怎樣探究滑動(dòng)摩擦力的大?

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  物體在滑動(dòng)過程中,接觸面阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力叫做滑動(dòng)摩擦力;瑒(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)?與哪些因素看似有關(guān)實(shí)際上無關(guān)?怎樣測量滑動(dòng)摩擦力的大小?探究過程中應(yīng)該注意哪些問題呢?相信本文能幫助你解決這些問題。

  1.影響滑動(dòng)摩擦力大小的可能因素

  根據(jù)我們的生活經(jīng)驗(yàn),滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面間的壓力、接觸面的粗糙程度、物體接觸面積大小、物體運(yùn)動(dòng)速度的大小等因素有關(guān)。你還想到什么?

  2.探究滑動(dòng)摩擦力大小的設(shè)計(jì)思想

  由于影響滑動(dòng)摩擦力的因素我們猜想到的較多,它們究竟是否影響滑動(dòng)摩擦力的大。繉瑒(dòng)摩擦力有怎樣的影響?這些問題必須通過實(shí)驗(yàn)來探究。探究時(shí)就要用到控制變量的思想。比如在研究滑動(dòng)摩擦力與壓力的關(guān)系時(shí),就要改變物體間的壓力,同時(shí)要保持接觸面的粗糙程度、接觸面積等其它因素都相同;在研究滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度的關(guān)系時(shí),就要改變接觸面的粗糙程度,同時(shí)要保持壓力、接觸面積等其他因素都相同!捎眠@種方法,就可以把問題研究清楚了。

  3.怎樣改變有關(guān)的物理量?

  上面提到,探究滑動(dòng)摩擦力的大小與某一因素是否有關(guān)、有什么關(guān)系時(shí),必須要設(shè)法改變這個(gè)因素。怎樣改變這個(gè)物理量呢?比如,如何改變物體對接觸面的壓力的大?有同學(xué)提出在用木塊實(shí)驗(yàn)時(shí),一次用質(zhì)量大的一次用質(zhì)量小的木塊。這種方法是否可行呢?答案是否定的。因?yàn)檫@種方法在改變壓力的時(shí)候,還改變了其它因素(如接觸面的粗糙程度、接觸面的大小等),這不符合控制變量的要求,使實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行。那怎樣在其它因素不變的情況下改變壓力呢?在同一木塊上放不同質(zhì)量的鉤碼即可。

  現(xiàn)在,請你思考:如何改變接觸面的粗糙程度?如何改變物體接觸面積的大。咳绾伟鸦瑒(dòng)變?yōu)闈L動(dòng)?

  4.怎樣測量滑動(dòng)摩擦力的大小

  要探究滑動(dòng)摩擦力的大小只憑感覺不行,必須設(shè)法測量出滑動(dòng)摩擦力的大小。但滑動(dòng)摩擦力的大小不能直接測量,只能通過測量拉力的方法間接測量。這就要必須保證滑動(dòng)摩擦力的大小與拉力大小相等。什么時(shí)候二者才能相等呢?只有把物體放在水平支持面上,讓彈簧測力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)物體時(shí),滑動(dòng)摩擦力的大小才等于彈簧測力計(jì)示數(shù)。即實(shí)驗(yàn)中必須做到這兩個(gè)“水平”、一個(gè)“勻速”。

  5.影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素

  通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面間的壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān),物體對接觸面的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。物體間的接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。把滑動(dòng)變?yōu)闈L動(dòng),物體受到的摩擦力變小;瑒(dòng)摩擦力的大小與接觸面積大小無關(guān),與運(yùn)動(dòng)速度的大小無關(guān)。


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