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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 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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