《研究影响滑动摩擦力大小的因素》实验的改进设计方案
实验8探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
实验8 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关知识点一、摩擦力1.认识：阻碍物体相对运动的力相互接触的物体的两个面，有时用肉眼看起来很光滑，但是放到显微镜下观察，就会发现实际上像如图所示的那样是凹凸不平的。
在压力的作用下，这些凹凸不平的部位会相互啮合，当两者发生相对滑动时，啮合部分就会彼此阻碍，产生阻碍作用。
两个相互接触的物体，当它们做相对运动（或有相对运动趋势）时，在接触面产生一种阻碍相对运动（或相对运动趋势）的力，这种力叫做摩擦力。
2.滑动摩擦力的定义两个相互接触的物体，当它们之间有相对滑动时，在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。
3.摩擦力产生的条件（1）两物体相互接触，且接触面粗糙不平；（2）两物体之间发生相对运动或具有相对运动的趋势；（3）两物体之间相互挤压发生弹性形变，接触面上有压力产生。
这三个条件缺一不可。
4.滑动摩擦力和静摩擦力（1）当两个相互接触的物体发生相对运动时，在接触面上会产生滑动摩擦力；（2）当两物体没有发生相对运动，但有相对运动趋势时，在接触面上会产生静摩擦力，如用力推箱子但未推动时，虽然箱子处于静止状态，但箱子在推理作用下已有了“要发生”相对运动的趋势，此时地面对箱子的摩擦力就是静摩擦力。
5.摩擦力的作用效果摩擦力的作用总是阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）。
“相对运动”（“或相对运动趋势”）是以相互接触的物体作为参照物的。
6.摩擦力的作用点实际上，摩擦力是作用在这个物体接触面上的，但为了研究方便可以把摩擦力的作用等效到一个点上，可以把这个点等效在接触面上，也可以取在物体的重心上。
7.摩擦力的方向（1）摩擦力的方向：总是与物体相对运动或相对运动趋势方向相反。
（2）相对运动方向的理解“相对运动方向”不是“运动方向”。
水平地面上的物体前进时，物体相对地面向前运动（相对运动方向向前），物体受到地面对它向后的摩擦力（摩擦力方向向后）；人走路时，脚向后蹬地，脚相对于地面有向后运动的趋势，地面给鞋底的摩擦力方向向前，有利于人向前运动。
探究“滑动摩擦力大小的影响因素”的实验改进
在探究“ 滑 动 摩擦 力 大 小 的影 响 因素 ” 的实 验 中， 课本利用如图 １ 装置进行实验 。 较 突 出 的
问题 是 用 手在 拉 动 弹簧 测 力 计 时 难 以保 证 木 块
木 块 在绳 子 的带 动 下 将 以大小 不 同 的速 度 做匀 速 直线 运动 。 分别 记 录多次 弹簧 测力 计 的示数 ： 实验评估 ： 电动 机 转 动 时更 接 近匀 速 ， 改变
【 １ 】 陈林锋． 滑 动 摩 擦 力 演 示 实验 操 作 的 小技 巧 Ｕ ］ ＿物 理
教 学探 讨 ， ２ ０ ０ ６ ， （ ９ ） ： ６ ０ ．
［ ２ 】 雷新亮． 加 强 实验 改 进 与 创 新 提 升 教 学效 益 卟 物 理
教 学探 讨 ， ２ ０ １ ２ ， （ １ ０ ） ： ６ ０ ．
图 ２ 作 者 对 教 材 上 实 验 的 改 进 参考文献 ：
定 滑 轮 。将 弹簧 测力 计 用双 面胶 粘 在木 块 上 ， 绳
子 经 定滑 轮 一端 系在 弹 簧测 力计 的挂钩 上 ， 另 一 端 固定 在 电动 机 的转轴 上 。 电动机 与 电源 、 开关 、 滑 动 变阻 器用 导线 连成 串联 电路 ： 实验 要 点 ： 采 用 ４节 干 电池 串联 供 电 ， 移 动 滑 动 变阻 器 的滑 片先 后 处 于多个 不 同位 置 ， 提 供 大小 不 同的 电流 ，让 电动机 以不 同 的速 度 转 动 ：
探究“ 滑动摩擦力大小的影响因素＂ 的实验改进
闻月 丰 ， 彭松 林
靖 江 外 国语 学 校 ， 江苏 靖江 ２ １ ４ ５ ０ ０
摘 要： 电动 机 转 动 时更 接 近 匀速 ， 用 电动 机 替 代 手 拉 动 木 块 较 为科 学 。另 通 过 改 变 通 过 电动 机 的 电流 大 小 ， 还 能 方
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。
探究影响摩擦力大小的因素教学设计
探究影响摩擦力大小的因素教学设计一、教学目标:1. 知识与技能:（1）知道摩擦力与压力、接触面的粗糙程度的关系；（2）知道增大摩擦和减小摩擦的方法；（3）知道在相同条件下, 滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
2.过程与方法:（1）通过“纸条拉书”小实验, 参与感受摩擦力存在的过程, 认识观察和实验在学习中的重要性；（2）通过探究摩擦力大小与哪些因素有关的探索过程, 认识科学探索的基本流程, 有效运用猜想、归纳、“控制变量法”等科学探究方法。
3.情感、态度和价值观:（1）通过“纸条拉书”的参与过程, 激发探究热情；（2）通过科学探究摩擦力的过程, 体验合作交流, 共同提高；（3）通过对摩擦力知识应用实例的了解过程, 增强民族自豪感。
二、教学重点和难点:重点: 摩擦力与压力、接触面粗糙程度的关系。
难点: 实验探究“影响摩擦力大小的因素”。
三、教学资源:1.学生实验器材(每五人一套): 立方体木块①（四个面分别粘有砂纸、棉布、绒布、纸）、立方体木块②（三个面粘有不同面积的同种材料）、木板、钩码、弹簧测力计、细线、慢速电机、电源、电键等。
2.信息技术:实物投影、自制PPT幻灯片课件等。
四、教学设计思路:设计思路是: 通过“纸条拉书”小实验, 让学生在教师成功与自己失败的强烈反差中产生置疑, 激发学生的学习热情, 从而引发积极的猜想: 摩擦力的大小可能与哪些因素有关？影响摩擦力大小的因素是通过“猜想→归纳→选择研究方法→了解实验器材→设计实验方案→进行实验→分析概括结论→交流总结”这一科学探索的流程得到的；在此过程中通过引导学生自查、互评进一步提高学生分析问题的能力；知道摩擦力大小与哪些因素有关后, 总结第一次“拉书”失败的原因, 再次“拉书”体会成功的乐趣, 通过改进“纸条拉书”实验, 体验在相同条件下, 滚动摩擦与滑动摩擦的大小关系。
通过介绍摩擦力知识的应用实例增强学生民族自豪感, 抢答比赛的设计及时反馈学生课堂掌握情况, 便于提高学生分析和解决实际问题的能力。
影响滑动摩擦力大小因素实验的改进
影响滑动摩擦力大小因素实验的改进
盛铎
【期刊名称】《湖北教育》
【年(卷),期】2024()8
【摘要】影响滑动摩擦力大小因素的实验是人教版物理八年级下册第八章第三节《摩擦力》中的内容,是训练学生进行科学猜想、实验校验、分析论证的优质素材。
教学实践中,很多教师只是通过简单的理论分析帮助学生确定影响因素,而不是鼓励
学生大胆猜想影响滑动摩擦力的因素可能有哪些,导致这样一个探究性实验变成了
验证性实验,削弱了该实验的教学价值。
实际上,学生结合生活经验可以产生多种猜想,如基于物体越重越难推动的事实,猜想滑动摩擦力的大小可能与重力或压力的大
小有关.
【总页数】2页(P51-52)
【作者】盛铎
【作者单位】武汉市武昌区教育局教研培训中心
【正文语种】中文
【中图分类】G63
【相关文献】
1.“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验与改进
2.理想教育文化理念下的物理实验教学改进--以"探究影响滑动摩擦力大小因素"为例
3."研究影响滑动摩擦力大
小的因素"实验改进4.“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验改进
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研究影响滑动摩擦力大小的因素资料实验的改进设计方案
《研究影响滑动摩擦力大小的因素》实验的改进设计方案一、课标要求摩擦力是教材中的一个难点，教材力求通过实验，让学生获得最直接生动的实验事实，知道影响滑动摩擦力大小的因素；通过此实验还能进一步让学生熟悉科学探究的过程与方法，培养科学严谨的实验习惯和实事求是的科学态度，以与协调能力与合作精神。
因此如何组织开展好实验探究活动、提高实验的成功率，使实验现象更直观、实验结果更准确，是教学中的重中之重。
二、实验原型与不足之处原实验将摩擦板水平放置平稳，摩擦块置于其上，用弹簧测力计匀速拉动摩擦块，读出弹簧测力计的拉力，根据二力平衡知识，就可以得到滑动摩擦力的大小。
改变摩擦板表面和在摩擦块上加砝码重做上述实验，通过实验数据可验证摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，与接触面积大小无关。
在此实验中存在以下几点不足之处：1．用弹簧测力计匀速拉动摩擦块十分困难，不易做到。
实验效果比较差；2．要读出运动中的弹簧测力计示数，误差较大；3．用加砝码改变压力的办法，很容易让学生得出“影响滑动摩擦力大小的因素是物体重力和接触面的粗糙程度”这种错误结论。
三、实验创新之处1．弹簧测力计相对静止，便于准确读数，减小误差；2．用力拉动摩擦板使它在弹簧测力计下滑动，可以不做匀速直线运动，降低了实验操作难度；3．用手施加压力替代加砝码，使实验更具有直观性，更容易得出实验结论；四、实验器材摩擦板（两个表面粗糙程度差异明显）1块、条形盒弹簧测力计（0-1N）1个、铁架台1个。
五、实验装置图实验装置如图所示。
弹簧测力计摩擦块铁架台（带铁环和十字夹）六、实验原理二力平衡知识。
当弹簧测力计静止时，弹簧测力计受到滑动摩擦板的滑动摩擦力和挂钩受到的拉力大小相等。
读出弹簧测力计的示数就知道了滑动摩擦力的大小。
七、实验步骤1．将摩擦板放在水平桌面上；2．将弹簧测力计放在摩擦板上；3．将弹簧测力计的挂钩钩在铁架台的铁环上，调节十字夹的高度使弹簧测力计与摩擦板平行接触；4．用力缓慢拉动摩擦板，读出弹簧测力计的示数并做好记录；5．用另一只手对弹簧测力计施加向下的压力，重复步骤4；6．将摩擦板翻面改变接触面的粗糙程度，重复步骤4；7．整理器材。
滑动摩擦力测量方法的改进
滑动摩擦力测量方法的改进作者：余天标来源：《学校教育研究》2017年第09期摩擦力作为中学阶段的重点内容，同时也是一个难点。
由于摩擦力内容的复杂性，本节内容实质上是一堂科学探究课。
初中阶段我们重点探究滑动摩擦力，通过实验一方面可让学生明确感受到滑动摩擦力的存在并能学会如何精准测量摩擦力，另一方面还可让学生掌握决定滑动摩擦力的大小的因素。
本文就“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验方法的特点进行探索分析。
一、探究影响滑动摩擦力大小因素的实验选用实验器材：带挂钩的长方体木块、量程为0—1N的弹簧测力计（精确度高，可视性强）、粗糙程度均匀的长方形木板、毛巾、金属钩码。
实验方法：运用控制变量法，在水平面上用弹簧测力计拉着长方形木块分别在木板和毛巾上做匀速直线运动，木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和木板给它的滑动摩擦力是一对平衡力，木块处于二力平衡状态，此时弹簧测力计的示数大小等于滑动摩擦力的大小。
实验步骤：1.用弹簧测力计拉着木块在比较光滑且粗糙程度均匀的长木板上做匀速直线运动（方法：可缓慢地拉动木块，近似于让木块做匀速直线运动），记录下此时弹簧测力计的示数。
2.在木块上放上一个50g的金属钩码，用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动（方法同上），记录下弹簧测力计此时的示数。
3.在木板上铺上毛巾，取下钩码，用弹簧测力计拉着木块在毛巾上做匀速直线动（方法同上）。
实验结论：由1、2两步可知在接触面粗糙程度一定的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大：由1、3两步可知在压力一定的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
此方法测量滑动摩擦力的优点：原理清晰，方法简洁，能直观感受到滑动摩擦力的存在并能测量出其大小。
不足之处：实验中很难保证木块做匀速直线运动；弹簧测力计随着木块一起运动，读数受视线影响，影响实验数据的精准性。
针对原始实验中存在的问题及上面的改进方法中仍然存在的不足，我们提出如下改进办法。
二、改进实验一选用实验器材：空气吸盘、带挂钩木块、质量50g的钩码、毛巾、量程0—1N的弹簧测力计、白纸条。
测量滑动摩擦力实验的改进
测量滑动摩擦力实验的改进摘要：通过学习初二物理人教版第八章第3节《摩擦力》，其中课本中有探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验。
实验是利用二力平衡原理间接测出滑动摩擦力的大小，但是在实际实验操作中发现该实验有些不足之处。
本文在此实验的基础上做了适当的改进，使得测量结果更加精确。
关键词：滑动摩擦力 测定方法 匀速直线运动 弹簧测力计摩擦力是初中物理的重要内容，也是一个难点。
在我们身边摩擦力可以说是无处不在、实例很多，初中阶段我们重点研究滑动摩擦力。
明确滑动摩擦力大小由什么因素决定等问题，最好的方法就是通过实验探究。
测定动摩擦因素实验就是其中重要的实验，通过本实验可以感受物体接触面之间摩擦力的存在，探究摩擦力大小的决定因素，以感性的实践方式探究理性的问题，下面就“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验方法的特点进行探索分析。
一、研究影响滑动摩擦力大小因素的实验实验选用器材：正方体木块、读数准确的弹簧测力计、粗糙程度均匀的长木板、毛巾、砝码。
实验方法： 在桌面上放木块，弹簧测力计挂在木块上，用手拉弹簧测力计使木块做匀速直线运动，根据二力平衡的知识，当用弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动时，木块在水平方向只受到弹簧测力计对它的拉力和木板对它的滑动摩擦力，弹簧测力计示数的大小就反映了滑动摩擦力的大小。
实验步骤：(1)、用弹簧测力计拉动木块在比较光滑的木板上匀速滑动，并记录弹簧测力计的示数。
(2)、在木块上加放一个钩码，用弹簧测力计拉动木块在木板上匀速滑动，并记录弹簧测力计的示数。
(3)、取下钩码，用弹簧测力计拉动木块在毛巾表面匀速滑动，并记录弹簧测力计的示数。
实验结论：弹簧秤 图 1力的大小与压力的大小有关；由（1）、（3）两步骤可以得出在压力一定的情况下，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
此方法测量滑动摩擦力的优点：原理简单清晰、方法简便；直接感受滑动摩擦力的存在。
不足之处：（1）实验的过程中手直接拉弹簧测力计，很难保持使木块做匀速直线运动；（2）弹簧测力计随木块运动，不便于读数影响到实验数据的准确性；（3）没有探究滑动摩擦力大小与接触面大小的关系。
“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验与改进
“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验与改进＊张钦泉（深圳市龙华区同胜学校 广东深圳 ５１８０００）（收稿日期：２０１９－０４－１８）摘要：人教版初中物理八年级下册第八章第３节“摩擦力”中“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，教材中的实验方案存在一些不足．本文探讨对该实验的改进．关键词：实验改进 滑动摩擦力 弹簧测力计 步进电机 “研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验是人教版初中物理八年级下册第八章第３节“摩擦力”中的学生实验，要求学生经历探究过程，体会怎样进行科学的探究，学会运用转换法和控制变量法，并根据实验数据进行讨论分析，总结归纳得到正确的实验结论．但教材中的实验方案存在一些不足，下面就“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验方案进行探索分析．１ 教材中的实验方案及其分析１．１ 实验仪器与装置实验装置简图如图１所示，所选用的器材：木块、砝码、弹簧测力计、粗糙程度不同的长木板两块．图１ 教材中的实验装置简图１．２ 实验原理与方法如图１所示，用弹簧测力计水平匀速拉动长木板上方的木块，根据二力平衡原理，当木块做匀速直线运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小．１．３ 实验操作与结论（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．由（１）（２）分析可得出结论，当接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力大小跟压力大小有关，压力越大，滑动摩擦力越大；由（２）（３）分析可得出结论，当压力大小一定时，滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．１．４ 实验优缺点分析优点：教材中的实验方案器材简单，组装方便．缺点：第一，根据二力平衡原理，只有木块做匀速直线运动时，拉力与摩擦力才是一对平衡力，但实际操作中难以控制木块做匀速直线运动；第二，移动中的弹簧测力计很难保持示数的稳定，不便读数．由此得出的实验数据误差大，容易得出不可靠的结论，不足以说服学生．＊深圳市龙华区２０１７年教育科学规划课题研究成果，课题名称“中学物理实验室实验资源利用的研究”，龙华区２０１９年教育科学规划课题研究成果，课题名称“基于物理核心素养的自制教具的设计与应用研究”，曾获２０１７年广东省实验教师实验操作与创新技能竞赛二等奖，２０１８年深圳市中小学实验教学说课活动初中物理组一等奖．作者简介：张钦泉（１９８９－ ），男，中教一级，研究方向为智慧课堂、教具制作．为了克服上述缺点，笔者对教材中的实验装置进行了改进．２ 改进方案一及其分析２．１ 实验仪器与装置实验装置简图如图２所示，所选用的器材：木块、砝码、弹簧测力计、粗糙程度均匀的长木板、毛巾、固定支架．图２ 改进方案一实验装置简图２．２ 实验原理与方法如图２所示，将弹簧测力计的两端分别固定在支架和木块上，用手水平拉动木块下方的长木板，木块相对于支架静止，根据根据二力平衡原理，此时滑动摩擦力仍等于弹簧测力计的示数．２．３ 实验操作与结论（１）水平直线拉动长木块，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）将毛巾平铺并固定在长木板上，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的滑动摩擦力．由（１）（２）分析可得出结论，当接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力大小跟压力大小有关，压力越大，滑动摩擦力越大；由（２）（３）分析可得出结论，当压力大小一定时，滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．２．４ 实验优缺点分析优点：改进一的实验方案不需要匀速拉动长木板，便于操作；同时弹簧测力计相对静止，示数稳定，便于读数．缺点：水平放置的弹簧测力计由于自身重力的作用，弹簧会与外壳发生摩擦，导致误差较大；另外长木板与桌面之间的摩擦较大，导致水平拉动长木板较困难．为了克服上述缺点，笔者对改进一的实验装置进行了改进．３ 改进方案二及其分析３．１ 实验仪器与装置实验装置简图如图３所示，所选用的器材：木块、砝码、弹簧测力计、带轮子的长木板、毛巾、固定支架、电动机、定滑轮．图３ 改进方案二实验装置简图３．２ 实验原理与方法如图３所示，将弹簧测力计竖直固定在支架上，通过定滑轮改变拉力的方向，用电动机水平拉动带轮子的长木板，木块仍相对于支架静止，根据二力平衡原理，此时滑动摩擦力仍等于弹簧测力计的示数．３．３ 实验操作与结论（１）用电动机水平直线拉动长木板，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）将毛巾平铺并固定在长木板上，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的滑动摩擦力．由（１）（２）分析可得出结论，当接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力大小跟压力大小有关，压力越大，滑动摩擦力越大；由（２）（３）分析可得出结论，当压力大小一定时，滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．３．４ 实验优缺点分析优点：改进二的实验方案用电动机水平匀速拉动装有轮子的长木板，木块更容易保持相对静止，读数更准确；竖直放置的弹簧测力计调零后可克服自身重力的影响，且更方便观察和读数；此外可探究更多的因素，可以研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度、接触面受到的压力大小、接触面面积的大小及相对运动的速度等因素之间的关系．缺点：该方案跟前两种方案一样，都将木块放在水平面上，通过加减木块上面的砝码来改变压力大小，但此时木块的总重力也随之改变，于是实验中有学生提出质疑：在粗糙程度一定时，为什么不总结滑动摩擦力大小与重力大小有关呢？更有甚者，认为滑动摩擦力大小与质量大小有关．为了克服上述缺点，排除学生的困惑，笔者对改进二的实验装置进行了改进．４ 改进方案三及其分析４．１ 实验仪器与装置实验装置简图如图４所示，实物图如图５所选用的器材：海绵块、钩码、弹簧测力计、两面粗糙程度不同的夹板两块、固定架、移动架、步进电机、定滑轮、动滑轮．图４ 改进方案三实验装置简图图５ 装置实物图４．２ 实验原理与方法如图６所示，将海绵块竖直放在两个夹板之间，此时压力大小跟海绵块重力无关，只需通过改变夹板间距就可改变压力大小，用可调速步进电机水平匀速拉动滑轮，从而使海绵块做水平匀速直线运动．由于海绵块受力平衡，即竖直方向上重力与竖直方向的摩擦力平衡，水平方向上拉力与水平方向的摩擦力平衡，根据二力平衡原理，此时水平方向的滑动摩擦力仍等于弹簧测力计的示数．图６ 实验原理图４．３ 实验操作与结论（１）调节夹板间距并记录，用可调速步进电机匀速拉动海绵块，从而测出海绵块受到的滑动摩擦力．（２）改变夹板间距并记录，从而改变夹板对海绵块的压力，测出此种情况下的滑动摩擦力．（３）改变夹板的粗糙程度，保持夹板间距不变，测出此种情况下的滑动摩擦力．（４）往海绵块上加小石头，保持粗糙程度和夹板间距不变，测出此种情况下的滑动摩擦力．实验数据如表１、表２和表３所示．由表１分析可得出结论，当接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力大小跟压力大小有关，压力越大，滑动摩擦力越大；由表２分析可得出结论，当压力大小一定时，滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；由表３分析可得结论，当接触面粗糙程度和压力大小一定时，滑动摩擦力大小跟重力大小无关．表１ 海绵块重力：０．２Ｎ，面板粗糙程度：双面光滑间距／格第１次示数／Ｎ第２次示数／Ｎ第３次示数／Ｎ平均值／Ｎ６．５ １．０ １．０ １．０ １．００６．０ １．５ １．４ １．３ １．３３５．５ ２．１ １．９ １．８ １．９３表２ 海绵块重力：０．２Ｎ，夹板间距：６格面板第１次示数／Ｎ第２次示数／Ｎ第３次示数／Ｎ平均值／Ｎ双面光滑１．５ １．４ １．３ １．３３粗光相间２．１ １．９ １．８ １．９３双面粗糙２．７ ２．５ ２．５ ２．５７表３ 面板粗糙程度：双面粗糙，夹板间距：６格海绵块上石头数量／块第１次示数／Ｎ第２次示数／Ｎ第３次示数／Ｎ平均值／Ｎ１ ２．６ ２．５ ２．６ ２．５７２ ２．７ ２．６ ２．７ ２．６７３ ２．６ ２．７ ２．６ ２．６３４ 实验优缺点分析优点：改进三的实验方案用可调速步进电机可以精确地让海绵块做匀速直线运动，可避免人为操作的不确定因素影响，同时解放双手来记录实验数据；竖直放置的弹簧测力计调零后可克服自身重力的影响，且更方便观察和读数；通过改变竖直夹板间距来改变海绵块压力大小，而不影响海绵块的重力大小，从而不易得出滑动摩擦力大小与物体重力有关的错误结论；此外该装置可探究更多的因素，可以研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度、接触面受到的压力大小、接触面面积的大小、相对运动的速度及物体重力大小等因素之间的关系．缺点：该实验方案中涉及到水平和竖直两个方向上的二力平衡，对于刚刚学习二力平衡的初中生来说较为困难．为此，改进三的实验方案比较适合做补充实验，用于突破滑动摩擦力大小与重力大小无关的难点，排除学生心中的困惑．参考文献１ 人民教育出版社，物理课程教材研究开发中心．义务教育教科书物理八年级下册教师教学用书．北京：人民教育出版社，２０１３．３８２ 孙丰富，朱召友．“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验改进．物理教师，２０１４（６）：３６Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｎ Ｅｘｐｌｏｒｉｎｇｔｈｅ Ｆａｃｔｏｒｓ Ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｓｉｚｅ ｏｆ Ｓｌｉｄｉｎｇ ＦｒｉｃｔｉｏｎＺｈａｎｇ Ｑｉｎｑｕａｎ（Ｌｏｎｇ ｈｕａ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｔｏｎｇ ｓｈｅｎｇ Ｓｃｈｏｏｌ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８０００）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｅｓｓａｙ ｉｓ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｆｉｎｄ ｏｕｔ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｔｈａｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｈｅ ｆｒｉｃｔｉｏｎｆｏｒｃｅ ｉｎ Ｌｅｓｓｏｎ ３Ｃｈａｐｔｅｒ ８ｏｎ“Ｆｒｉｃｔｉｏｎ”ｉｎ ＰＥＰ ｐｈｙｓｉｃｓ ｂｏｏｋ ｉｎ Ｇｒａｄｅ ８．Ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ，ｗｅ ｆｉｎｄ ｔｈａｔｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｅｖｅｒａｌ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｒｅｑｕｉｒｉｎｇ ｓｏｍｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓ ｅｓｓａｙ ｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ ｏｆ ｉｔ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ；ｓｌｉｄｉｎｇ ｆｒｉｃｔｉｏｎ；ｓｐｒｉｎｇ ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ；ｓｔｅｐｐｉｎｇ ｍｏｔｏｒ。
研究影响滑动摩擦力大小的因素(实验报告)(教师版)
争论影响滑动摩擦力大小的因素试验报告试验日期：________ 班级:_________试验成员：___________________指导老师：__________一、试验名称：争论影响滑动摩擦力大小的因素二、试验目的：1.通过探究，了解影响滑动摩擦力大小的因素，知道减小有害摩擦和增大有益摩擦的方法2.通过探究，体验掌握变量法在物理争论过程中的应用，能通过设计探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
3.会用弹簧测力计测量力的大小三、思索与猜测1.影响滑动摩擦力大小的因素可能有哪些?【答案】影响滑动摩擦力大小的因素可能与接触面的粗糙程度、物体对接触面的压力、接触面积的大小有关。
2.滑动摩擦力大小如何测量？【答案】依据二力平衡，当物体做匀速直线运动时，弹力大小等于摩擦力大小四、试验原理探究一：摩擦力与接触面压力大小的关系：在木块上加砝码来转变接触面大小探究二：摩擦力与接触面粗糙度程的关系：分别在木板上和棉布上匀速拉动木块探究三：摩擦力与接触面积大小的关系：将木板横放和竖放五、试验器材长木板、木块、棉布、钩码、弹簧测力计。
六、试验步骤探究一：摩擦力与接触面压力大小的关系1.用弹簧测力计水平拉动木块在木板上匀速滑行，此时弹簧测力计的示数等于木块与木板间的滑动摩擦力，读出弹簧测力计示数，填入表格中2、放1个钩码放在木块上以转变木块与木板间的压力，再用弹力测力计水平匀速拉动木块，登记弹簧测力计示数，并填入表格3、放2个钩码放在木块上以增大木块与木板间的压力，再用弹力测力计水平匀速拉动木块，登记弹簧测力计示数，并填入表格4、分析数据探究二：摩擦力与接触面粗糙度程的关系1.用弹簧测力计水平拉动木块在木板上匀速滑行，此时弹簧测力计的示数等于木块与木板间的滑动摩擦力，读出弹簧测力计示数，填入表格中2.把棉布铺在木板上，转变接触面的粗糙程度，再用弹簧测力计水平匀速拉动木块，读出弹簧测力计示数，填入表格探究三：摩擦力与接触面积大小的关系1.将木块平放在木板上，用弹簧测力计水平拉动木块在木板上匀速滑行，此时弹簧测力计的示数等于木块与木板间的滑动摩擦力，读出弹簧测力计示数，填入表格中2.将木块竖放在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块在木板上匀速滑行，读出弹簧测力计示数，填入表格中七、数据记录1.数据记录八、试验结论1.由试验________，可以得出摩擦力与接触面压力____________2.由试验________，可以得出摩擦力与接触面粗糙____________3.由试验________，可以得出摩擦力与接触面大小____________九、误差分析1.误差分析：本试验误差来源哪里？【答案】①匀速运动不好把握：用手直接拉动弹簧测力计，很难保证木块始终做匀速直线运动。
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《研究影响滑动摩擦力大小的因素》实验的改进设计方案一、课标要求
摩擦力是教材中的一个难点，教材力求通过实验，让学生获得最直接生动的实验事实，知道影响滑动摩擦力大小的因素；通过此实验还能进一步让学生熟悉科学探究的过程与方法，培养科学严谨的实验习惯和实事求是的科学态度，以及协调能力与合作精神。
因此如何组织开展好实验探究活动、提高实验的成功率，使实验现象更直观、实验结果更准确，是教学中的重中之重。
二、实验原型及不足之处
原实验将摩擦板水平放置平稳，摩擦块置于其上，
用弹簧测力计匀速拉动摩擦块，读出弹簧测力计的拉力，
根据二力平衡知识，就可以得到滑动摩擦力的大小。
改变
摩擦板表面和在摩擦块上加砝码重做上述实验，通过实验
数据可验证摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，与接触
面积大小无关。
在此实验中存在以下几点不足之处：
1．用弹簧测力计匀速拉动摩擦块十分困难，不易做到。
实验效果比较差；
2．要读出运动中的弹簧测力计示数，误差较大；
3．用加砝码改变压力的办法，很容易让学生得出“影响滑动摩擦力大小的因素是物体重力和接触面的粗糙程度”这种错误结论。
三、实验创新之处
1．弹簧测力计相对静止，便于准确读数，减小误差；
2．用力拉动摩擦板使它在弹簧测力计下滑动，可以不做匀速直线运动，降低了实验操作难度；3．用手施加压力替代加砝码，使实验更具有直观性，更容易得出实验结论；
四、实验器材
摩擦板（两个表面粗糙程度差异明显）1块、条形盒弹簧测力计（0-1N）1个、铁架台1个。
五、实验装置图
实验装置如图所示。
弹簧测力计
摩擦块
铁架台（带
铁环和十字
夹）
六、实验原理
二力平衡知识。
当弹簧测力计静止时，弹簧测力计受到滑动摩擦板的滑动摩擦力和挂钩受到的拉力大小相等。
读出弹簧测力计的示数就知道了滑动摩擦力的大小。
七、实验步骤
1．将摩擦板放在水平桌面上；
2．将弹簧测力计放在摩擦板上；
3．将弹簧测力计的挂钩钩在铁架台的铁环上，调节十字夹的高度使弹簧测力计与摩擦板平行接触；4．用力缓慢拉动摩擦板，读出弹簧测力计的示数并做好记录；
5．用另一只手对弹簧测力计施加向下的压力，重复步骤4；
6．将摩擦板翻面改变接触面的粗糙程度，重复步骤4；
7．整理器材。
八、实验效果
1．实验装置由摩擦板、弹簧测力计和铁架台组装而成，结构简单。
2．用力缓慢拉动摩擦板，不需要做匀速直线运动，操作方便。
3．弹簧测力计相对人处于静止状态，便于精确读数，误差小。
4．用手改变压力，形象直观，便于得出正确结论。
九、反思与拓展
1．本实验装置还可以研究滑动摩擦力的大小与物体运动速度的变化有无关系。
2．本实验装置可以进一步加深对摩擦力的产生及方向的理解。
3．摩擦板的适宜长度、表面粗糙程度和弹簧测力计的适宜质量有待进一步研究。
（资阳市安岳县龙台镇初级中学蒋勇）。