在“探究摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們提出了以下幾種猜想:
A.與物體的重力大小有關(guān)
B.與物體運(yùn)動(dòng)的速度大小有關(guān)
C.與物體間的接觸面積大小有關(guān)
D.與物體間接觸面的粗糙程度有關(guān)
實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)較長且光滑程度一致的木板、一個(gè)帶鉤的長方體木塊和一只彈簧測力計(jì)可供使用。
某同學(xué)用彈簧測力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊在水平放置的木板上進(jìn)行了3次實(shí)驗(yàn),如圖所示。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:
(1)表中數(shù)據(jù)可以驗(yàn)證猜想____________(填序號(hào))的正確或者錯(cuò)誤。
(2)實(shí)驗(yàn)中要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)木塊的原因是:______________________________________。
(3)就利用現(xiàn)有器材且保持木板水平,還可以驗(yàn)證猜想___________(填序號(hào))正確或者錯(cuò)誤,請(qǐng)你把驗(yàn)證這個(gè)猜想的實(shí)驗(yàn)操作過程敘述出來:____________________________________________________。
學(xué)生實(shí)驗(yàn):探究——摩擦力的大小與什么有關(guān)
一、滑動(dòng)摩擦力:在滑動(dòng)摩擦過程中產(chǎn)生的力,叫做滑動(dòng)摩擦力。
二、摩擦力的大小與什么有關(guān):
摩擦力的大小只跟壓力大小和接觸面的粗糙程度兩個(gè)因素有關(guān),并且壓力越大、
接觸面越粗糙摩擦力也就越大。
三、產(chǎn)生摩擦的條件:
1) 相互接觸
2)相互擠壓
3)接觸面粗糙
4)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢
摩擦力的大小有關(guān)的因素有:
與接觸面所受的壓力有關(guān)。
與接觸面的粗糙程度有關(guān) 。
與接觸的面積大小有關(guān) 。
阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢)的力叫做摩擦力。摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢)的方向相反。
摩擦力分為靜摩擦力、滾動(dòng)摩擦、滑動(dòng)摩擦三種。
一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面發(fā)生滑動(dòng)時(shí),接觸面間產(chǎn)生阻礙它們相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦,稱為滑動(dòng)摩擦?;瑒?dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度的大小和壓力大小有關(guān)。壓力越大,物體接觸面越粗糙,產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力就越大。
增大有利摩擦的方法有:增大壓力、增大接觸面的粗糙程度、壓力的大小等。減小有害摩擦的方法有:①減小壓力②使物體與接觸面光滑③使物體與接觸面分離④變滑動(dòng)為滾動(dòng)等。
答案(1) 二力平衡 (2) A 錯(cuò)誤 (3)a、把木塊平放在長木板上用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動(dòng),讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù);b、把木塊側(cè)放在長木板同一面上用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動(dòng),讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù) (或a說出操作方法,b得出分析結(jié)論也可)【解析】試題分析:在“探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)摩擦力跟壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)中要用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊,是因?yàn)橛啥ζ胶庵R(shí)可知,此時(shí)木塊所受的滑動(dòng)摩擦力等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)。間接測量出摩擦力的大小。
由小李的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,木塊運(yùn)動(dòng)快慢沒有對(duì)摩擦力的大小產(chǎn)生影響,所以摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)的猜想是錯(cuò)誤的。如果要驗(yàn)證摩擦力的大小與物體間的接觸面積大小有關(guān),應(yīng)該控制壓力的大小和接觸面的粗糙程度一定,改變接觸面的大小來研究。
即把木塊平放在長木板上用測力計(jì)水平勻速拉動(dòng),讀出測力計(jì)的示數(shù),然后再把長木板側(cè)放在同一面上用測力計(jì)水平勻速拉動(dòng),讀出測力計(jì)的示數(shù),最后比較兩次測力計(jì)的示數(shù)得出結(jié)論??键c(diǎn):探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)。
影響摩擦力大小的因素:
(1)物體所受壓力大小.在接觸面粗糙程度相同時(shí),所受壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大.
(2)與物體接觸的面的粗糙程度(接觸面粗糙程度).在物體所受壓力大小相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大.
(3)滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面面積無關(guān).
(4)滑動(dòng)摩擦力大小與物體運(yùn)動(dòng)速度無關(guān).
滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件:
①接觸面粗糙
②兩個(gè)物體互相接觸且相互間有擠壓
③物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng).
滑動(dòng)摩擦力的大小與方向:
①方向:總是跟接觸面相切,并且跟物體與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反.所謂相對(duì),仍是以施加摩擦力的施力物體為參考系的.
②大小:滑動(dòng)摩擦力f的大小跟正壓力成正比,即f=μN(yùn).μ為動(dòng)摩擦因數(shù):與接觸面的材料、粗糙程度有關(guān).接觸面的粗糙程度及接觸面間的彈力有關(guān).
③滑動(dòng)摩擦力的大小比最大靜摩擦力fmax略小.通常的計(jì)算中可以認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.
影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素有:壓力大小,接觸面的糙程度。
摩擦力:相互接觸的兩個(gè)物體,如果它們發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力。這個(gè)力就是摩擦力。
如果接觸面間發(fā)生相相對(duì)運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的摩擦就是滑動(dòng)摩擦;否則為靜摩擦。接觸面粗糙程度一定時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;在壓力大小一定時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
在研究滑動(dòng)摩擦力與壓力大小關(guān)系時(shí),要改變壓力,保證接觸面的粗糙程度不變。收集6組數(shù)據(jù)后,對(duì)比得出結(jié)論。
而研究滑動(dòng)摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系時(shí),因?yàn)榇植诔潭仁遣豢蓽y量的量,所以,實(shí)驗(yàn)一般收集3組數(shù)據(jù)。
(1)彈簧測力計(jì)顯示拉力大小,只有彈簧測力計(jì)拉動(dòng)木塊進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),木塊受到的拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力,大小相等,此時(shí)滑動(dòng)摩擦力大小等于彈簧測力計(jì)示數(shù).(2)滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān),探究滑動(dòng)摩擦力跟接觸面的粗糙程度的關(guān)系時(shí),一定控制壓力大小不變,所以采用實(shí)驗(yàn)1、3.(3)初中物理中應(yīng)用控制變量法探究物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)很多,例如,電流跟電壓和電阻的關(guān)系、壓力作用效果的影響因素、電阻大小的影響因素等等.(4)進(jìn)行第1次實(shí)驗(yàn)時(shí),彈簧測力計(jì)拉力是0.4N,所以滑動(dòng)摩擦力大小是0.4N,如果用0.5N的力水平拉動(dòng)木塊,壓力大小不變,接觸面粗糙程度不變,所以滑動(dòng)摩擦力保持0.4N不變.故答案為:(1)勻速直線;(2)1、3;(3)電流跟電壓和電阻的關(guān)系(答案不唯一);(4)0.4.。
我的假設(shè):
假設(shè)摩擦力與無物體的質(zhì)量、接觸面的粗糙程度、以及接觸面積的大小有關(guān)
材料:
一個(gè)質(zhì)量為m1的小車(4個(gè)輪子),一個(gè)質(zhì)量為m2的小車(m1≠m2),一個(gè)質(zhì)量為m1的小車(有8個(gè)輪子)毛巾,彈簧測力計(jì),表面無明顯劃痕的一張桌子。
實(shí)驗(yàn)方法:
1。假設(shè)摩擦力與物體的質(zhì)量有關(guān),在桌面上分別放置質(zhì)量為m1和m2的小車,用彈簧測力計(jì)拉動(dòng)小車使小車開始運(yùn)動(dòng),記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)。
2.假設(shè)摩擦力與接觸面得粗糙程度有關(guān)。將毛巾平鋪在桌面上,將質(zhì)量為m1的小車放置在毛巾上,用彈簧測力計(jì)拉動(dòng)小車使小車開始運(yùn)動(dòng),記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)。
3.假設(shè)們摩擦力與物體的接觸面積有關(guān),將質(zhì)量為m1(4個(gè)輪子)和m1(8個(gè)輪子)的小車分別放置在桌面上,用彈簧測力計(jì)拉動(dòng)小車使小車運(yùn)動(dòng),分別記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)。
4重復(fù)以上步驟,最后的出結(jié)論。
摩擦力的大小有關(guān)的因素有:與接觸面所受的壓力有關(guān)。
與接觸面的粗糙程度有關(guān) 。與接觸的面積大小有關(guān) 。
阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢)的力叫做摩擦力。摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢)的方向相反。
摩擦力分為靜摩擦力、滾動(dòng)摩擦、滑動(dòng)摩擦三種。一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面發(fā)生滑動(dòng)時(shí),接觸面間產(chǎn)生阻礙它們相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦,稱為滑動(dòng)摩擦。
滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度的大小和壓力大小有關(guān)。壓力越大,物體接觸面越粗糙,產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力就越大。
增大有利摩擦的方法有:增大壓力、增大接觸面的粗糙程度、壓力的大小等。減小有害摩擦的方法有:①減小壓力②使物體與接觸面光滑③使物體與接觸面分離④變滑動(dòng)為滾動(dòng)等。
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