实验:研究影响滑动磨擦力大小的诱因
命题要点:
1.用弹簧测力计水平带动物块,使其做匀速直线运动,按照二力平衡可知,滑动磨擦力的大小等于拉力的大小[2019.18(1)第1空,2012.19(1)]
2.弹簧测力计的使用及读数
(1)原理:在弹性限度内,弹簧遭到的拉力越大,弹簧的伸长量越.
(2)认清它的阻值和分度值.图中弹簧测力计的阻值为.0~1N之间有5小格,分度值为.
(3)检测弹簧测力计的表针是否指在零刻度线上,倘若不在,须要调零.
3.控制变量法的应用
(1)探究滑动磨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磨擦力的大小关系;
(2)探究滑动磨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磨擦力的大小关系;
(3)探究滑动磨擦力的大小与接触面积的关系:将同一物块以不同的形式分别置于同一长木板上,测出不怜悯况下的滑动磨擦力
4.实验方案补充及设计:按照控制变量法的要求进行
5.按照实验数据勾画图象
6.剖析现象和数据摩擦力的大小与压力有关吗,总结实验推论
7.实验存在的不足
(1)无法控制铁块做匀速直线运动,致使弹簧测力计示数不稳定;
(2)弹簧测力计在运动中读数不便捷,偏差较大
8.实验改进的优点(如右图):①不须要控制木板做匀速直线运动,以便操作;②弹簧测力计示数稳定,以便读数
9.实验方案评估
(1)实验中弹簧测力计的示数不稳定的缘由:①没有匀速带动;②接触面的粗糙程度不均匀;
(2)得出“物块运动的速率越大,滑动磨擦力越大”的错误推论的缘由:物块做变速运动时,弹簧测力计的示数并不等于磨擦力的大小
(3)判定实验操作与推论是否正确
10.滑动磨擦力大小的判定
(1)物体在相同水平面做加速、减速运动时:滑动磨擦力大小不变;
(2)只改变接触面积:滑动磨擦力大小不变
实验推论:①接触面所受的压力越大,接触面越粗糙,滑动磨擦力就越大;②滑动磨擦力的大小与相对运动速率、接触面面积等无关.
针对训练:
小明朋友在探究“滑动磨擦力大小与什么诱因有关”的实验中摩擦力的大小与压力有关吗,提出以下推测:
猜测一:滑动磨擦力大小与物体运动速率有关
推测二:滑动磨擦力大小与接触面所受压力有关
推测三:滑动磨擦力大小与接触面粗糙程度有关
推测四:滑动磨擦力大小与接触面积有关
小明通过如图所示的实验验证推测,铁块各个表面的粗糙程度相同,测得的数据如下表:
回答下述问题:
(1)实验中,用弹簧测力计沿水平方向拉着铁块做匀速直线运动,其目的是使滑动磨擦力的大小弹簧测力计的示数.
(2)为验证推测一,小明朋友用弹簧测力计沿水平方向拉着铁块,以不同的速率在木板上做匀速直线运动时,弹簧测力计示数相同,说明滑动磨擦力的大小与物体运动的速率.
(3)剖析三组实验数据可验证推测二,可得到的推论是:在接触面粗糙程度相同时,接触面遭到的压力越大,滑动磨擦力.
(4)剖析1、4、5三组实验数据,小明朋友得出推论:
(5)小明朋友在探究推测四时,将铁块削去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示,再比较图甲和图丁两次实验弹簧测力计示数大小,你觉得他的实验过程是(选填“正确”或“不正确”)的,缘由是
.
(6)小明查阅资料知:铁块遭到的磨擦力f与接触面遭到的压力F的关系是f=μF,则在实验中铁块在木板上匀速运动时μ=.
(7)实验过程中,若将铁块由平放改为竖直放置,则用弹簧测力计带动铁块匀速运动时,弹簧测力计的示数将,若在实验过程中,铁块运动时的拉力忽然变大,使铁块加速运动,此时滑动磨擦力将(选填“变大”“变小”或“不变”).
(8)小明发觉,弹簧测力计不沿水平方向带动时,也可使物块在长木板上沿水平方向做匀速直线运动,此时物块处于(选填“平衡”或“非平衡”)状态;物块遭到的拉力和滑动磨擦力(选填“是”或“不是”)一对平衡力.
(9)某同事对实验装置进行改进,如图2所示,实验中(选填“一定要”或“不须要”)匀速带动货车,货车运动过程中铁块遭到货车的磨擦力大小为.此装置中定滑轮的作用是.