淺談對初中物理中探究影響摩擦力大小因素的實驗裝置的改進

1、嘗試對 “探究滑動摩擦力的大小”的實驗進行改進學校： 博羅中學初中部 姓名：陳文華摘要：在當代，工、農業(yè)生產活動中應用了大量機器。機器的廣泛應用，使摩擦力的影響越來越突出，可以說摩擦在日常生活中無處不在，是不可缺少的。所以我們要理解影響摩擦力大小的因素才能充分利用有益的摩擦也可以盡量減小有害的摩擦。初二的物理教材中便安排了“探究滑動摩擦力的大小”的教學內容，它既是學生生活的需要也是后面學習牛頓運動定律、力和運動的關系、力的平衡等知識的基礎。所以它是學生必須很好地掌握的教學內容。關鍵詞：滑動摩擦力 實驗 改進 探究 接觸面在當代，工、農業(yè)生產活動中應用了大量機器。機器的廣泛應用，使摩擦力的影響越

2、來越突出，可以說摩擦在日常生活中無處不在，是不可缺少的。然而摩擦同世界上一切事物一樣也具有兩面性，既有益的摩擦也有有害的摩擦。所以我們要了解影響摩擦力大小的因素才能充分利用有益的摩擦還可以盡量減小有害的摩擦。于是初二的物理教材中便安排了“探究滑動摩擦力的大小”的教學內容，它既是和每個人日常生活中息息相關的問題也是物理教材后面學習牛頓運動定律、力和運動的關系、力的平衡等知識的基礎。所以它是學生必須掌握好的教學內容。根據本人幾年來的教學經驗，在探究影響摩擦力大小因素的實驗過程中按照教材上的實驗裝置來做實驗的話，操作起來很不方便，實驗現象也不明顯，實驗誤差大。所以經過多方面的學習，本人嘗試對該實驗裝

3、置進行了如下改進：1、 實驗器材帶鉤的l形木板一塊，帶鉤的長方體木塊一塊，彈簧測力計一把，砝碼幾個，長木板兩塊（一塊表面光滑，一塊表面粗糙），細繩兩段。2、 實驗探究的問題（1）、滑動摩擦力的大小跟物體的接觸表面粗糙程度是否有關；（2）、滑動摩擦力的大小跟壓力的大小是否有關；（3）、滑動摩擦力的大小跟物體接觸面積的大小是否有關；（4）、滾動摩擦力與滑動摩擦力的大小關系。3、 實驗過程實驗1：如圖1所示，將光滑的長木板放在l形木板上，將彈簧測力計的提環(huán)用繩子系在l形木板上的掛鉤，彈簧測力計的掛鉤掛上木塊，使彈簧測力計呈水平狀態(tài)。水平向右拉動長木板，此時彈簧測力計的讀數就等于木塊受到的滑動摩擦力，

4、讀出彈簧測力計的讀數為f1。保持壓力不變，換用粗糙的長木板如圖2所示，重做一次實驗，讀出彈簧測力計的讀數為2.。比較兩次實驗的數據可知：在壓力一定的情況下，接觸表面越粗糙滑動摩擦力越大。 圖1 圖2實驗2：用圖2的裝置重做一次實驗，彈簧測力計的讀數為2。保持接觸面的粗糙程度不變，在木塊上放兩個砝碼，如圖3所示，水平向右拉動長木板，則彈簧測力計的讀數為3。兩次實驗數據比較可知：在接觸面粗糙程度相同的情況下，壓力越大，滑動摩擦力越大。 圖3實驗3：用圖2的裝置重做一次實驗，彈簧測力計的讀數為2。保持壓力和接觸面粗糙程度相同，換用木塊面積較小的表面跟長木板接觸，如圖4所示，水平向右拉動長木板，則彈簧

5、測力計的讀數為2，兩次實驗讀數比較可知：在壓力跟接觸面粗糙程度相同的情況下，滑動摩擦力的大小跟物體接觸表面積的大小無關。 圖4實驗4：用圖2的裝置重做一次實驗，彈簧測力計的讀數為2。保持壓力和接觸面粗糙程度相同，在木塊下面放兩根圓柱形的鉛筆，如圖5所示，水平向右拉動長木板，則彈簧測力計的讀數為4。兩次實驗數據比較可知：在壓力一定的情況下，滑動摩擦比滾動摩擦大。 圖54、 改進后的實驗與原教材上的實驗的比較（1）在實驗裝置上，教材上采用了如圖6的裝置，在測滑動摩擦力時必須做到勻速直線拉動彈簧測力計，在實際操作中做到這一點比較困難，彈簧測力計處于運動狀態(tài)讀數比較困難，誤差比較大。而改進后的實驗裝置

6、如圖1所示，因為滑動摩擦力大小與物體運動速度的大小無關，所以不需要勻速拉動長木板，操作起來比較容易。彈簧測力計處于靜止狀態(tài)讀數也比較容易，誤差較小。圖6（2）改進后的實驗在原教材探究滑動摩擦力的大小跟物體的接觸表面粗糙程度和壓力大小是否有關的基礎上增加了探究滑動摩擦力的大小跟物體接觸面積的大小是否有關和滾動摩擦力與滑動摩擦力的大小關系兩個實驗。因為在學習滑動摩擦力過程中很多學生主觀地認為滑動摩擦力的大小與物體接觸面積的大小有關，所以有必要通過實驗來糾正學生的主觀思維，讓事實說話更有說服力。另外滑動摩擦力與滾動摩擦力的大小關系教材上只是在信息瀏覽上舉了例子，比較抽象，學生也比較難理解，所以也有必要通過實驗來驗證讓學生有更直觀和生動的認識。同時這兩個知識點也是中考的考點，在日常生活中的應用也比較多。俗話說“聽一遍不如看一遍，看一遍不如做一遍”，所以有必要通過實驗來驗證，讓學生在實踐