實(shí)驗(yàn):研究影響滑動(dòng)磨擦力大小的誘因
命題要點(diǎn):
1.用彈簧測(cè)力計(jì)水平帶動(dòng)物塊,使其做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),按照二力平衡可知,滑動(dòng)磨擦力的大小等于拉力的大小[2019.18(1)第1空,2012.19(1)]
2.彈簧測(cè)力計(jì)的使用及讀數(shù)
(1)原理:在彈性限度內(nèi),彈簧遭到的拉力越大,彈簧的伸長(zhǎng)量越.
(2)認(rèn)清它的阻值和分度值.圖中彈簧測(cè)力計(jì)的阻值為.0~1N之間有5小格,分度值為.
(3)檢測(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的表針是否指在零刻度線(xiàn)上,倘若不在,須要調(diào)零.
3.控制變量法的應(yīng)用
(1)探究滑動(dòng)磨擦力的大小與壓力的關(guān)系:控制接觸面的粗糙程度不變,改變物塊對(duì)接觸面的壓力,比較壓力不同時(shí)滑動(dòng)磨擦力的大小關(guān)系;
(2)探究滑動(dòng)磨擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系:控制壓力不變,改變接觸面粗糙程度,比較接觸面粗糙程度不同時(shí)滑動(dòng)磨擦力的大小關(guān)系;
(3)探究滑動(dòng)磨擦力的大小與接觸面積的關(guān)系:將同一物塊以不同的形式分別置于同一長(zhǎng)木板上,測(cè)出不憐憫況下的滑動(dòng)磨擦力
4.實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充及設(shè)計(jì):按照控制變量法的要求進(jìn)行
5.按照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)勾畫(huà)圖象
6.剖析現(xiàn)象和數(shù)據(jù)摩擦力的大小與壓力有關(guān)嗎,總結(jié)實(shí)驗(yàn)推論
7.實(shí)驗(yàn)存在的不足
(1)無(wú)法控制鐵塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),致使彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定;
(2)彈簧測(cè)力計(jì)在運(yùn)動(dòng)中讀數(shù)不便捷,偏差較大
8.實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)(如右圖):①不須要控制木板做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),以便操作;②彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定,以便讀數(shù)
9.實(shí)驗(yàn)方案評(píng)估
(1)實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定的緣由:①?zèng)]有勻速帶動(dòng);②接觸面的粗糙程度不均勻;
(2)得出“物塊運(yùn)動(dòng)的速率越大,滑動(dòng)磨擦力越大”的錯(cuò)誤推論的緣由:物塊做變速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)并不等于磨擦力的大小
(3)判定實(shí)驗(yàn)操作與推論是否正確
10.滑動(dòng)磨擦力大小的判定
(1)物體在相同水平面做加速、減速運(yùn)動(dòng)時(shí):滑動(dòng)磨擦力大小不變;
(2)只改變接觸面積:滑動(dòng)磨擦力大小不變
實(shí)驗(yàn)推論:①接觸面所受的壓力越大,接觸面越粗糙,滑動(dòng)磨擦力就越大;②滑動(dòng)磨擦力的大小與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速率、接觸面面積等無(wú)關(guān).
針對(duì)訓(xùn)練:
小明朋友在探究“滑動(dòng)磨擦力大小與什么誘因有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中摩擦力的大小與壓力有關(guān)嗎,提出以下推測(cè):
猜測(cè)一:滑動(dòng)磨擦力大小與物體運(yùn)動(dòng)速率有關(guān)
推測(cè)二:滑動(dòng)磨擦力大小與接觸面所受壓力有關(guān)
推測(cè)三:滑動(dòng)磨擦力大小與接觸面粗糙程度有關(guān)
推測(cè)四:滑動(dòng)磨擦力大小與接觸面積有關(guān)
小明通過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證推測(cè),鐵塊各個(gè)表面的粗糙程度相同,測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表:
回答下述問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著鐵塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),其目的是使滑動(dòng)磨擦力的大小彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù).
(2)為驗(yàn)證推測(cè)一,小明朋友用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著鐵塊,以不同的速率在木板上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)相同,說(shuō)明滑動(dòng)磨擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速率.
(3)剖析三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可驗(yàn)證推測(cè)二,可得到的推論是:在接觸面粗糙程度相同時(shí),接觸面遭到的壓力越大,滑動(dòng)磨擦力.
(4)剖析1、4、5三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小明朋友得出推論:
(5)小明朋友在探究推測(cè)四時(shí),將鐵塊削去一半,重復(fù)甲的操作過(guò)程,如圖丁所示,再比較圖甲和圖丁兩次實(shí)驗(yàn)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)大小,你覺(jué)得他的實(shí)驗(yàn)過(guò)程是(選填“正確”或“不正確”)的,緣由是
.
(6)小明查閱資料知:鐵塊遭到的磨擦力f與接觸面遭到的壓力F的關(guān)系是f=μF,則在實(shí)驗(yàn)中鐵塊在木板上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)μ=.
(7)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若將鐵塊由平放改為豎直放置,則用彈簧測(cè)力計(jì)帶動(dòng)鐵塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將,若在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,鐵塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力忽然變大,使鐵塊加速運(yùn)動(dòng),此時(shí)滑動(dòng)磨擦力將(選填“變大”“變小”或“不變”).
(8)小明發(fā)覺(jué),彈簧測(cè)力計(jì)不沿水平方向帶動(dòng)時(shí),也可使物塊在長(zhǎng)木板上沿水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),此時(shí)物塊處于(選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài);物塊遭到的拉力和滑動(dòng)磨擦力(選填“是”或“不是”)一對(duì)平衡力.
(9)某同事對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn),如圖2所示,實(shí)驗(yàn)中(選填“一定要”或“不須要”)勻速帶動(dòng)貨車(chē),貨車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中鐵塊遭到貨車(chē)的磨擦力大小為.此裝置中定滑輪的作用是.