探究影響滑動摩擦力的因素

1、探究影響滑動摩擦力的因素 撰稿人：浠水一中 余愛清設計觀念：本課題選自全日制普通高級中學教科書·物理·第一冊。學生已有二力平衡、重力、彈力知識及其對滑動摩擦力的了解。由于摩擦力是力學中的重點，也是難點，在此安排一節(jié)研究影響滑動摩擦力的因素的探究課是十分必要的，符合學生學習從實驗到理論，從直觀到抽象的認識規(guī)律。在探究過程中盡可能突現(xiàn)學生主體地位，教師起主導作用，培養(yǎng)學生敢想，敢于用實驗回答問題的科學精神及精益求精，相互配合的科學態(tài)度。探究過程中首先引導學生設計如圖2所示裝置，根據(jù)二力平衡知識，滑動摩擦力大小可用彈簧秤測出來，接著引導學生分析滑動摩擦力大小可能與哪些因素有關(guān)，再

2、由學生控制變量逐一實驗，由實驗數(shù)據(jù)將直接回答本課題的問題。探究目的： 1、理解在什么情況下產(chǎn)生滑動摩擦力； 2、探究影響滑動摩擦力大小的因素； 3、培養(yǎng)學生實驗法研究物理量關(guān)系的能力； 4、培養(yǎng)學生熱愛科學、互相配合尋求真理的科學態(tài)度；探究背景材料：兩個相互接觸的物體間由于有相對運動而存在的阻礙相對運動的力稱為滑動摩擦力，二力平衡知識。探究場地：實驗室探究儀器材料：（多套）長木板、玻璃板、紙板、粗糙長木板、彈簧秤、有槽的長方體物塊，砝碼若干。探究過程：一、原理探究問題一 （師）：水平桌面上放上長木板M，長木板M上再放上物塊m，怎樣使得M、m間有滑動摩擦力？ （生）：M向左，m向右或M向左，m不

3、動等（師）：歸納，只要M、m間有相對滑動時，M、m間就有滑動摩擦力。問題二 （師）：怎樣才能顯示滑動摩擦力大小呢？Mm圖1F （生）：可利用二力平衡知識，用彈簧秤讀出滑動摩擦力大小。 （師）：如圖1所示，讓M不動，用彈簧秤拉著m向右勻速運動，操作一下，感覺如何？ （生）：不好控制勻速，且不便讀數(shù)Mm圖2 （師）：如圖2所示，用彈簧秤拉住m不動，用手拉M向左運動，操作一下，感覺如何？（生）：好操作且便于讀數(shù)。 （師）：歸納：在圖2裝置中m受到圖3所FNFmg圖3示兩對平衡力，可由彈簧秤顯示，可用彈簧秤稱得G得出。下面我們用如圖2裝置探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)？問題三 （師）：滑動摩擦力大小

4、可能與哪些因素有關(guān)？同學們猜想一下。 （生）：有的說：“接觸面粗糙程度”，有的說：“相對運動快慢，正壓力大小”等（師）：歸納有：直接相關(guān)的可能有：相對運動快慢，正壓力，接觸面面積S，接觸面材料、接觸面粗糙程度。問題四 （師）：這么多因素怎么能一下子全得出呢？ （生）：可以先研究滑動摩擦力與某一因素的關(guān)系，而控制其它量不變。 （師）：對，這是一種常用的物理方法叫控制變量法，同學們都要掌握它。二、實驗探究：學生按探究報告單進行操作，填寫好報告單。探究報告單：示數(shù)方式Fu（N）慢拉快拉很快拉表格一探究一：滑動摩擦力Fu大小與相對運動快慢的關(guān)系。按圖2裝置，把長木板M放在水平桌面上，把物塊m放在長木板

5、M上，把彈簧秤系在物塊和墻間，慢拉長木板讀出彈簧秤示數(shù)計入表格一中；快拉長木板讀出彈簧秤示數(shù)計入表格一中；很快拉長木板讀出彈簧秤示數(shù)計入表格一中。探究二：滑動摩擦力Fu與正壓力FN的關(guān)系按探究一控制適當速度操作讀出彈簧秤示數(shù)即為Fu，并利用彈簧秤稱得物塊重力G知FN，計入表格二中。把砝碼放入物塊槽中改變正壓力，重做2次。項目次數(shù)Fu（N）FN（N）123表格二讀數(shù)面積Fu（N）S1（大）S2（?。┍砀袢骄咳夯瑒幽Σ亮u與接觸面面積的關(guān)系，按探究一把物塊側(cè)起來重做，將數(shù)據(jù)計入表格三中。讀數(shù)板Fu（N）長木板長板玻璃板紙板表格四探究四：滑動摩擦力Fu與材料的關(guān)系按探究一把長木板換成玻璃板或紙板分別重做，將數(shù)據(jù)計入表格四中。探究五：滑動摩擦力Fu與粗糙程度的關(guān)系；讀數(shù)板Fu（N）較光滑粗糙表格五按探究一換成粗糙長木板重做實驗，將數(shù)據(jù)計入表格五中探究結(jié)論及體會：滑動摩擦力大小與相對運動快慢的關(guān)系是：滑動摩擦力與正壓力的關(guān)系是：滑動摩擦力與接觸面積關(guān)系是：滑動摩擦力與接觸