑动摩擦力的大小与什么有关（1）各种猜想：（2）制定计划与实验表格：（3）数据分析：（4）结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的粗糙程度和压力大小有关，接触面越粗糙，压力越大，滑动摩擦力越大．三、静摩擦和滚动摩擦现象四、增大有益摩擦和减小有害摩擦的办法教学过程教师活动设计学生活动设计1．创设情景，提出问题（1）播放视频：冰球比赛中，推出的冰球在冰面上慢慢停下来；滑冰运动员到终点时停止用力后慢慢停下来，骑自行车不蹬后滑行一段停下来．（或者演示：一木块从一斜面上滑下，在水平桌面上滑行一段后停下．）师：为什么最终都停了下来？（2）布置小活动．（3）师：一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时受到阻碍的现象，称为滑动摩擦现象．在滑动摩擦过程中产生的力叫滑动摩擦力．（4）师：滑动摩擦力是物体受到的阻碍物体运动的力，那么滑动摩擦力的方向有什么规律吗？（5）师：你是否感受过滑动摩擦的存在？（鼓励各种想法）（6）展示图片：看似光滑的金属表面，用显微镜看时的模样．（7）对滑动摩擦力这个力我们已知道了大小和作用点，现在你还想知道什么？观看视频，思考现象共同点和原因．生：由于有摩擦．小活动：用橡皮擦去书上的字或用抹布擦桌子，并体会其中的力，感觉阻碍作用．知道滑动摩擦和滑动摩擦力概念．体会“相对滑动”情景．生：与运动（相对运动）方向相反．生：滑滑梯时裤子会磨破；摔跤时皮被蹭破；……生：简单了解滑动摩擦产生原因．生：滑动摩擦力的大小和什么有关？2．设置实践小活动，进行猜想（1）布置小活动．（2）师：请大家猜想滑动摩擦力的大小和什么有关系，尽量说出你的猜想依据．（鼓励学生的各种猜想，发掘其中合理的因素给予表扬；引导学生对结论进行猜想，比如压力越大，滑动摩擦力越大（或越小）．）在黑板上列出各种猜想和猜想依据．（有些猜想不合理或猜想正确但依据有偏差的，可以在探究出结论后再解释探讨．）小活动：用手掌在桌面上滑动，用手掌在衣服上滑动，用脚在地上蹭动，轻轻的试试，再用力试试，体会滑动摩擦力的大小．生：与接触面的光滑程度（粗糙程度）有关，地面越光滑拖物体越容易．生：与压力有关，因为物体越重越难拖．生：与接触面的材料情况有关，旱冰在水泥地上好溜，在地毯上难溜起来．生：与接触面的大小有关，因为接触面越大，受到阻碍的面就越大．生：与物体运动速度有关，滑动摩擦是相对运动引起的，应该和速度有关．滑滑梯时滑得越快屁股越热．……3．小组讨论，制定计划和设计方案（1）演示：滑动摩擦力如何测量．师：用弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动，指针不要颤动．此时弹簧测力计的示数就反映了滑动摩擦力的大小．（强调要“匀速”，可不作解释，但要留给学生这样一个疑问，使他们清楚有这样的要求．）（2）师：请各小组讨论如何设计实验分别来验证各个猜想．要求至少对两种猜想进行方案设计．（或者直接与学生说明首先对压力和接触面粗糙程度这两因素进行研究．得出结论后再研究其它因素．）参加一些小组的讨论，指导学生研究各个猜想因素与摩擦力的关系时，只能一个一个的单独研究，而且在研究某一个因素的变化怎样影响摩擦力时，必须保持其它因素不变，否则不能确定摩擦力的变化是由哪个因素引起的．指出这就是在研究多因素问题时常用的“控制变量法”．（3）请各小组汇报设计方案．在和学生一起讨论各个方案的科学性和可行性时注意渗透“控制变量法”．最后交流制定出研究各个因素的最佳方案，制定出实验表格，举例如下：实验操作（简单表述）滑动摩擦力大小1 木块在木板上匀速运动木块在毛巾上匀速运动2 木块在木板上匀速运动木块加上重物后在木板上匀速运动3 木块在毛巾上匀速运动木块在海绵上匀速运动4 木块平放在木板上匀速运动木块横放在木板上匀速运动5 木块以较慢速度在木板上匀速运动木块以较快速度在木板上匀速运动掌握用弹簧测力计的拉力来反映滑动摩擦力大小的方法．小组讨论，包括器材和实验步骤，并且对实验的可行性进行考虑．生：研究与接触面的粗糙程度的关系时，第一步把木块平放在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动，记下此时的滑动摩擦力大小；第二步把木块平放在毛巾上，用弹簧测力计水平匀速拉动，记下此时的滑动摩擦力大小．生：研究与压力的关系时，第一步把木块平放在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动，记下此时的滑动摩擦力大小；第二步再在木块上加一重物，用弹簧测力计水平匀速拉动，记下此时的滑动摩擦力大小．生：研究与接触面材料性质的关系时，第一步把木块平放在薄毛巾上，用弹簧测力计水平匀速拉动，记下此时的滑动摩擦力大小；第二步把木块平放在表面平整的厚海绵上，用弹簧测力计水平匀速拉动，记下此时的滑动摩擦力大小．生：研究与接触面积的关系时，第一步把木块品平放在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动，记下此时的滑动摩擦力大小；第二步把木块横放（或竖放）在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动，记下此时的滑动摩擦力大小．生：研究与运动速度的关系时，第一步把木块平放在木板上，用弹簧测力计以较慢的速度水平匀速拉动，记下此时的滑动摩擦力大小；第二步把木块平放在木板上，用弹簧测力计以较快的速度水平匀速拉动，记下此时的滑动摩擦力大小．4．进行实验，记录收集数据师：请大家根据以上的.讨论，修正自己的探究计划后进行实验，并作好记录．进行实验，如实记录收集数据．5．分析交流，得出结论师：请各小组分析所得数据，得出结论，描述滑动摩擦力的大小和什么因素有关，关系如何？（给学生解释，滑动摩擦力的大小与接触面材料性质有关，但我们不作深入研究，只作为了解层面，一般不用考虑）．分析所得数据，把结论表述出来．进行小组汇报，交流得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．滑动摩擦力的大小与压力大小有关，压力越大，滑动摩擦力越大．滑动摩擦力的大小与接触面材料性质有关．滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关．滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关．6．总结与评估师：在实验过程中是否有新的发现？滑动摩擦力的大小是否还会和其它的因素有关？对我们所得的结论你还能做更深入的研究吗？能激发兴趣，对自己实验中出现的问题或其他学生和老师提出的问题作更深入思考．7．设计实验，介绍静摩擦和滚动摩擦（1）演示实验：筷子提米（2）师：其实摩擦有三兄弟，除了滑动摩擦外，还有静摩擦和滚动摩擦．两个有相对运动趋势但保持相对静止的物体间产生的摩擦叫静摩擦，比如用手握起饮料瓶．一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦叫滚动摩擦，比如旱冰鞋与地面间的摩擦．你能举出生活中这两种摩擦的现象吗？思考杯子和米的受力可能．了解静摩擦和滚动摩擦概念，进行举例．生：推桌子但桌子没动时，与地面有静摩擦；人走路时靠的是鞋与地面的静摩擦；司机转动方向盘时手与方向盘间有静摩擦；各种绳结．……生：带轮子的行李箱拖动时与地面间有滚动摩擦；用圆珠笔写字时笔尖的滚珠发生滚动，笔与纸间有滚动摩擦．……8．实例说明，有害摩擦和有益摩擦（1）播放视频：磁悬浮列车．播放气垫船图片（2）布置小活动，要生找出几根圆铅笔．总结用滚动摩擦代替滑动摩擦可以减小摩擦力的大小．（3）展示图片，请大家说出图中是采用什么方法来减小有害摩擦和增大有益摩擦的．图片有：有花纹的鞋底；用力刹车；光滑平整的雪橇；给车轮的轴加润滑油；轴承中的滚珠．（4）总结：增大有益摩擦的办法有：增加接触面的粗糙程度；增大压力．减小有害摩擦的办法有：减小接触面的粗糙程度；减小压力；给接触面处加润滑油；用滚动摩擦代替滑动摩擦；使摩擦面脱离接触．思考设计意图，知道目的是为了减小摩擦力．小活动：用手掌在桌面上移动，体会受到的阻碍；在手掌下垫上几根圆铅笔再在桌面上移动，体会体会受到的阻碍．对比发现，摩擦力变小了．生：鞋底的花纹是为了通过增加接触面的粗糙程度来增大与地面的有益摩擦；刹车时通过增加刹车皮和轮间的压力来增大有益摩擦．生：雪橇是通过减小接触面的粗糙程度来减小有害摩擦；通过加润滑油来减小轴间的有害摩擦；轴承用滚珠是利用滚动摩擦来减小有害摩擦．能举出生活中更多的增大有益摩擦和减小有害摩擦的事例．课后作业相应练习册；小：假如生活中没有摩擦力教学反馈（1）学生对一些摩擦现象虽然较熟悉，但有时意识不到摩擦的存在，所以教学一开始意识不到摩擦的重要意义．（2）科学探究中猜想阶段发现凭学生的感觉不合理的猜想还是较多的．（3）实验过程中学生对匀速时读数容易把握不准．（4）对于摩擦的一些现象和运用学生兴趣很大．备注根据教学情况可把这些内容安排为两课时，第一课时为探究滑动摩擦力和什么因素有关，第二课时接着介绍静摩擦和滚动摩擦，以及讨论增大和减小摩擦的办法．说明：需要视频目录：（1）冰球比赛中，推出的冰球在冰面上慢慢停下来的情景（一小段）（2）滑冰运动员到终点时停止用力后慢慢停下来的情景（一小段）（3）骑自行车不蹬后滑行一段后停下来的情景（一小段）。

探究影响摩擦力大小因素的教学设计“摩擦力”是一种物理现象，具有能量大、体积小、摩擦阻力大等特点。

这类现象一般都有两个基本特征：一是与物体摩擦力大小有关；二是物体的运动过程中发生阻力。

一般来说，摩擦力是物质运动中最基本、最重要的性质之一。

现代物理学研究摩擦力与物质变化有密切关系，对物质运动有影响，可以产生能量并能反映能量产生过程，对于实际生活中的一些现象都有研究价值和意义；摩擦力既可单独表现某一物理量具有一定规律，也可多种物理量综合出现等多种现象，可以在不同领域起到推动作用、对其他物理量起辅助作用、在运动过程中提供保护等作用。

摩擦力与实际生活密切相关，但是很多时候难以用理论知识去解释。

针对这一问题需要学生们深入研究实验现象和科学原理，深入了解摩擦力产生和影响过程与规律在生活中的应用等方面对探究出有意义、有趣、实用且具有挑战性等数学模型进行研究。

我从教学目标出发将设计分为三个部分：一是了解影响摩擦力大小的因素；二是在摩擦力发生时如何判断摩擦力变化规律；三是学习探究结论，并应用于实际生活活动中去掌握基本知识和技能。

一、新课导入新课开始，首先给学生播放了一个动画，显示了一个两辆汽车相撞的场面，然后问学生们：两辆汽车在发生碰撞时有什么不同的地方？（设计意图：通过动画展示交通事故中两车相撞时的情景，让学生们进一步了解碰撞的原理、以及造成事故前后车辆之间摩擦现象的不同。

这一部分可以让学生从生活经验中体会到我们生活中常见的碰撞现象”，进而引导学生思考“为什么会有这么多磕磕碰碰呢？”这部分教学目标设置了引导学生从生活经验中感悟出不同摩擦力产生的原因”。

）接着让学生回答一下：“由于两辆汽车行驶方向相同并且相对速度相同，所以两辆汽车相撞产生的能量可以使一辆汽车正常行驶，另一辆在正常行驶过程中产生较大力量；由于两辆汽车惯性的作用，导致第一辆汽车与第二辆汽车相撞并甩到了路中，第二辆汽车正常行驶过程中向左侧打了一个转后继续向前行驶。

高一物理摩擦力教案（优秀5篇）对于物理摩擦力，为了让学生们更加深入了解，需要编写教案开始教学。

写教案需要注意哪些格式呢？这次漂亮的为亲带来了5篇《高一物理摩擦力教案》，希望能对您的写作有一定的参考作用。

高中物理摩擦力教案篇一教学设计思路根据课堂教学设计的基本原理，制定“滑动摩擦力”的教学设计方案。

对于“滑动摩擦力产生的现象、机理及其应用”部分，主要是采用接受性学习（了解）的方式，具体思路是：先通过生活中常见的有关滑动摩擦力的例子，引出滑动摩擦力；接着介绍摩擦力是怎样产生的；再说明滑动摩擦力的特点（方向等）；最后说明生活中的应用（利与弊）。

对于“滑动摩擦力公式”部分，主要采用实验探究学习的方式，具体设计思路是：把学生分成三组，自己设计实验分别探究不同接触面性质、接触面积和接触面压力情况下滑动摩擦力的大小；然后一起分析得出滑动摩擦力的公式；最后举例巩固一下。

学习任务分析滑动摩擦力是山东科学技术出版社出版的物理1（必修）第四章第三节的内容，主要是滑动摩擦力。

该内容是学习了重力与重心和形变与弹力的基础上，继续学习摩擦力。

其主要特点是实验探究学习“滑动摩擦力”，培养学生动手能力、科学的思维方法和强化学生分析和论证的能力；强调滑动摩擦力的实际生活应用，为以后动力学的知识打下坚实的基础。

（1）教学重点○1 通过实验探究滑动摩擦力，并寻找其中规律，得出滑动摩擦力的公式；○2加深对“滑动摩擦力”的理解（条件与方向）；○3正确理解滑动摩擦力的产生及其在生活中的应用。

（2）教学难点○1学会实验探究滑动摩擦力；○2了解滑动摩擦力的产生及其在生活中的应用。

学习者分析学生是普通水平的高一学生。

○1已学习了重力与重心、形变与弹力；○2 平时重视课本知识的学习，但对知识的实际应用了解甚少，比如滑动摩擦力的日常应用（利与弊）；○3 学生对自己动手实验有着较浓厚的兴趣，利用实验探究的学习方法调动学生学习的积极性以及激起学生的求知欲。

改进“探究摩擦力与压力大小关系”的实验方案作者：张安陈新光来源：《物理教学探讨》2015年第04期摘要：摩擦力是中学生难以掌握的知识点之一。

在教师引导下，学生自主完成摩擦力的探究实验是掌握该规律的重要途径之一。

本文针对教材中实验方案设计和传统数据分析过程的不足，提出了一种实验的改进方案，使之能在克服教材提供方案不足的同时，易于开展学生分组实验，使数据分析更加科学，也能实现学生自主、合作、探究的学习方式，还提高了学生的信息处理能力。

关键词：摩擦力；实验方案；自主探究中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）4-0075-3摩擦力是高中物理教学的重点和难点之一。

滑动摩擦力与压力大小存在什么关系，许多教材采用教师演示实验方式引导学生来探究，并未安排学生通过分组实验来进行自主探究，往往造成学生被动接受实验结论，缺乏个人的实践探究体验。

高中物理必修1（人教版）教材对该演示实验采用的是利用弹簧测力计直接拉动木块来研究摩擦力的变化情况，虽然方法简单，易于操作。

但是，实验中用手拉动弹簧测力计，很难保证木块做匀速直线运动，而且在运动过程中不易准确读数，学生对实验得出的结论也不太信服，教学效果较差。

而高中物理1（司南版）教材虽然对该实验进行了一些改进（装置见图1），固定弹簧测力计和木块保持不动，拖动与之接触的长木板。

该改进方案仍然存在两个方面的问题：①在拖动长木板过程中，水平拉伸的弹簧测力计由于自身重力作用而下垂，使得弹簧测力计上的拉杆或指针极易碰到弹簧秤的外壳，摩擦阻力容易导致弹力的测量误差；②在接触面不太平整的情况下，拉动木板时，弹簧会出现伸缩性变化，示数也会随之变化，读数也不太准确。

针对教材中设计方案的不足，有部分作者采用了繁琐的改进方案[1，2]，或者借助力传感器来取代传统的弹簧秤[3，4，5]，但那些繁琐的方案和昂贵的DIS实验设备，反而会因麻烦和无法配置让教师最终放弃实验。

Vol.48 No.12Dec.2019理教学参考实验研究研克影响滑动摩擦力大小的因素卖验改进**2018年度甘肃省“十三五”教育科学规划课题“农村初中物理实验教学中培养学生创新思维的策略研究”的阶段性研究成 果，课题立项号：GS[2O18]GHB387O 。

郭怀生(甘肃省天水市秦州区皂郊中学 甘肃天水 741002 )文章编号：1002-218X(2019)12-0071-02中图分类号：G632. 41文献标识码：B摘要：在探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中，用电子测力计替代弹簧测力计，有效解决了实验中测力计示 数不稳及不易读数的问题；通过使用步定电动机增加实验探究因素并能让木板匀速直线运动。

关键词：电子测力计；步定电机；滑动摩擦摩擦力是一种很常见的力，当两个互相接触的物 体发生相对运动或有相对运动的趋势时，在接触面上 会产生这种阻碍相对运动或相对运动趋势的力。

摩 擦力与重力、弹力作为物理教学中三个非常重要的 力，初中在力和运动一章、高中在相互作用一章进行 讲解；摩擦力分为静摩擦力、动摩擦力。

研究影响滑 动摩擦力大小因素的实验在初中物理教学中是学生 分组实验，高中物理教学中为演示实验，现分别针对 分组探究实验和演示实验进行改进。

一、学生分组实验的分析与改进如图1是运用控制变量法探究影响滑动摩擦力 大小的因素实验，分别研究了压力、接触面的粗糙程 度、接触面的面积等三个因素对滑动摩擦力大小的影 响。

要求用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板 做匀速直线运动，根据二力平衡知识，可知弹簧测力 计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等， 就可以测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。

但实 验过程中存在以下问题：(1) 随着弹簧测力计拉动木块，弹簧测力计示数逐 渐增大，当木块运动后弹簧测力计示数又减小，造成测力 计指针来回晃动，测力计示数不稳定，不易准确读数。

(2) 由于弹簧测力计拉着木块运动，读数时视线 要随着弹簧测力计移动，不易读数。

. 1 / 1'. 探究影响滑动摩擦力的大小的因素实验报告 实验名称 研究影响滑动摩擦力大小的因素 班级 姓名
实验目的 验证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、 弹簧测力计毛巾、棉布、木板、钩码
实
验
步
骤
1．在水平桌面上铺上长木板，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在长木板上做匀速直线运动记下测量数据 2．在木块上加钩码，改变木块对木板的压力，再做上述实验． 3．将毛巾分别铺在木板上，改变接触面的粗糙程度，重做上述实验． 实验次数 接触面的材料 压力F/N 摩擦力f 摩／N ① 木块与木板 ② 木块与木板 ③ 木块和毛巾
实验结论 1、由①②两次实验数据可知：当 一定时， 越大，滑动摩擦力越大。

2、由②③两次实验数据可知：当 一定时， 越大，
滑动摩擦力越大。

《探究影响滑动摩擦力大小的因素》导学案一、学习目标1、知道滑动摩擦力的概念。

2、经历探究影响滑动摩擦力大小因素的实验过程，理解影响滑动摩擦力大小的因素。

3、能运用所学知识解决生活中与滑动摩擦力有关的实际问题。

二、学习重点1、探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验设计与操作。

2、理解滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度的关系。

三、学习难点1、实验中如何控制变量和测量滑动摩擦力的大小。

2、对实验数据的分析和处理，得出正确的结论。

四、知识准备1、力的三要素：力的大小、方向和作用点。

2、二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。

五、学习过程（一）导入新课生活中，我们经常会遇到与摩擦力有关的现象。

比如，推动一个沉重的箱子在地面上移动时会感到很费力；在冰面上行走比在普通地面上行走更容易滑倒。

这些现象都与摩擦力有关。

那么，滑动摩擦力的大小到底与哪些因素有关呢？今天我们就来一起探究这个问题。

（二）新课学习1、滑动摩擦力的概念当一个物体在另一个物体表面上相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。

思考：请举例说明生活中还有哪些现象中存在滑动摩擦力？2、探究影响滑动摩擦力大小的因素（1）提出问题滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关？（2）猜想与假设根据生活经验，同学们提出以下猜想：猜想 1：滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关。

猜想 2：滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。

猜想 3：滑动摩擦力的大小可能与物体运动的速度有关。

猜想 4：滑动摩擦力的大小可能与接触面积的大小有关。

（3）设计实验为了验证我们的猜想，需要设计实验来进行探究。

实验器材：长方体木块、长木板、棉布、毛巾、弹簧测力计、砝码等。

实验方法：控制变量法。

即在研究某个因素对滑动摩擦力的影响时，要保持其他因素不变。

实验步骤：①研究滑动摩擦力与压力的关系将木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，读出弹簧测力计的示数 F1。