探究影响滑动摩擦力大小的因素

王丙参

探究影响滑动摩擦力大小的因素是初中物理重要的探究实验，和生活联系紧密，应用广泛，物理思想方法应用集中，能很好地考查同学们的动手操作能力，在实验考试中出现的频率极高.

实验目的：

1.能根据二力平衡的条件，用弹簧测力计粗略测量水平运动物体所受的滑动摩擦力.

2.通过实验探究.知道改变滑动摩擦力大小的方法.

3.经历探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程.能阐述滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度的关系，

实验器材：弹簧测力计，长木板，棉布，毛巾，砝码若干，带钩长方体木块，小车.

提出问题：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？

猜想与假设：滑动摩擦力的大小可能与压力的大小有关.可能跟接触面的粗糙程度有关，可能跟接触面的面积大小有关，可能跟物体运动速度的大小有关，物体滚动时摩擦力可能会减小，

实验步骤：

1.在水平桌面上铺上长木板，如图l甲，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，记下弹簧测力计的示数并填人表1中.

2.在木块上放1个砝码，如图1乙，改变木块对木板的压力.重复步骤1.

3.在木块上放2个砝码，再次改变木块对木板的压力.重复步骤1.

4.将棉布铺在木板上.如图1丙.改变接触面的粗糙程度.重复步骤1.

5.将毛巾铺在木板上，再次改变接触面的粗糙程度，重复步骤1.

6.如图1甲，将木块平放在木板上，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，记下弹簧测力计的示数并填入表2中.

7.将木块侧放在木板上，改变接触面积，重复步骤6.

8.将木块立放在木板上，重复步骤6.

9.如图1甲，将木块平放在木板上，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.记下弹簧测力计的示数并填入表3中.

10.改变拉动木块做匀速直线运动的速度，重复步骤9.

11.再次改变速度，重复步骤9.

12.将小车放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使小车做匀速直线运动.记下弹簧测力计的示数大小并填人表4中.

13.将小车倒过来，轮子朝上放在水平木板上.再用弹簧测力计沿水平方向拉动小车，使小车做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数大小填入表4中.并与步骤12的数据进行比较，

实验结论：通过实验得出，滑动摩擦力的大小只与物体的压力和接触面的粗糙程度有关，而与接触面积的大小和物体运动速度的大小均无关：用滚动代替滑动能大大减小摩擦.

交流与评估：

1.本实验实际操作中的困难有：①保持拉力方向始终水平；②让物体始终做匀速直线运动；③在运动过程中读取弹簧测力计的示数.

2.可以采用相对运动方法进行测量：将弹簧测力计固定不动，木块挂在弹簧测力计的挂钩上.不拉木块，改为拉动木板，使木板与木块相对运动.这样弹簧测力计的示数较稳定，容易读出正确数值，操作起来也比较容易.

实验注意事项：

1.用弹簧测力计拉着木块在水平面上一定要做匀速直线运动，这样弹簧测力计示数的大小才等于木块与水平面之间的摩擦力.

2.实验中注意控制变量法的应用，每次只改变一个影响因素，便于实验对比.得出结论.endprint