探究影响滑动摩擦力因素.doc

探究影响滑动摩擦力的因素 撰稿人：浠水一中 余爱清 设计观念： 本课题选自《全日制普通高级中学教科书·物理·第一册》。学生已有二力平衡、重力、弹力知识及其对滑动摩擦力的了解。由于摩擦力是力学中的重点，也是难点，在此安排一节研究《影响滑动摩擦力的因素》的探究课是十分必要的，符合学生学习从实验到理论，从直观到抽象的认识规律。在探究过程中尽可能突现学生主体地位，教师起主导作用，培养学生敢想，敢于用实验回答问题的科学精神及精益求精，相互配合的科学态度。探究过程中首先引导学生设计如图2所示装置，根据二力平衡知识，滑动摩擦力大小可用弹簧秤测出来，接着引导学生分析滑动摩擦力大小可能与哪些因素有关，再由学生控制变量逐一实验，由实验数据将直接回答本课题的问题。 探究目的： 1、理解在什么情况下产生滑动摩擦力； 2、探究影响滑动摩擦力大小的因素； 3、培养学生实验法研究物理量关系的能力； 4、培养学生热爱科学、互相配合寻求真理的科学态度； 探究背景材料： 两个相互接触的物体间由于有相对运动而存在的阻碍相对运动的力称为滑动摩擦力，二力平衡知识。 探究场地：实验室 探究仪器材料：（多套） 长木板、玻璃板、纸板、粗糙长木板、弹簧秤、有槽的长方体物块，砝码若干。 探究过程： 一、原理探究 问题一 （师）：水平桌面上放上长木板M，长木板M上再放上物块m，怎样使得M、m间有滑动摩擦力？ （生）：M向左，m向右或M向左，m不动等 （师）：归纳，只要M、m间有相对滑动时，M、m间就有滑动摩擦力。 问题二 （师）：怎样才能显示滑动摩擦力大小呢？ Mmυ M m υ 图1 F （师）：如图1所示，让M不动，用弹簧秤 拉着m向右匀速运动，操作一下，感觉如何？ （生）：不好控制匀速，且不便读数 Mmυ M m υ 图2 用手拉M向左运动，操作一下，感觉如何？ （生）：好操作且便于读数。 （师）：归纳：在图2装置中m受到图3所 FNFmg图3示两对平衡力，，，可由弹簧秤 FN F mg 图3 显示，可用弹簧秤称得G得出。下面我们用如图 2装置探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关？ 问题三 （师）：滑动摩擦力大小可能与哪些因素有关？ 同学们猜想一下。 （生）：有的说：“接触面粗糙程度”，有的说：“相对运动快慢，正压力大小”等… （师）：归纳有：直接相关的可能有：相对运动快慢，正压力，接触面面积S，接触面材料、接触面粗糙程度。 问题四 （师）：这么多因素怎么能一下子全得出呢？ （生）：可以先研究滑动摩擦力与某一因素的关系，而控制其它量不变。 （师）：对，这是一种常用的物理方法叫控制变量法，同学们都要掌握它。 二、实验探究： 学生按探究报告单进行操作，填写好报告单。 探究报告单： 示数方式Fu（N）慢拉 示数 方式 Fu（N） 慢拉 快拉 很快拉 表格一 按图2装置，把长木板M放在水平桌面上， 把物块m放在长木板M上，把弹簧秤系在物块 和墙间，慢拉长木板读出弹簧秤示数计入表格一中； 快拉长木板读出弹簧秤示数计入表格一中； 很快拉长木板读出弹簧秤示数计入表格一中。 探究二：滑动摩擦力Fu与正压力FN的关系 按探究一控制适当速度操作读出弹簧秤示数即为Fu，并利用弹簧秤称得物块重力G知FN，计入表格二中。 把砝码放入物块槽中改变正压力，重做2次。 项目 次数 Fu（N） FN（N） 1 2 3 表格二 读数面积Fu（N 读数 面积 Fu（N） S1（大） S2（小） 表格三 按探究一把物块侧起来重做，将数据计 入表格三中。 读数板Fu（N 读数 板 Fu（N） 长木板 长板玻璃板 纸板 表格四 按探究一把长木板换成玻璃板或纸板 分别重做，将数据计入表格四中。 探究五：滑动摩擦力Fu与粗糙程度的 关系； 读数板F 读数 板 Fu（N） 较光滑 粗糙 表格五 将数据计入表格五中 探究结论及体会： 滑动摩擦力大小与相对运动快慢的关系是： 滑动摩擦力与正压力的关系是： 滑动摩擦力与接触面积关系是： 滑动摩擦力与接触面材料关系是： 滑动摩擦力与接触面粗糙程度关系是： 三、总结探究结论： 由实验不难得出滑动摩擦力大小与正压力成正比与两接触面材料及粗糙程度有关，与接触面的面积及相对运动快慢无关。