一种探究影响摩擦力因素的实验演示仪器
物理实验5 探究摩擦力的大小与什么因素有关
物理实验5 探究摩擦力的大小与什么因素有关实验器材：弹簧测力计(2.5N)1个 木块（带挂钩）1块 200g 钩码1个 长木板一块(80cm)毛巾1块1.下图所示是“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1) 在实验中，用弹簧测力计拉着木块时，应水平地拉动，且使它在固定的水平面上做 运动。
这样做的目的是： 。
根据 条件可知，木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
其大小为：(2) 将图(a)和图(b)的实验进行比较可知，滑动摩擦力的大小与 有关。
(3) 将图(a)和图(c)的实验进行比较可知，滑动摩擦力的大小与 有关。
(4) (a)、(b)两图所示的实验说明：接触面粗糙程度相同时， ___，滑动摩擦力越大。
(5) (a)、(c)两图所示的实验说明：压力一定时， __ ___，滑动摩擦力越大。
(6) 由实验可得出的结论是：_________________ ___________。
(7) 在此基础上小易又猜想滑动摩擦力大小是否与物体运动速度的大小有关?请你利用图中已有器材验证小明的猜想。
写出你的做法。
(8) 同组的小玉将木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半．他由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小．你认为他的探究过程中存在的问题是______________________________.2.下表是某实验小组所做的“探究摩擦力大小跟哪些因素有关”的实验记录：(1) 分析比较序号①与②的实验数据，可得出的结论是 。
(2) 分析比较序号 的实验数据，可得出的结论是：压力相同时，接触面越粗糙,摩擦力越大。
(3) 上述研究方法叫“控制变量法”，下列实验中用到此方法的有 (填序号) ①探究电压、电流与电阻的关系； ②探究动能跟哪些因素有关；③探究固体熔化时温度的变化规律； ④研究影响电磁铁磁性强弱的因素。
(4) 在这个实验中，使用的是控制变量法，在第１、２次实验中变量是_______,控制的变量是______。
影响滑动摩擦力大小的因素的实验报告+经典例题
“影响滑动摩擦力大小的因素”实验报告班级：日期：成员：一、实验目的1、认识滑动摩擦力。
2、知道摩擦力的大小与哪些因素有关。
二、实验器材长直木板一块，弹簧测力计一个，长方体木块（带挂钩）一块，钩码，毛巾一块。
三、实验原理：__________________________，实验方法: __________ 、______四、实验步骤1、检查器材是否齐全。
2、①观察量程：加在弹簧测力计上的力不能超过它的量程。
观察最小刻度值。
②校正零点：水平放置弹簧测力计，用手拉几次看指针是否指在零位置。
③拉力沿弹簧的中心轴线方向施加在弹簧测力计上。
④观察指针示数视线要与刻度线垂直。
3、用弹簧测力计匀速直线拉动木块，使它沿水平长木板滑动，记录数据。
4、改变放在木块上的钩码，从而改变木块对长木板的压力，测出此种情况下的滑动摩擦力。
5、在长木板上铺上棉布或者毛巾，保持木块上的钩码不变，测出此种情况下的滑动摩擦力。
6、整理仪器，把仪器摆放整齐。
六、实验结论1、滑动摩擦力的大小与_______有关，_______越大，摩擦力越大。
2、滑动摩擦力的大小与___________ 有关，接触面越_______，摩擦力越大。
3、滑动摩擦力的大小与___________ 无关。
七、评估与交流：1．石伟月在实验中发现，拉着木块运动时很难控制“匀速”，于是他设计了如图乙所示的装置，将弹簧测力计固定，改为拉动木板，当他水平向右拉动木板时，木块所受到的摩擦力的方向为_____．这样改进后的装置的优点是_______________________．2.评价甲乙两种方案：同样是测滑动摩擦力，甲、乙两方案，区别是？【经典例题】例1探究影响滑动摩擦力大小因素的实验装置如图所示．在小桶内装入适量的沙子，滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动．（1）为测量滑块受到的滑动摩擦力的大小，应测量______________，所需测量仪器是______________．（2）把毛巾铺在木板上，发现需要装入更多的沙子，滑块才能做匀速直线运动，说明______________________________________________________．（3）小明想用钩码代替沙桶，请你对此作出评价：_________________________________．例2 如图1所示，霍奕杉在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，用弹簧测力计拉着木块分别在粗糙程度不同的甲、乙水平木板上匀速直线运动，通过改变放在木块上的砝码改变压力，分别测出木块在甲、乙木板上滑动时的摩擦力，并根据实验数据描点画出了滑动摩擦力f摩与对应压力F压关系的图象．（1）分析图象甲或乙可知，木块对木板的___________越大，木块所受的滑动摩擦力也就越大；比较图象可知，_____（选填“甲”或“乙”）木板更粗糙．（2）孙钰淇在实验中发现，拉着木块运动时很难控制“匀速”，于是他设计了如图2所示的装置，将弹簧测力计固定，改为拉动平板小车，当他水平向左拉动平板小车时，木块所受到的摩擦力的方向为_____．这样改进后的装置的优点是_______________________．例3在学过摩擦力知识后，何忠泽想探究：摩擦力大小是否与压力、重力都有关系？他利用如上右图所示的装置进行探究．实验步骤如下：①金属盒放在质量不计的白纸上，读出台式测力计示数；拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数．②将质量不计的氢气球系在金属盒上，读出台式测力计示数；拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数．③再往金属盒注入适量的沙子，使台式测力计示数与步骤①中的示数相等，拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数．实验相关数据如表：（1）此实验根据_______原理测出摩擦力的大小；（2）实验步骤②使用氢气球是为了改变_______（填“压力”或“重力”）；（3）请你补齐上表中空格处的数据，其值为_________N；（4）与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验有许多优点，以下_____不是其优点：A．不需要匀速拉动B．测力计示数稳定C．实验更容易操作D．实验原理更合理（5）比较实验步骤_______（填表中的实验序号）的数据，说明摩擦力大小与重力无关．（6）本实验中弹簧测力计示数的大小还与以下______有关．A．拉纸的速度B．纸面粗糙程度C．金属盒与纸的接触面积。
TH—2175型摩擦力演示器的实验研究
TH—2175型摩擦力演示器的实验研究作者：孙洋王林来源：《外语学法教法研究》2015年第14期【摘要】为了探究有关摩擦力的实验，对TH-2175型摩擦力演示器进行研究。
通过摇动摇杆可以直接显示出滑块与摩擦面间的摩擦力。
不仅可以直接地观察到静摩擦力、最大静摩擦力以及滑动摩擦力的大小关系，还可直观地显示出物体间摩擦力的渐变过程。
并可以通过改变正压力及接触面粗糙程度等探究影响摩擦力大小的因素。
【关键词】静摩擦力摩擦力滑动摩擦力【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）14-0073-02 传统的演示实验是用弹簧测力计拉着物块做匀速直线运动，测力计示数可以显示摩擦力的数值。
但在实验中测力计的示数容易变化，会忽大忽小，因此容易给读数带来一定程度的困难。
[1]而TH-2175型摩擦力演示仪可以避免传统实验的弊端：弹簧测力计通过滑轮与物块相连，只要匀速转动摇柄拖动物块，就能很直观地观察到弹簧测力计的示数变化。
这样做消除了不易观察、读数难、可见度差的缺点，同时也大大减少了系统误差，解决了长期以来摩擦力演示上的难点。
1 实验装置及原理1.1实验装置如图，TH-2175型摩擦力演示器由弹簧测力计（量程1N，最小分度值0.1N）、摇柄、底座、丝杆、摩擦块、摩擦面组成。
1.2实验原理与传统的摩擦力演示装置不同，TH-2175型摩擦力演示器将弹簧测力计垂直固定于丝杆之上，通过滑轮与物块相连，丝杆又与右侧的摇柄相连。
通过匀速转动摇柄，给物块一个水平向右的力，弹簧测力计的示数就会发生变化，通过观察记录弹簧测力计示数，在物块与摩擦面保持相对静止时，可以测得物块所受到的静摩擦力；当物块开始滑动后，可以测得物块所受到的滑动摩擦力大小。
其中还有两点注意事项：（1）丝杆行程不能小于120mm，否则会影响实验结果的准确性。
（2）物块的重量要考虑在内，会影响摩擦力大小。
2 实验步骤（1）组装仪器：用两个螺丝钉将弹簧测力计固定在丝杆上，用白色细线将滑块、滑轮和弹簧秤连接起来。
实验报告探究影响滑动摩擦力的大小的因素
实验报告探究影响滑动摩擦力的大小的因
素
本实验旨在探究滑动摩擦力大小与压力大小、接触面积大小、接触面粗糙程度的关系。
实验器材包括木块、弹簧测力计、棉布、木板和砝码。
实验步骤如下：首先将木板放在水平桌面上，再将一个木块放在木板上，用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数F1.然后在木块上放上一个砝码，重复
上述步骤，记下弹簧测力计的示数F2.接着在木板上铺一层棉布，在将木块放在棉布上，重复上述步骤，记下弹簧测力计的示数F3.最后将木块侧放在木板上，重复上述步骤，记下弹簧
测力计的示数F4.
实验结果记录在表格中，实验结论为：滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面粗糙程度有关，与接触面积无关。
具体来说，压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
在实验中要注意控制变量，使木块在水平方向做匀速直线运动，原理是二力平衡。
专题19 实验：探究影响滑动摩擦力的因素(解析版)
专题19 实验：探究影响滑动摩擦力的因素探究影响滑动摩擦力的因素实验是初中物理中一个重要的实验，也是各省市每年中考中高频考点。
通过实验，可以对摩擦力的理解更加充分，对突破摩擦力这个难点有着重要重作用。
中考常常考查实验方案设计、数据分析和处理、实验结论、实验改进、滑动摩擦力大小的计算等知识点，题型多以实验为主。
1、实验装置图:2、实验原理：二力平衡。
3、实验方法:（1）控制变量法：①研究滑动摩擦力的大小与压力的关系时，控制接触面的粗糙程度不变，改变压力的大小（如甲、乙两次实验）；②研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系时，控制压力的大小不变，改变接触面的粗糙程度（如甲、丙两次实验）。
（2）转换法：通过弹簧测力计示数的大小来反映滑动摩擦力的大小。
4、实验注意事项：实验中要缓慢匀速拉动木块，因为只有匀速拉动时，弹簧测力计的示数才等于滑动摩擦力的大小。
5、实验结论：滑动摩擦力的大小与接触面的压力大小和接触面的粗糙程度有关。
当接触面的粗糙程度不变时，接触面上的压力越大，滑动摩擦力就越大；当接触面上的压力不变时，接触面越粗糙，滑动摩擦力就越大。
6、交流与反思：（1）实验中，实验中，很难保持物体做匀速直线运动，可以将装置做如下改进：如图，将弹簧测力计固定，拉动物体下面的长木板，这样不需要匀速拉动长木板，便于准确地读出弹簧测力计的示数，更为准确地测出摩擦力的大小。
考点透视迷津点拨与点对点讲练（2）将长方体木块平放、侧放或立放可以研究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系，得出的结论是：滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
在甲图实验的基础上，将木块沿竖直方向切下一半，不能探究滑动摩擦力大小于接触面面积的关系，因为切去一半，接触面积减小一半，同时压力也减小一半，即没有控制压力不变。
（3）改变拉动测力计的速度大小，可以探究滑动摩擦力的大小与运动速度的关系，得出的结论是：滑动摩擦力的大小与运动速度大小无关。
（4）另外，实验还会考查表格的设计、根据数据画图、对物体进行受力分析、摩擦力大小的变化等内容。
摩擦现象实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在探究摩擦现象的产生原理及其影响因素，通过实验观察和数据分析，掌握摩擦力的概念、产生条件以及影响摩擦力大小的因素。
二、实验原理摩擦力是两个表面接触的物体相互运动时互相施加的一种物理力。
摩擦力的产生条件包括：接触面粗糙、两个物体互相接触且相互间有挤压、物体间有相对运动。
摩擦力的大小与正压力、接触面的粗糙程度、接触面面积等因素有关。
三、实验仪器与设备1. 滑动摩擦实验装置：包括滑轮、木板、砝码、弹簧测力计等。
2. 四球摩擦试验机：用于测定润滑剂的摩擦系数。
3. 显微镜：用于观察摩擦痕迹。
4. 钢球：用于摩擦实验。
四、实验步骤1. 滑动摩擦实验：将木板放置在水平面上，将滑轮固定在木板一端，将砝码挂在滑轮上，通过弹簧测力计测量摩擦力大小。
改变砝码重量，观察摩擦力随正压力变化的情况。
2. 四球摩擦试验机实验：将钢球放入油盒中，通过液压系统对钢球施加负荷，使钢球在润滑剂中旋转。
测量油盒内每个钢球的磨痕直径，计算平均直径，求出代表润滑剂承载能力的评定指标。
3. 摩擦痕迹观察：使用显微镜观察摩擦痕迹，分析摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
五、实验结果与分析1. 滑动摩擦实验：实验结果表明，随着砝码重量的增加，摩擦力逐渐增大，摩擦力与正压力成正比。
当接触面粗糙程度相同时，摩擦力随正压力增大而增大。
2. 四球摩擦试验机实验：实验结果表明，随着负荷的增加，润滑剂的承载能力逐渐降低，摩擦系数增大。
当负荷达到一定值后，摩擦系数趋于稳定。
3. 摩擦痕迹观察：实验结果表明，摩擦痕迹的深浅与接触面粗糙程度有关。
接触面越粗糙，摩擦痕迹越深，摩擦力越大。
六、结论1. 摩擦力是两个表面接触的物体相互运动时互相施加的一种物理力。
2. 摩擦力的产生条件包括：接触面粗糙、两个物体互相接触且相互间有挤压、物体间有相对运动。
3. 摩擦力的大小与正压力、接触面的粗糙程度、接触面面积等因素有关。
4. 在实验过程中，摩擦力随正压力增大而增大，随接触面粗糙程度增大而增大。
中考物理专题复习探究滑动摩擦力大小影响因素的实验(07)
中考物理专题复习探究滑动摩擦力大小影响因素的实验（07）【实验目的】探究影响滑动摩擦力大小的因素有哪些?【实验器材】长方形木块、砝码、弹簧测力计、粗糙程度不同的长木板【实验装置】【实验原理】二力平衡条件【提出猜想】影响滑动摩擦力的因素可能有，接触面所受的压力、接触面的粗糙程度。
【实验步骤】①用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
②改变放在木块上的砝码,从而改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的滑动摩擦力。
③换用材料相同，但表面粗糙的长木板，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的滑动摩擦力。
【实验表格】实验次序接触面压力弹簧测力计的读数123【实验结论】滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力大小有关，接触面受到的压力越大。
滑动摩擦力越大。
滑动摩擦力的大小跟接触面接触面的粗糙程度有关接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
【实验拓展】探究滑动摩擦力的大小和接触面积大小是否有关？方法：把木块分别平放、侧放在长木板上，匀速拉动弹簧测力计，读出拉力大小，并加以比较。
结论：滑动摩擦力的大小跟接触面的大小无关。
【必会考点】1.实验的原理：是二力平衡条件。
2.本实验体现两个物理研究方法：控制变量法和转换法。
3.实验结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
该研究采用了控制变量法。
4.转换法：通过拉力的大小来反映摩擦力的大小。
5.实验注意事项：要匀速拉动弹簧测力计。
6.为什么要匀速拉动弹簧测力计？根据二力平衡条件，匀速运动时使拉力等于摩擦力。
7.本实验中有哪些不足之处？（1）用手拉动弹簧测力计，很难做匀速直线运动。
（2）弹簧测力计在运动过程中读数不方便。
8.本实验改进方案:如图：改进后的好处：（1）长木板不用做匀速直线运动（2）弹簧测力计可以静止读数，读数方便。
9.在木块移动时，如果增加拉力，木块受到的滑动摩擦力大小不变。
10.实验需要多次测量，目的是：避免实验偶然性，得出普遍规律。
自制新型摩擦力探究实验仪
中学物理 V 〇1.38 No .232020年12月t 喇却*型摩揍汐採堯卖验仪龚爱华(重庆市大足中学重庆4〇2360)摘要：针对摩擦力实验中存在的手拉滑块难以做匀速运动、弹簧测力计示数不稳定等问题，尝试利用螺丝杆、减 速电机、速度显示装置等器材，制作新型摩擦力探究实验仪，来解决教学中的问题，同时记录弹簧测力计拉力大小随时 间的变化曲线.本装置使用方便、操作简单、效果好.关键词：摩擦力；实验仪；自制；摩擦力曲线文章编号：1008 -4134(2020)23 -0043中图分类号:G 633.7文献标识码：B摩擦力实验是高中物理人教版必修1中的重要实验，让学生正确理解和掌握摩擦力是教学的重点、 难点.笔者在多年的教学实践中发现，现行教材中实 验存在以下不足：（1 )用手拉弹簧测力计作为滑块的拉 力，让滑块做匀速运动比较困难；（2)弹簧测力计在运 动过程中，示数不稳定的情形，给读数带来一定的困 难;（3)最大静摩擦力用小纸团位置来记录，也不够精 确;(4)由于实验装置本身的限制，一般教师只做滑动 摩擦力大小与压力、接触面大小和表面粗糙程度的关 系探讨，对滑动摩擦力与相对速度大小的关系则不容 易做出探究，而是通过理论分析的方式得出结论11]，这 样一来,学生也就失去了一次亲历科学探究的机会，这 给教师的教学和学生的探究留下了一些遗憾.笔者经过多年的不断探究和实践,找到了用减速 电机、螺丝杆、滑杆、三端稳压管、速度显示装置、拨动 开关等常见器材制作一种新型摩擦力探究实验仪的 方法.实验装置如图1所示，经过实际使用检验，这种 新型摩擦力探究实验仪，能全面高效地完成摩擦力探 究实验，并且降低了学习的难度，提高了学生的学习 兴趣和科学探究能力.1仪器的特点及作用(1) 减速电机带动螺丝杆旋转，让运动平台做匀 速运动.(2)弹簧测力计在匀速运动过程中，示数稳定，解决读数困难问题.(3) 速度显示装置显示滑块（运动平台）速度大 小，解决探究摩擦力的大小与速度的关系问题.(4) 动（静）摩擦力转换开关，对探究滑动摩擦力 或静摩擦力的切换十分方便.(5) 定速单向纸带运动装置让纸带稳定朝一个方 向运动，纸带划线装置同步记录弹簧测力计拉力大小3 4 5 6 7 8 161.螺丝杆（左端用底座上的螺母固定，右端与运动平台下面的减速 电机连接）；2.滑杆;3.底座;4.弹簧测力计;5.速度显示装置;6.纸带移 动减速电机;7.纸带;8.纸带运动牵引装置;9.运动平台;10.动（静） 摩擦力转换开关;11.纸带刺线装置;12.固定平台;13.运动方向控制 开关;14.电源开关;15.电源接线柱;16.滑块及重物;17.纸带运动定位 螺丝（4个）图1随时间的变化曲线.(6)实验装置简洁，使用方便，操作简单，能快速 得出实验结论，大大提高课堂效率.2设计原理如图2所示，当电源开关S ,闭合，7805三端稳压 模块为纸带移动减速电机M ,提供稳定的5V 电压，保 证电机转速不受电源电压变化的影响，带动纸带运动 装置稳定运动.将动（静）摩擦力转换开关$置于右端探究滑动摩擦力.运动方向控制开关S ,掷于左端（S 3的1、3,2、4接通），减速电动机M 2带动运动平台向左匀速运动，拉动滑块及重物向左运动，弹簧测力计的示作者简介：龚爱华（1968 -),男，重庆大足人，本科，中学高级教师，研究方向：中学物理创新实验.•43 •2020年12月Vol.38 No.23 中学物理数即为摩擦大小，同时纸带画线装置在纸带上记录弹 簧测力计拉力大小随时间的变化曲线;将运动方向控 制开关S3掷到右端（S_,的1、5，2、6接通），为减速电机 1^2提供相反的电流，电机反转，带动平台向右运动.动 (静)摩擦力转换开关S2置左端，对静摩擦力进行探究. 3研制过程3.1纸带定速移动装置由减速电机、纸带运动牵引装置、纸带托举压紧 装置三部分组成，如图3所示.I.减速电机;2.连轴器;3.纸带运动牵引轴;4.定位杆;5.纸带托举弹簧;6.轴承;7.纸带托举横杆;8.底板;9.减速电机固定支架图3减速电机带动纸带运动牵引装置（由2、3、4组成）转动，纸带托举压紧装置（由5、6、7组成）在弹簧作用 下，轴承紧压在纸带运动牵引轴外边的橡皮上，当纸带 放在轴承与橡皮间时，在纸带牵引轴的作用下，纸带朝 一个方向运动，纸带画线装置在纸带上记录摩擦力的 大小与时间的关系曲线.7805三端稳压模块为减速电 机％提供稳定的电压，做恒定的匀速运动.3.2 运动平台运动平台由牵引、平台和速度检测装置三部分构 成:牵引部分主要由减速电机、螺丝杆、固定在平台上 的螺母、滑杆等组成，减速电机M2为平台匀速运动提 供动力;平台用来放置弹簧测力计或力传感器，在一 侧安装有纸带移动装置;速度检测装置主要由安装在 减速电机旁的速度传感器和速度显示装置两部分组 成，当平台运动时，速度传感器检测平台运动速度，在 速度显示装置上显示出来.3.3 画线装置纸带画线装置是将原弹簧测力计挂钩取下，将孔 扩大，用一段吸管放人其中并固定，做成导画孔，再将 一小束蘸有墨水的毛笔尖放入其中制作而成.3.4 滑块制作制作一个两面平滑、两面粗糙（砂纸面）的长方体 木块作为研究对象的滑块，平滑（粗糙）两面的面积 不同.4仪器的操作方法4. 1放置仪器及纸带安装将仪器放置在水平桌面上,将弹簧测力计挂在运 • 44 •动平台上并校零，通过细线与固定平台上的滑块相 连，将纸带穿过纸带运动定位螺丝，插入纸带牵引装 置和纸带托举压紧装置间.4.2 S2、S J±置确认32动（静）摩擦力转换开关置于右端,33运动方向 控制开关置于左端.4.3探究方法用滑块的两个面积不同的平滑面探究滑动摩擦 力大小与接触面积的大小无关;用面积相同的两个平 滑面和粗糙面探究滑动摩擦力的大小与表面的粗糙 程度有关;调节电源输人电压大小，让减速电机的转 速变大，调节运动平台的运动速度来探究滑动摩擦力 的大小与滑块的运动速度无关,学生可以直观地从显 示装置上看到，虽然滑块的运动速度增大了，但划线 装置画出的仍是一条摩擦力大小没有变化的直线；滑 块在滑动过程中，在滑块上放一个与滑块等质量的钩 码，来探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，画出如图4所示的摩擦力图像.z^z图4由实验过程观察可知和C/)段滑块静止，B C 和段滑块做匀速直线运动.从图4可以得出:/1B 和〇)段滑块静摩擦力的大小与拉力大小成正比;和段滑块滑动摩擦力大小基本保持不变，但段由于压力增大一倍，滑动摩擦力也增大一倍.本装置也可以将弹簧测力计换为拉力传感器，用 电脑将以上所有数据记录在力传感器的相关处理软 件中进行分析处理.这套新型摩擦力探究实验仪，轻松地解决了教材 实验中的不足.还让学生觉得很惊奇：老师居然能把 摩擦力的大小用图像的形式画出来.极大地激发了学 生的好奇心和对物理的学习兴趣，对学生的科学探究 精神和创新能力的培养也有引导作用.作为教师，让 一些操作简单、高效的实验器材走进教室、实验室，也 是让学生爱上物理的一种有效方法.参考文献：[1]汪志刚.滑动摩擦力演示仪的改进研究[J].中学物理 教学参考,20丨5(13):44-46.[2]余耿华.“单件到积件”：中学物理演示实验改进创新 思路与实践——以窗帘导轨改进创新系列演示实验为例[J].中学物理,2020,38(07) :49 -52.(收稿日期：2020-06-21)。
摩擦力物理实验教案：应用实验方法测量摩擦系数2
摩擦力物理实验教案：应用实验方法测量摩擦系数2。
实验方法：
实验设备：板式物体、粗糙带锯齿的直线轨道、N级弹簧秤、光滑测量器具、定尺尺子、秒表等。
实验原理：用力把一物体放在不同的接触面上，体验不同接触面之间在相互作用时摩擦力的差异。
实验步骤：
1.准备材料：粗糙带锯齿的直线轨道、N级弹簧秤、光滑测
量器具、定尺尺子、秒表等。
2.用秒表计时，使板式物体顺着直线轨迹滑动，记录下其所
用时间。
3.拉起N级弹簧秤，将其挂在物体所处的绳子尽头处。
4.将物体移回约2厘米的起始位置，然后缓慢地松开物体，
让它从轨道上滑下来。
5.滑动的物体在运动过程中就可以通过弹簧秤来测量其摩擦
系数。
6.对每一组测量数据，需要进行多次测量，然后将平均值作
为最终的实验结果。
实验结果：
通过上述实验步骤，我们可以得出物体在不同接触面之间的摩擦系数。
通常来说，这些接触面有垂直向上的表面、水平表面、倾斜表面等。
在测量中，我们也必须注意其存在误差。
误差来源主要有：读数误差、系统误差、方法误差等。
因此，在计算摩擦系数的时候，需要将这些误差进行统计和分析，以保证实验结果的准确性。
另外，我们也可以通过实验结果推知物体的运动规律。
例如：物体的速度会随滑动过程中时间的增长而减小，物体的加速度则相反。
这些数据和规律都可以通过实验数据得到。
通过这个实验，我们可以深入了解摩擦力的作用、测量方法，以及如何掌握实验结果。
这些知识对我们的学习和日常生活都非常有帮助。
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一种探究影响摩擦力因素的实验演示仪器作者：马兰代伟李燕秋段晨靓李青黄军
来源：《物理教学探讨》2016年第07期
摘要：实验是物理教学的重要环节，教学中一个好的实验仪器对于提高教学效果至关重要。
探究影响摩擦力因素的实验演示仪器能较全面地探究与摩擦力相关的因素。
演示仪器利用力传感器来测摩擦力的大小，实验数据精确，探究得到的结果可信度高。
同时，该实验仪器的可视性也比较强，利用显示器可得到摩擦力与时间的关系图像，方便教师的教学，也方便学生自主探究。
关键词：探究；摩擦力；滑动摩擦力；静摩擦力；演示仪器
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）7-0016-3
《普通高中物理课程标准》[1]要求教师通过实验让学生去认识动摩擦、静摩擦的规律。
然而，在实际的教学过程中，老师们却最常用理论分析的方法让学生去认识摩擦力的规律，使得学生对摩擦力的认识不够深刻，从而在往后的学习过程中分析摩擦力时频频出错。
其主要原因有二：一是教材中的实验仪器比较简陋，使实验结果误差较大，达不到预期的效果；二是实验仪器作用单一，往往只能体现某一种作用，不能综合地探究影响摩擦力的因素。
所以，一种较为精确的、综合的探究影响摩擦力因素的实验仪器呼之欲出。
1 实验仪器介绍
探究影响摩擦力因素的实验演示仪器的结构如图1所示，仪器有一底板，底板上安装有两根滑轨，一块木板安装在滑轨上可随滑轨移动形成移动的木板，通过减速电机的拖动可使移动
的木板在水平方向做匀速运动，移动速度的快慢可以调节。
用于探究影响摩擦力因素的实验样品在实验的过程中放置在移动木板上，实验样品通过竖直拉线与朗威力传感器相连，实验样品所受的拉力等于样品所受的摩擦力，其大小可以通过拉力传感器进行测量。
实验中样品所受摩擦力的大小既可由朗威力传感器直接测出，也可在实验中将力传感器与电脑相连，通过电脑显示屏向学生展示摩擦力随时间变化的曲线，以便分析摩擦力的变化规律。
2 实验仪器在探究影响摩擦力因素教学中的应用
2.1 探究静摩擦力与滑动摩擦力的方向
如图2所示，将实验样品1做成毛刷的形式放在移动木板上并与力传感器连好，然后开启电机使移动木板匀速向左移动则毛刷相对于移动木板向右移动。
刚开始移动时，发现毛刷的上端没动，毛刷下端也保持竖直，但随移动木板继续向左运动，毛刷的下端发生了如图2所示的形变。
由分析可知，正是在向左的静摩擦力的作用下，毛刷的下端才与移动木板一直保持相对静止并向左移动。
但若向右的拉力继续作用，毛刷下端与上端一样会相对于移动木板向右运动。
因此，当毛刷与木板保持相对静止时具有向右的运动趋势，总结可得：静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。
使拉力继续作用，毛刷与木板发生相对滑动，毛刷依然发生如图2所示的形变，此时，毛刷所受滑动摩擦力的方向向左，仍与相对运动的方向相反。
通过实验探究可以得出结论：滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反，静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。
2.2 探究静摩擦力与滑动摩擦力之间的大小关系
为了探究静摩擦力与滑动摩擦力之间大小的关系，样品做成如图3所示的形状，木块的上表面光滑，下表面粗糙。
实验时将样品粗糙的一面放在实验仪器的移动木板上进行测试，测试得到的摩擦力随时间变化的曲线如图4所示。
从测量曲线可以看出：样品和移动木板之间的摩擦力随时间逐渐增大，当达到一个最大值后又开始减小，然后趋于一个稳定值。
通过观察仪器上的指针发现，当摩擦力达到最大值后，样品相对于移动木板开始滑动。
通过分析知道：曲线上的最大值就是静摩擦力，稳定值就是滑动摩擦力。
但平时为了方便研究，近似地认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从而帮助学生搞清静摩擦力与滑动摩擦力之间的大小关系。
2.3 探究静摩擦力和滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度之间的关系
实验样品仍然采用如图3所示的样品2，木块的上表面较光滑，下表面较粗糙。
首先，将样品的粗糙面放置在仪器上测试静摩擦力与滑动摩擦力的大小，然后再测光滑表面的静摩擦力与滑动摩擦力的大小。
实验发现，在其他条件不变的情况下，接触面越粗糙静摩擦力与滑动摩擦力越大。
从而得出结论：其他条件相同时，接触面越粗糙静摩擦力与滑动摩擦力越大。
2.4 探究正压力与滑动摩擦力之间的大小关系
实验样品3做成图5（a）所示的形状，每块样品质量都完全相同。
实验时将4块样品依次放到移动木板上进行测试，如图5（b）所示。
利用力传感器依次测量4组样品木块放上去后滑动摩擦力的大小随时间变化的图像。
通过测量发现，叠放的木块数量越多测得的滑动摩擦力越大，但接触面间的滑动摩擦力与叠放木块的重力的比值却始终保持不变。
需要特别说明的是，此时样品的重力就是样品作用在移动木板上的正压力。
所以，由实验得出的结论：滑动摩擦力的大小与正压力成正比，但不能说滑动摩擦力的大小与样品的重力成正比。
2.5 探究滑动摩擦力大小与接触面积大小、相对运动快慢的关系
为了探究滑动摩擦力大小与接触面积大小、相对运动快慢之间的关系，样品做成如图6所示的形状。
样品A和B两木块的质量相同，但A木块的底面积比B木块大一倍。
实验时将两木块依次放在仪器上进行实验探究，在其他实验条件相同的情况下测得的A、B两木块所受的滑动摩擦力相同。
于是，通过实验可以得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。
同样用A、B两木块进行实验，但在滑动摩擦力的测量过程中通过调节电机的调速开关去改变移动木板的运动速度，分别测出A、B两木块移动速度不同时所受的滑动摩擦力的大小，最后发现测得的摩擦力相同。
于是，通过测得的实验结果可得出结论：木块所受滑动摩擦力的大小与木块的运动速度无关。
2.6 探究滚动摩擦力和滑动摩擦力之间的大小关系
滚动摩擦力虽然不属于高中物理所要掌握的范围，但滚动摩擦却在生活中随处可见，如滚动的车轮、足球等。
为了拓宽学生的知识面，帮助学生解决生活中一些关于滚动摩擦力和滑动摩擦力的问题，可利用如图7所示的木板小车探究滚动摩擦力大小与滑动摩擦力之间的大小关系。
实验时首先将木板小车放置在实验仪器的移动木板上，开启电机让小车在移动木板上滚动，通过力传感器测出样品小车滚动时所受摩擦力的大小，然后将木板小车的轮子朝上、面板朝下，放在仪器的移动木板上，测量此时木板小车所受滑动摩擦力的大小。
最后，发现在实验条件相同的情况下小车所受的滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。
由此得出结论：其他条件相同时，物体间的滚动摩擦小于滑动摩擦。
学生可将此结论应用于生活中并解决生活中的一些实际问题。
3 结束语
就目前的教学现状来看，新课程标准要求我们运用实验来探究物理规律往往流于形式，未被落到实处，其原因也很复杂。
但只要每一个物理人付出自己小小的努力，现状就会有很大的改观。
希望通过探究影响摩擦力因素的实验演示仪器在摩擦力教学中的运用举例，能帮助老师在物理教学中将教学设计与实验很好地结合起来，这样不但老师讲授物理原理容易，学生理解起来也轻松。
由于亲眼所见实验现象，那么对相应的物理理论的记忆就更深刻，这样学习物理将不再是学生们心中难以逾越的鸿沟。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准[S].北京：人民教育出版社，2003.
[2]曾洪武.自制摩擦力演示仪及实验演示设计[J]. 实验设计与技术，2006，23（10）：26—27.
[3]罗桂新. 用气垫导轨装置演示静摩擦力实验[J]. 物理教学探讨，2007，25（10）：56—57.
[4]王翠萍. 如何区分动摩擦力和静摩擦力[J]. 新高考：高一物理，2013（9）：25—26.
[5]李雪琴，闫何军，范福生.高考热点专题透视——摩擦力的突变问题[J]. 试题与研究：高考，2013（22）：55—59.
（栏目编辑赵保钢）。