實驗八、探究滑動摩擦力大小影響因素的實驗

【實驗目的】：

探究影響滑動摩擦力大小的因素有哪些

【實驗方法】：

控制變量法；轉換汰在本實驗中.影響滑動摩擦力的因素有多個、所以實驗探究過程中我們要用控制變量法,

在研究滑動摩擦力與壓力之間的關系時，要保持接觸面的粗糙程度等因素不變,而在研究滑動摩擦力與接觸

面的粗糙程度的關系時，要保持壓力等因素不變。

【實驗原理】：

二力平衡;通過水平方向勻速拉動木塊，使木塊處于平衡狀態(tài)，即二力平衡，從而間接測出摩

擦力的大小。（轉換法）

【提出猜想】：

影響滑動摩擦力的因素可能有，接觸面所受的壓力、接觸面的粗糙程度。

【實驗器材】：

木塊、彈簧測力計、表面粗糙程度不同的長木板兩塊、住碼。

【實驗步驟】：

①用彈簧測力計勻速拉動木塊,使它沿水士長木板滑動，從而測出木塊與長木板之間的滑動摩擦力。

②在木塊上面放一個成碼,改變木塊對長木板的壓力,測出此種情況下的摩擦力。

③換用材料相同，但表面粗糙的長木板，保持木塊上的祛碼不變，測出此種情況卜的摩擦力。

【實驗結論】：

滑動摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力有關,接觸面受到的壓力越大，滑動摩擦力越大?；瑒幽Σ亮Φ拇?/p>

小還跟接觸面的粗糙程度有關，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。

【實驗補充】：

1.因為彈簧測力計本身有重量，為了保證水平拉力，牽引木塊時，要握住彈簧測力計的外殼;使木塊在水

平面上做勻速直線運動的關鍵是拉力要均勻，集中注意力盯住彈簧測力計的指針，?直拉到底，在指針不

顫動時讀數(shù)。

2.實驗拓展：驗證“滑動摩擦力的大小還可能與接觸面積有關”。方法：把木塊側放，改變和木板的接觸面積,

保持對木板的壓力不變、接觸面的粗糙程度不變，測出此時木塊與長木板之間的摩擦力。決定摩擦力大小

的因素中沒有“接觸面積”，物體間摩擦力的大小跟接觸面的“大小”無關，而是跟接觸面的“粗糙程度''有關。

【考點方向】：

1、本實驗體現(xiàn)兩個物理研究方法：和。

2、摩擦力大小測量具體操作：。

3、測量摩擦力大小是依據(jù)：的知識來進行的。

4、實驗中出現(xiàn)誤差的原因：o

5、實驗結論：_______________________________________________________________

該實驗研究采用了

5、轉換法應用：.

6、在木塊移動時，如果提高拉力，木塊受到的摩擦力大小會

7、由前兩結論可概括為：o

實驗還可研究滑動摩擦力的大小與、,_____________無去。

8、實驗需要多次測量，得出多組數(shù)據(jù)的目的是：

9、如果在木塊移動過程中，不是勻速滑動而是加速滑動，彈簧測力計測出的結果比真實值要

【創(chuàng)新母題】在學習摩擦力時，小強猜想影響滑動摩擦力大小的因素可能有：

①接觸面所受的壓力；②接觸面的粗糙程度.

木板面木板面

甲乙

毛巾面

他通過做如圖所示實驗，并記錄實驗數(shù)據(jù):

實驗次序接觸面壓力彈簧測力計的讀數(shù)

1木板面4N0.6N

2木板面6N0.9N

3毛巾面6N3N

a.如圖甲，在木板上，用彈簧測力計水平勻速拉動木塊，從而測出木塊與長木板的滑動摩擦力：

b.如圖乙，在木塊上加一祛碼，從而改變木塊對長木板的壓力，測出此情況下的滑動摩擦力.

c.如圖丙，在木板上鋪上毛巾，從而改變木塊與長木板接觸面的粗糙程度，保持木塊上的祛碼不變，測出

此情況下的滑動摩擦力.

(1)以上實驗中，用彈簧測力計水平拉動木塊，使其做勻速直線運動，根據(jù)知識可知滑動摩擦

力大小等于拉力大小.在第I次實驗中，滑動摩擦力為0.5N,若拉力增大到2N時，木塊做加速運動時，

滑動摩擦力為N.

(2)實驗中采用的主要探究方法是：,

(3)比較第1、2次實驗得出結論：。

(4)比較第2、3次實驗得出結論：o

(5)你認為該實驗最難控制的因素是：o

(6)如圖丁所示，小強還利用以上器材來研究木塊受到的滑動摩擦力.他水平拉動木板向右加速運動的過程

中，木塊相對地面保持靜止，木塊受到木板的摩擦力大小(填“大于""等于''或“小于”)彈簧測力計的

讀數(shù)，方向是.

(7)在圖乙和圖內實驗中，拉動木塊和磋碼勻速移動，此時跌碼受到的摩擦力是N。

(8)小強認為如果該實驗不在水平桌面上，而改為一端抬高的斜面上也能完成實驗探究你同意他的說法嗎？

為什么？、，

練習1：(2019?天水)在“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中，小英做了如圖甲所示的三次實驗，用

到了一個彈簧測力計、一個木塊、一個跌碼、兩個材料相同但表面粗糙程度不同的長木板。實驗中第1次

和第2次用相同的長木板，第3次用表面更加粗糙的長木板。

序號木塊放置情況挾觸面壓力F/N彈簧測力計示數(shù)/N

1平放木板41.2

2平放木板61.8

3平放木板82.4

4側放木板82.4

5平放木板上鋪棉布62.6

6木板上鋪毛巾63.2

①分析2、5、6三組實驗數(shù)據(jù)，可得到相關結論，下列實例與結論相符的是o（填字母代號）

A.用力壓黑板擦擦去黑板上的粉筆字B.汽車輪胎上有凹凸不平的花紋

②分析（填序號）兩組數(shù)據(jù)可得：滑動摩擦力大小跟接觸面的面積無關。

③分析1、2、3三組實驗數(shù)據(jù)，可以寫出滑動摩擦力f與壓力F的關系式為：f=o

練習4：（2019?煙臺）如圖所示的是小明同學“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗，鐵塊和木塊的大小

和形狀完全相同。

（O實驗時，小明同學先在豎直方向上對彈簧測力計調零，然后用彈簧測力計拉著物體沿水平方向做勻速

直線運動，那么彈簧測力計的示數(shù)與實際摩擦力相比是（演”偏大/偏小”）？

（2）分析比較甲、乙兩圖彈簧測力計示數(shù)，得到的結論是：。

（3）圖乙、丙所示的實驗過程，探究的問題是：o

（4）圖丁是小紅同學對實驗方案的改進，D是一個電動裝置，可帶動木板勻速運動，請你指出小紅同學實

驗方案的優(yōu)點：o

練習5：（2019?山西）同學們利用如圖甲所示的實驗裝置，測量物體所受的滑動摩擦力。

（1）實驗中，應在水平方向拉著木塊做—直線運動；根據(jù)—得出滑動摩擦力大小等于拉力大小，即等于

彈簧測力計示數(shù)。

（2）“創(chuàng)新”小組在同一木板上，測量了不同壓力下滑動摩擦力的大小，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示

的圖象，分析圖象可以得出的結論是

（3）"牛頓''小組在桌面上也做了同樣的實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)如下表，請你根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在圖乙中描

點作出圖象。對比分析兩組圖象你的新發(fā)現(xiàn)是

次數(shù)123456

FM2.03.04.05.06.07.0

心0.81.31.61.92.42.8

練習6：（2018?淮安）在“探究影響滑動摩擦力大小的因素”實驗中，利用長木板、毛巾、木塊、祛碼及彈簧

測力計進行實驗。

（1）實驗中，為了測量滑動摩擦力的大小，用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，應該使其做運

動。圖甲中木塊與木板表面間滑動摩擦力大小為No

（2）比較甲、乙兩圖中彈簧測力計示數(shù)，結論是滑動摩擦力大小與有關；比較兩

圖中彈簧測力計示數(shù)，結論是滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關。

（3）實驗現(xiàn)象說明，如果要取得拔河比賽的勝利，組隊時應選體重_____（選填“大”或“小”）的。同學參加

比賽，同時在比賽中選用圖丁中（選填“（a）“（b）”或“（c）”）類型的鞋。

練習7：（2018?廣安）小君同學在探究“影響滑動摩擦力大小的因素”實驗中，做了如圖所示的實驗：

（1）用彈簧測力計拉著木塊在水平方向做勻速直線運動，根據(jù)的原理，可知摩擦力與拉力大小相

（2）小君分析甲和乙，發(fā)現(xiàn)F”/、于Fs說明滑動摩擦力的大小與接觸面

的有關

（3）為了探究滑動摩擦力的大小與壓力的大小有關，應比較兩圖。

（4）小君在本次實驗中運用的研究方法是和轉換法。

（5）乙圖中，木塊受到的滑動摩擦力大小等于N,方向,

（6）為探究滑動摩擦力與運動速度的關系，某同學用圖甲的裝置以（選填“相同”或“不同”）的速度拉動木

塊使其在水平面做運動：

（7）某同學對實驗裝置進行改進，如圖所示，實驗中（選填“一定”或“不一定”）要勻速拉動長

木板。

彈簧測力計

練習8：（2018?常德）小明要探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關“，實驗裝置如圖所示，選取三個相同

的木塊分別放在不同的接觸面上，其中甲、乙兩圖的接觸面是相同的木板，丙圖的接觸面是棉布。

甲乙丙T

（1）實驗中小明應該用彈簧測力計拉著木塊在接觸面上做運動，根據(jù)知識可知，木塊所

受摩擦力大小等于彈簧測力計的示數(shù)。

（2）如果小明想探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系，他應選擇兩圖進行實驗

（3）小明猜想：滑動摩擦力大小可能與接觸面積有關。他將木塊切去一半，重復乙的操作過程，如圖丁所

示。他比較乙和丁的實驗結果，得出結論：滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關，你認為他的結論可

靠嗎？說明理由。

練習9：（2019?大連）已知滑動摩擦力大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關，某實驗小組在探究“滑動

摩擦力大小與壓力大小的關系''的實驗中，使用的實驗器材有彈簧測力計，木塊（有掛鉤）、長木板各一個,

重為IN的鉤碼若干。

（1）在長木板上用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊時，該同學判斷彈簧測力計示數(shù)等于木塊所受滑動摩擦

力太小的依據(jù)是。

A.彈簧測力計示數(shù)是否穩(wěn)定B.木塊是否做勻速直線運動

（2）該實驗小組改變壓力大小進行了多次實驗，記錄的實驗信息和數(shù)據(jù)如表。

試驗次數(shù)123456

接觸面粗糙程度

壓力F/N234567

彈測力計示數(shù)P/N0.40.60.81.01.21.4

滑動摩擦力f/N0.40.60.81.01.21.4

根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲的方格紙上畫出滑動摩擦力f與壓力F的關系。

（3）分析圖象得出的探究結論是________________________________________________

（4）該實驗小組乂選取了毛巾和棉布，在原有實驗器材的基礎上繼續(xù)探究“滑動摩擦力大小與接觸面粗糙

程度的關系”實驗中，某同學將毛巾平鋪在長木板上，如圖乙所示，在毛巾上用彈簧測力計水平拉木塊時，

發(fā)現(xiàn)木塊下方的部分毛巾隨木塊一起由靜止開始加速運動，便停止實驗其他同學幫助他固定毛巾不動后，

重新開始實驗完成實驗后，小組同學分析出部分毛巾隨木塊-一起加速運動的原因是O

經討論后發(fā)現(xiàn)還有其他的改進方法也可以解決毛巾隨木塊一起運動的問題，請寫出你的改進

法O

練習10：（2019?齊齊哈爾）彈簧測力計是我們在許多力學實驗中常用的測量工具，讓我們

利用它來探究力學中蘊含的奧秘吧!