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怎样探究滑动摩擦力的大小？

2013-01-23 07:32:41| 分类：物理教学 | 标签： |举报 |字号大中小订阅

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怎样探究滑动摩擦力的大小？

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怎样探究滑动摩擦力的大小？

怎样探究滑动摩擦力的大小？
江苏丰县广宇中英文学校刘庆贺

　　物体在滑动过程中，接触面阻碍物体运动的力叫做滑动摩擦力。滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？与哪些因素看似有关实际上无关？怎样测量滑动摩擦力的大小？探究过程中应该注意哪些问题呢？相信本文能帮助你解决这些问题。

　　1．影响滑动摩擦力大小的可能因素

　　根据我们的生活经验，滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力、接触面的粗糙程度、物体接触面积大小、物体运动速度的大小等因素有关。你还想到什么？

　　2．探究滑动摩擦力大小的设计思想

　　由于影响滑动摩擦力的因素我们猜想到的较多，它们究竟是否影响滑动摩擦力的大小？对滑动摩擦力有怎样的影响？这些问题必须通过实验来探究。探究时就要用到控制变量的思想。比如在研究滑动摩擦力与压力的关系时，就要改变物体间的压力，同时要保持接触面的粗糙程度、接触面积等其它因素都相同；在研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时，就要改变接触面的粗糙程度，同时要保持压力、接触面积等其他因素都相同。……采用这种方法，就可以把问题研究清楚了。

　　3．怎样改变有关的物理量？

　　上面提到，探究滑动摩擦力的大小与某一因素是否有关、有什么关系时，必须要设法改变这个因素。怎样改变这个物理量呢？比如，如何改变物体对接触面的压力的大小？有同学提出在用木块实验时，一次用质量大的一次用质量小的木块。这种方法是否可行呢？答案是否定的。因为这种方法在改变压力的时候，还改变了其它因素（如接触面的粗糙程度、接触面的大小等），这不符合控制变量的要求，使实验无法进行。那怎样在其它因素不变的情况下改变压力呢？在同一木块上放不同质量的钩码即可。

　　现在，请你思考：如何改变接触面的粗糙程度？如何改变物体接触面积的大小？如何把滑动变为滚动？

　　4．怎样测量滑动摩擦力的大小

　　要探究滑动摩擦力的大小只凭感觉不行，必须设法测量出滑动摩擦力的大小。但滑动摩擦力的大小不能直接测量，只能通过测量拉力的方法间接测量。这就要必须保证滑动摩擦力的大小与拉力大小相等。什么时候二者才能相等呢？只有把物体放在水平支持面上，让弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物体时，滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计示数。即实验中必须做到这两个“水平”、一个“匀速”。

　　5．影响滑动摩擦力大小的因素

　　通过实验发现，滑动摩擦力的大小与接触面间的压力和接触面的粗糙程度有关，物体对接触面的压力越大，滑动摩擦力越大。物体间的接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。把滑动变为滚动，物体受到的摩擦力变小。滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关，与运动速度的大小无关。

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