【学习目标】掌握探究滑动磨擦力大小的影响诱因的实验方式和注意事项.
【方法点拨】
1.评价甲乙两种方案
同样是测滑动磨擦力,甲、乙两方案,区别是?
【经典例题】
例1本题选自腾讯课堂付费课程《初中化学热学专题突破》-01力、相互斥力与平衡力-探究滑动磨擦力大小的影响诱因(2)
探究影响滑动磨擦力大小诱因的实验装置如图所示.在大桶内放入适量的石子,滑块正好在水平木板上做匀速直线运动.
(1)为检测滑块遭到的滑动磨擦力的大小,应检测,所需检测仪器是.
(2)把浴巾铺在木板上,发觉须要放入更多的石子,滑块能够做匀速直线运动,说明.
(3)小明想用钩码取代沙桶,请你对此做出评价:.
例2本题选自腾讯课堂付费课程《初中化学热学专题突破》-01力、相互斥力与平衡力-探究滑动磨擦力大小的影响诱因(2)
如图1所示,小明在“研究影响滑动磨擦力大小的诱因”的实验中,用弹簧测力计拉着铁块分别在粗糙程度不同的甲、乙水平木板上匀速直线运动,通过改变置于铁块上的砝码改变压力,分别测出铁块在甲、乙木板上滑动时的磨擦力,并按照实验数据描点画出了滑动磨擦力f摩与对应压力F压关系的图像.
(1)剖析图像甲或乙可知,铁块对木板的越大,铁块所受的滑动磨擦力也就越大;比较图像可知,_____(选填“甲”或“乙”)木板更粗糙.
(2)小明在实验中发觉,拉着铁块运动时很难控制“匀速”,于是他设计了如图2所示的装置,将弹簧测力计固定,改为带动平板货车,当他水平向左带动平板货车时,铁块所遭到的磨擦力的方向为_____.这样改进后的装置的优点是___.
例3本题选自腾讯课堂付费课程《初中化学热学专题突破》-01力、相互斥力与平衡力-探究滑动磨擦力大小的影响诱因(2)
在学过磨擦力知识后,小明想探究:磨擦力大小是否与压力、重力都有关系?他借助如图所示的装置进行探究.实验步骤如下:
①金属盒置于质量不计的白纸上,读出台式测力计示数;带动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数.
②将质量不计的二氧化碳球系在金属盒上,读出台式测力计示数;带动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数.
③再往金属盒注入适量的石子,使台式测力计示数与步骤①中的示数相等,带动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数.
实验相关数据如表:
(1)此实验依据原理测出磨擦力的大小;
(2)实验步骤②使用氧气球是为了改变(填“压力”或“重力”);
(3)请你补足上表中空格处的数据,其值为;

(4)与直接用弹簧测力计带动金属盒检测磨擦力相比测量摩擦力大小的原理,带动白纸进行实验有许多优点,以下_____不是其优点:
A.不须要匀速带动
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,说明磨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.拉纸的速率B.纸面粗糙程度C.金属盒与纸的接触面积
【随堂练习】
1.为测定铁块所遭到的滑动磨擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种实验方案,实验装置如图所示.(实验中不计弹簧测力计的重力)
[甲方案]在水平实验桌中将木板用线拉住,通过弹簧测力计沿木板方向水平匀速带动铁块,使铁块在木板里面滑动.
[乙方案]将木板置于水平实验桌面上,用线通过弹簧测力计水平地拉住铁块,沿木板方向水平拉木板,使木板在铁块下边滑动.
(1)从实验操作方面考虑,应选____方案,简略理由.
(2)从实验偏差方面考虑,应选方案,简略理由.
2.如图所示是小南“探究滑动磨擦力与哪些诱因有关”的实验过程:
(1)该探究要用弹簧测力计拉着铁块在水平方向作匀速直线运动,按照原理,可知此时磨擦力与拉力大小相等.
(2)小南剖析甲、乙,发觉F1<F2,说明滑动磨擦力的大小与有关,剖析甲、丙,发觉F1<F3,说明滑动磨擦力的大小与接触面粗糙程度有关.
(3)小南在本次探究中运用的研究方式是和转化法.
(4)小南在探究后反省:操作中不能保证匀速带动物体,所以弹簧测力计的示数并不稳定.经老师引导后,将实验装置改成如图丁所示,当他拉出木板的过程中,发觉弹簧测力计示数一直不稳定,你觉得一直不稳定的诱因可能是.
3.在学习影响滑动磨擦力大小的诱因后,小柯还是觉得:重力越大,滑动磨擦力越大.于是张老师用如图装置与他一起实验.
步骤一:将石块挡在木板上,往砂桶中加入一定量细沙,使压力传感的示数为5.00牛,水平向左带动木板,读出拉力传感的示数并记录.
步骤二:换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的石块测量摩擦力大小的原理,重复步骤一,记录结果如下表:
请回答下述问题:
(1)第1次实验中石块遭到的磨擦力为_____;

(2)实验中能够用钩码替代细沙?并说明理由;
(3)通过实验得出的推论是;
(4)小柯觉得:该实验中压力传感的上表面要尽量光滑,否则会使拉力传感的读数偏大,你觉得他的说法是否合理,为何?_
答案
精典例题
例1:(1)沙和桶的重力;弹簧测力计;
(2)压力一定时,接触面越粗糙,滑动磨擦力越大;
(3)缺点是很难使滑块做匀速直线运动,磨擦力可能难以检测;优点是拉力以便直接得出.
例2:(1)压力;甲;
(2)水平向左;不须要货车做匀速直线运动,以便实验操作;因为测力计静止以便读数.
例3:(1)二力平衡;
(2)压力;
(3)4.8;
(4)D;
(5)①③;
(6)B.
当堂练习
1.(1)乙、甲方案中,铁块运动要求匀速,实际很难控制.乙方案中,木板滑动时可以是变速的.实验操作容易.
(2)乙、甲方案中,因为弹簧测力计是运动的,不易读准示数.乙方案中,弹簧测力计是静止的.容易读准示数.
2.(1)二力平衡;
(2)压力大小;
(3)控制变量法;
(4)接触面的粗糙程度不均匀.
3.(1)2.10;
(2)实验不能用钩码替代细沙,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,便捷控制石块对水平木板的压力.
(3)在压力和接触面粗糙程度相同时,滑动磨擦力大小相同.
(4)小柯的说法不合理;石块与压力传感不接触,压力传感与木板之间的磨擦力对实验无影响.
