摩擦力的大小与哪些因素有关

1摩擦力的大小与哪些因素有关1、提出问题影响滑动摩擦力大小的因素可能是什么？2、猜想猜想1：摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关。猜想2：摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。猜想3：摩擦力的大小可能与物体运动速度的快慢有关猜想4：摩擦力的大小与物体接触面大小有关。3、实验设计：实验原理：二力平衡A、器材：一个弹簧测力计、一个木块、一块木板、棉布。一条毛巾、钩码B、你怎样测量出摩擦力的大小?（温馨提示：我们拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，此时，木块在水平方向上受到拉力和摩擦力，当物体做匀速直线运动时，拉力和摩擦力是平衡力．根据二力平衡的条件可知，摩擦力和拉力大小相等、方向相反．所以，只要用弹簧秤测出拉力的大小，就知道了摩擦力的大小）C、在实验中我们采用了什么实验方法？（温馨提示：在物理学中，一个物理量往往受两个或多个因素影响，为了研究这个量与其中的一个因素的关系，可以固定其他的一些因素，只改变一个，以此进行实验研究，这种研究物理问题的方法叫“控制变量法”。）E、设计实验表格：4..进行实验：步骤1．在水平桌面上铺上长木板，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，记下测量数据．2．在木块上加钩码，改变木块对木板的压力，再做上述实验．3．将棉布、毛巾分别铺在木板上，改变接触面的粗糙程度，重做上述实验．5、分析实验数据，得出结论：结论一：接触面粗糙程度相同，压力越大，滑动摩擦力越大。结论二：压力不变的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。6.评估：甲讨论：想一下你的实验过程中有什么优点和不足，和同学们交流一下看法。（1）、在采用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时，发现很难保持弹簧测力计示数的稳定，很难读数。请分析其原因是什么？（2）、为解决上述问题，某同学对实验装置进行了改进，如图乙所示。请说明利用该装置是如何测出木块与长木板之间的摩擦力的。乙实验次数接触面的材料压力F/N摩擦力f摩／N①木块与木板②木块与木板③木块和棉布④木块与毛巾2实验原型与不足之处1原实验要求用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动，而在实际操作中匀速直线运动不容易做到，造成弹簧示数不稳定。2.由于弹簧测力计是运动的，使的读数不准确。实验创新与改进之处1.实验中只要求木板在木块下滑动，不要求其匀速滑动，更便于操作。2.由于弹簧测力计是静止的，使的示数更加稳定，读数更准确，更方便。探究杠杆的平衡条件一、提出问题：动力、动力臂、阻力、阻力臂之间有什么关系时杠杆能够平衡？二、猜想与假设：（根据已有的知识与经验进行猜测）三、设计实验并进行实验：1调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。2.给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆平衡。这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重量。3.把支点右边的钩码中量当作动力F1，支点左边的钩码重量当作阻力F2；量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2；把F1、F2、L1、L2的数值填入表中。4改变力和力臂的数值，再做两次实验。实验次数动力F1动力臂L1阻力F2阻力臂L2123四、分析与论证：根据表中的数据进行分析，找出它们之间的关系。对于开始提出的问题，你能得出什么结论？杠杆的平衡条件是：五、评估与交流：1．实验前，他们先将杠杆调到水平平衡，你认为他们这样做的目的是什么？若杠杆出现图1所示，你认为如何调节？解答：实验前将杠杆调到水平平衡目的是让杠杆的重力作用线过支点，这样可忽略杠杆重力对实验的影响。出现图1情况，可将杠杆上的平衡螺母向右调节，直至杠杆水平平衡。（右高向右调，左高向左调）2．实验中，他们一直也保持杠杆水平平衡，这样做的好处是什么？若实验中出现图2所示情况，如何调节？解答：实验中保持杠杆水平平衡好处是便于直接读出力臂。实验中我们可以通过调节所挂钩码个数和位置使杠杆水平平衡，出现图2情况，可将杠杆左侧或右侧的钩码向右移动，或者减少杠杆右侧的钩码个数，直至杠杆水平平衡。3．小宇测量出下表中的数据。动力F1/N动力臂l1／cm阻力F2/N阻力臂l2／cm3443他根据数据得出“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论。你认为她的实验结论是否正确?如果不正确，你的理由是什么?解答：他的实验结论不正确。一是实验次数少，不能排除实验的偶然性；二是不同的物理量不能相加。4.如图3所示，当在B处挂了三个钩码时，要使杠杆平衡，应在A处挂几个钩码？（每个钩码的质量相等）解答：要使杠杆平衡，应在A处挂两个钩码。5．小红在实验中不断改变钩码个数和位置，始终保持杠杆水平平衡，进行多次实验，她认为杠杆平衡的条件是“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”，你认为她的结论正确吗？用图4所示的装置，怎样通过实验来说明该结论是否正确．解答：不正确。实验方法：3（1）将弹簧测力计斜向右（或斜向左）拉，保持杠杆水平平衡；（2）读出测力计的示数F１；量出动力作用点到支点的距离L１；（3）用测力计测出三个钩码的重力即阻力大小Ｆ２，量出阻力作用点到支点的距离Ｌ２；（4）计算F１×L１的值与F２×L２的值，再进行比较，可以得出上述结论不正确。6．若某次实验中用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，如图5所示，杠杆平衡时弹簧测力计的示数为Fa，若在同一处斜向下拉，杠杆要求在水平位置再次平衡时，弹簧测力计的示数为Fb，则FaFb(填“大于、小于、等于”)，因为______________________________。解答：Fa小于Fb。因为斜向下拉时，拉力的力臂变小了。7．实验结束后，他们提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图6所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是什么？解答：这种现象主要是杠杆自重对实验的影响造成的。8.总结1探究前调节在水平位置平衡是为了避免杠杆重力对实验影响2探究时让杠杆再次在水平位置平衡是便于直接从杠杆上读出力臂的大小3多次实验是为得到普遍规律,避免偶然性.4处理数据,注意不同物理量不能加减牛顿第一定律探究：阻力对物体运动的影响器材长木板，斜面，小车，毛巾棉布装置1：小车在水平面上前进的距离与哪些因素有关？（斜面坡度，小车质量，小车起始高度，水平面的阻力。）2：研究小车在水前进的距离和水平面对它阻力的关系，你应该如何设计实验？运用控制变量法必须让其他因素相同，表面粗糙程度不同。即在同一斜面上用同一小车在同一位置开始运动，分别在不同粗糙程度不同的表面进行多次试验。说明：三次让小车在斜面的同一位置由静止滑下，是为了保证小车刚到水平面时具有相同的速度。3.：三个表面相比，哪个阻力最小，哪个阻力最大？（木板最小，毛巾最大）4：小车在木板上运动得最远，在毛巾表面上运动得最近。其原因是什么？（阻力不同）阻力越小，前进的距离越远，若表面更光滑，则小车所受阻力更小，前进的距离更远；若表面非常光滑，则小车所受阻力将非常小，速度减小得也将非常慢。5.进一步推理问题；如果物体不受力，它将以一个恒定的速度永远地运动下去。英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理规律：牛顿第一定律-----一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。7.说明：（1）“一切”表明这条规律的普遍适用性，不符合这条规律的物体是不存在的。实验次数表面材料阻力大小滑行距离1毛巾最大最短2棉布较大较长3玻璃较小长推理想象光滑表面阻力为零无限长4（2）“不受力”是定律成立的条件，这是一种理想情况，它也包含物体在某一方向上不受力的情况，通常把受平衡力看成不受力。（3）“总保持”指物体在没有受到力的作用时，只有保持静止状态或匀速直线运动两种可能，要改变这种状态，物体必须受力的作用。（4）力不是维持物体运动的原因，力也不是使物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。（5）牛一定律是在实验基础上推理得到的，它虽然不是直接由实验得来的，但经受了实践的检验，是公认的力学基本定律之一。二力平衡的条件实验一、实验目的：探究二力平衡的条件二、实验原理：当物体在两个力的作用下保持静止状态或匀速直线运动状态（即平衡状态）时，这两个力就是一对平衡力。三、实验器材：力学演示板、滑轮、小车、细线、钩码四、实验步骤：1、观察小车在水平方向受到几个力的作用？它们的方向是怎样的？2、增减两端钩码的数目，观察小车在什么条件下静止，在什么条件下发生运动。3、保持两端钩码数相等，观察拉力F1和F2是不是在一条直线上。把小车扭转一个角度，使拉力F1和F2不在一条直线上，观察小车的情况。4、整理实验结果，看看二力平衡需要什么条件？五、实验结论：1、小车在水平方向受到_______个力的作用，它们的方向是_________的。2、两边的钩码数目_______时，小车保持静止状态。3、当F1和F2不在同一直线上时，小车_________（填“能”或“否”）在那个位置上保持静止状态。4、二力平衡的条件是：（1）、这两个力必须作用在同一______________，并且在同一_____________上；（2）、这两个力必须______________相等，___________相反。六。评估。探究“二力平衡的条件”时，采用的是如图2甲所示的方案，把木块放在水平桌面上，在两边悬挂重物通过安装在桌面两端的滑轮拉木块，进行实验探究。在实际探究时发现，两边所挂砝码质量相同时，木块保持静止；当木块向右匀速运动时，右边钩码的质量大于左边钩码的质量。分析原因，木块向右匀速运动时，受到桌面对它向左的摩擦力，木块在水平方向上受到拉力F1、F2和摩擦力f三个力的作用（如图2乙所示），这三个力是平衡的，满足关系：F1+f=F2，所以F2F1。设计了多种减小摩擦力影响的实验方案，其中最具代表性的如图3所示。用一辆装有轮子的小车代替图2中的木块做实验，把原来的滑动摩擦变为滚动摩擦，使摩擦力的影响大大的减小了。在实际探究过程中，发现小车匀速运动时，两边的拉力F1和F2仍然有一定的偏差，说明这种改进方案对于减小摩擦力的影响的效果是有限的。这套装置还有一个缺陷就是，不能用来验证一对平衡力必须作用在同一物体上。针对上述实验方案的种种缺陷，，对探究“二力平衡的条件”的实验做出了重要改进（如图5所示），用小纸片悬挂在支架代替木块（或小车）放在水平桌面上做实验。在探究过程中又产生了新的发现，可以用剪刀把纸片从中间剪成两半，从而验证两个力只有作用在同一物体上才能平衡。图4滑轮滑轮细线细线图55