高三物理測定動摩擦因數(shù).ppt

1、測定動摩擦因數(shù),復(fù)習(xí)精要 方案一 方案二 方案三 001. 南京師大08屆物理之友力學(xué) 綜合(一)15 011. 08屆啟東市第一次調(diào)研測試卷11 017. 例1 040. 江蘇淮安市0708學(xué)年度第一次調(diào)查測試10 012. 湖北省黃岡中學(xué)08屆9月模擬考試 12 057. 廣東省汕頭市2008年模擬考試15 gk012. 2008年高考理綜寧夏卷22 ,測定動摩擦因數(shù),探究設(shè)計實驗要求學(xué)生將自己掌握的物理知識和實驗技能創(chuàng)造性地應(yīng)用到新的實驗情境中，由題給條件自行選定實驗原理，確定實驗方案，選擇合適的器材去研究物理現(xiàn)象，探究物理規(guī)律或測定物理量的值。 如果實驗有幾個方案可供選擇，要求學(xué)生能對

2、幾個方案的優(yōu)缺點進(jìn)行比較，從各個實驗方案中選擇最佳方案進(jìn)行實驗，這有助于培養(yǎng)學(xué)生的探究創(chuàng)造能力。 下面以“測定木塊與木板間的動摩擦因數(shù)”的實驗為例進(jìn)行分析：,復(fù)習(xí)精要,通過探究知道步驟2中拉力的數(shù)據(jù)是摩擦塊在水平木板上做勻速直線運動的過程中直接讀取的，其存在三個缺陷：,方案一、,如圖1所示裝置,實驗步驟是：,1、用彈簧秤測定摩擦塊的重力G。,3、用測量得到的滑動摩擦力和正壓力的關(guān)系來求動摩擦因數(shù)。,勻速直線運動很難控制； 運動中數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確； 無法研究在變速運動中滑動摩擦力是否改變。,這樣的設(shè)計可較好地控制摩擦塊做勻速直線運動，但其調(diào)節(jié)過程比較困難，而且用目測方法判斷摩擦塊是不是做勻速直線運動

3、，缺乏可靠性，說服力不強，也無法研究變速運動中滑動 摩擦力是否改變,并且該實 驗中因滑輪有摩擦對實驗 結(jié)果也會造成一定的影響。,方案二、,如圖2所示：,實驗步驟2是調(diào)節(jié)木板呈水平狀態(tài)，然后往砝碼盤中添加砝碼直到用手推一下摩擦塊后，摩擦塊能在木板上做勻速直線運動為止，,2、用固定的彈簧秤拴住摩擦塊使其位于水平木板上，用重物通過滑輪來拉動木板運動，摩擦塊與彈簧秤處于靜止?fàn)顟B(tài)，,方案三、,3、用測得的滑動摩擦力的值和正壓力的關(guān)系來求動摩擦的因數(shù)。,實驗裝置如圖3所示：,實驗步驟為：,1、用彈簧秤測出摩擦塊的重力G；,該方案實驗過程簡單易行，能便于學(xué)生對滑動摩擦力的性質(zhì)做理性的理解。,通過探究得出方案

4、三有以下優(yōu)點：,變摩擦塊運動為木板運動，解決了實驗裝置圖1和圖2中控制摩擦塊勻速直線運動的困難，也可演示滑動摩擦力的大小與物體相對運動速度的大小無關(guān)；,變研究對象（摩擦塊）由運動平衡為靜止平衡，,變彈簧秤在運動中讀數(shù)為在靜止中讀數(shù)，利于觀察實驗現(xiàn)象，便于準(zhǔn)確讀數(shù)；,避免了實驗裝置2中因滑輪有摩擦對實驗結(jié)果產(chǎn)生的影響。提高了實驗的準(zhǔn)確性和可靠性。,15（13分）（1）彈簧測力計、刻度尺、天平、量筒、電流表、電壓表、多用電表等，都是中學(xué)物理實驗中的常用儀器，雖然它們測量的物理量各不相同，但是它們卻存在一些共性，例如，它們都有與被測物理量相關(guān)的單位,都存在測量的量程等，這些儀器還具有其他的一些共性的

5、因素，請任意寫出其中的兩個 。 （2）某同學(xué)在做測定木板與木塊間的動摩擦因數(shù)的實驗時，設(shè)計了兩種實驗方案： 方案A：木板固定, 用彈簧秤拉動木塊，如圖(a)所示； 方案B：木塊固定，用手拉動木板，如圖(b)所示,001.南京師大08屆物理之友力學(xué) 綜合(一)15.,除了實驗必需的彈簧秤、木板、 木塊、細(xì)線外，該同學(xué)還準(zhǔn)備了 質(zhì)量為200g的配重若干個。 （g=10m/s2）,零刻度、分度值、測量時須估讀等,請根據(jù)上述數(shù)據(jù)畫出木塊所受摩擦力和壓力的關(guān)系圖象；由圖象可求出木板和木塊間動摩擦因數(shù)是 ,上述兩種方案中,你認(rèn)為更合理的方案 ,原因是 ； 該實驗中應(yīng)測量的物理量是 ； 該同學(xué)在木塊上加放配

6、重，改變木塊對木板的正壓力，記錄了5組實驗數(shù)據(jù)，如下表所示：,B,不受木板如何運動的限制,木塊的重力、 每次拉木板時木塊和木板間的摩檫力,解： 如圖所示,=0.25,011.08屆啟東市第一次調(diào)研測試卷11,11如圖所示，質(zhì)量不同的兩個物體A和B，用跨過定滑輪的細(xì)繩相連開始時B放在水平桌面上，A離地面有一定的高度，從靜止開始釋放讓它們運動，在運動過程中B始終碰不到滑輪，A著地后不反彈不計滑輪與軸間摩擦及繩子和滑輪的質(zhì)量，用此裝置可測出B物體與水平桌面間的動摩擦因數(shù) 在本實驗中需要用到的測量工具是 ； 需要測量的物理量是 ； （寫出物理量的名稱并用字母表示） 動摩擦因數(shù)的表達(dá)式為= ,天平，刻度

7、尺,A距地面的高度h， B在桌面上滑行的總距離s，A、B的質(zhì)量mA、mB,解見下頁,解：,設(shè)A剛落地時速度為v，由動能定理，,（1）,A落地后B做勻減速運動到0，由動能定理，,（2）,解(1)(2)得:,（1）沙堆表面上的沙粒受到重力、彈力和摩擦力的作用而靜止，則,所以,（稱為摩擦角）,解：,017.例1：,（2）因為黃沙是靠墻堆放的，只能堆成半個圓錐狀，由于體積不變,不變，要使占場地面積最小，則取Rx為最小，所以有,根據(jù)體積公式，該堆黃沙的體積為,占地面積至少為,因為靠墻堆放只能堆成半個圓錐，故,解得,040.江蘇淮安市0708學(xué)年度第一次調(diào)查測試10,10（8分）某同學(xué)用鐵架臺將長木板傾斜

8、支在水平桌面上，組成如圖（1）所示裝置（示意圖），測量木塊沿斜面下滑的加速度。所提供的儀器有長木板、木塊、打點計時器（含紙帶）、學(xué)生電源、米尺、鐵架臺及導(dǎo)線、開關(guān)等。圖（2）是打點計時器打出的一條紙帶，紙帶上標(biāo)注了幾個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有標(biāo)出，其中S1=7.06cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm，則 （1）A點處瞬時速度的大小是 m/s； （2）紙帶加速度的大小是 m/s2（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；,0.74,0.64,（3）為了測定木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，該同學(xué)還測量了斜面的高h(yuǎn)和斜面的長L，設(shè)加速度a、重力加速度g，則動摩擦因數(shù)的計算

9、式是 （用字母h、L、a和g表示）,（3）解：,012.湖北省黃岡中學(xué)08屆9月模擬考試 12,11、如圖（a），質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上，C為位移傳感器，它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)實時傳送到計算機上，經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示滑塊A的位移時間（s-t）圖象和速率時間（v-t）圖象。整個裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，斜面的長度為l、高度為h。 （取重力加速度g=9.8m/s2，結(jié) 果可保留一位有效數(shù)字）,6,不明顯,可忽略,斜面高度h,滑塊A的質(zhì)量M及斜面高度h,且使Mh不變,（3）將氣墊導(dǎo)軌換成滑板,滑塊A換成滑塊A,給滑塊A一沿滑板向上的初速度，A的s-t圖線如圖(c) 。圖線

10、不對稱是由于造成的，通過圖線可求得滑板的傾角 (用反三角函數(shù)表示)，滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù) .,滑動摩擦力,(3)解：,上滑時，s1 =1/2 g(sin+cos)t12,下滑時，s2=1/2 g(sin-cos)t22,代入圖給數(shù)據(jù) s1= s2=0.7m t1=0.4s t2=0.6s,解得sin=0.6 =0.3,=arcsin0.6,arcsin0.6,0.3,題目,057.廣東省汕頭市2008年模擬考試15,15（10分）現(xiàn)要測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)，給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長木板（如圖）、木塊、計時器一個、米尺 （1）填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖?，完善以下實驗步驟： 讓木

11、塊從斜面上方一固定點D從靜止開始下滑到斜 面底端A處，記下所用的時間t 用米尺測量D與A之間的距離s，則木塊的加速度 a ,解：,長木板的傾角(或長木板頂端距水平桌面的高度),（2）在上述實驗中，如果用普通的秒表作為計時器,為了減少實驗誤差，某同學(xué)提出了以下的方案： A選用總長度l較長的木板 B選用質(zhì)量較大的木塊 C使木塊從斜面開始下滑的起點D離斜面底端更遠(yuǎn)一些 D使長木板的傾角盡可能大一點 其中合理的意見是 （填寫代號）,A C,題目,gk012.2008年高考理綜寧夏卷22 、,22、物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)實驗裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端

12、裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接打點計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz開始實驗時，在托盤中放入適量 砝碼，滑塊開始做勻加速 運動，在紙帶上打出一系 列小點,上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖所示根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度 a （保留三位有效數(shù)字）.,對紙帶的研究直接利用逐差法取平均值計算加速度,0.4950.497 m/s2；,回答下列兩個問題： 為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有 （填入所選物理量前的字母） A木板的長度l B木板的質(zhì)量m1 C滑塊的質(zhì)量m2 D托盤和砝碼的總質(zhì)量m3 E滑塊運動的時間t