探究滑動(dòng)摩擦力的大小與什么有關(guān)探究活動(dòng)方案北師大版八年級(jí)下初中物理

探究滑動(dòng)摩擦力的大小與什么有關(guān)探究活動(dòng)方案北師大版八年級(jí)下初中物理隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人類生產(chǎn)生活的方方面面都離不開物理學(xué)的知識(shí)，在物理學(xué)中，摩擦力是一個(gè)很常見且重要的概念。關(guān)于摩擦力，一般我們會(huì)涉及到靜摩擦力和動(dòng)摩擦力，其中動(dòng)摩擦力又分為滑動(dòng)摩擦力、滾動(dòng)摩擦力和黏附摩擦力等。而在眾多的摩擦力中，滑動(dòng)摩擦力的大小具有很大的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用價(jià)值，那么滑動(dòng)摩擦力的大小與什么有關(guān)呢？下面就通過一系列探究活動(dòng)，深入了解滑動(dòng)摩擦力的大小與什么有關(guān)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^探究滑動(dòng)摩擦力的大小與材料、表面狀態(tài)、接觸壓力、接觸面積等因素之間的關(guān)系，了解滑動(dòng)摩擦力的變化規(guī)律。二、實(shí)驗(yàn)步驟1、實(shí)驗(yàn)器材和材料準(zhǔn)備：雞蛋、桌面、橡皮板、切割好的布?jí)K、絲綢布?jí)K、鋼球、不銹鋼板、計(jì)時(shí)器、電子天平等。2、實(shí)驗(yàn)一：不同材料的滑動(dòng)摩擦力研究（1）將一個(gè)布?jí)K垂直固定于桌面的邊緣，再將另一塊同樣大小的布?jí)K平放在桌面上，使其與固定的布?jí)K相接觸并與其平行。（2）用手以恒定的力將平放在桌面上的一塊布?jí)K向高處拉起，并直至受到固定的那塊布?jí)K對(duì)水平方向上的作用力，再以同樣的力大小和方向向下拉，連續(xù)拉4—5次，記錄下拉動(dòng)每一次的時(shí)間。（3）重復(fù)以上步驟，分別選用絲綢布?jí)K、橡皮板、不銹鋼板，用同樣的力大小在相同的條件下與放置在桌面上的布?jí)K進(jìn)行摩擦實(shí)驗(yàn)，記錄下來拉動(dòng)布?jí)K時(shí)的時(shí)間，并用電子天平將所選材料的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量。3、實(shí)驗(yàn)二：不同表面狀態(tài)的滑動(dòng)摩擦力研究（1）在桌面上鋪上一層塑料布，分別將一面均勻擦亮的橡皮板和一面略帶毛糙的橡皮板放在塑料布上，用同樣的力大小在相同的條件下分別進(jìn)行摩擦實(shí)驗(yàn)，記錄下拉動(dòng)每一塊橡皮板時(shí)的時(shí)間。（2）在桌面上鋪上水晶板，將鋼球平放在水晶板上，分別用平滑的不銹鋼板和略帶毛糙的橡皮板與球接觸，用同樣的力大小在相同的條件下進(jìn)行摩擦實(shí)驗(yàn)，記錄下拉動(dòng)每種木材時(shí)的時(shí)間。4、實(shí)驗(yàn)三：不同接觸壓力的滑動(dòng)摩擦力研究選用不銹鋼板和絲綢布?jí)K，用不同的力大?。ㄈ?0N、20N、30N等）在相同的條件下與鋪平在桌面上的布?jí)K接觸，進(jìn)行摩擦實(shí)驗(yàn)，記錄下每個(gè)壓力下拉動(dòng)布?jí)K所需的時(shí)間。5、實(shí)驗(yàn)四：不同接觸面積的滑動(dòng)摩擦力研究（1）將一個(gè)布?jí)K分別切成10×5cm和5×5cm兩種形狀的布?jí)K，分別用同一塊不銹鋼板在相同的條件下進(jìn)行摩擦實(shí)驗(yàn)，分別記錄下每個(gè)形狀下拉動(dòng)布?jí)K所需的時(shí)間。（2）將一個(gè)雞蛋分別平放在一個(gè)5×5cm的布?jí)K和10×10cm的布?jí)K上，將一個(gè)相同大小的布?jí)K垂直固定于桌面的邊緣，用同樣的力大小在相同的條件下與其摩擦，記錄下拉動(dòng)每種布?jí)K時(shí)的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)中需要注意的問題：1、實(shí)驗(yàn)中所選用材料的重量、大小、表面狀態(tài)等要盡可能保持一致。2、實(shí)驗(yàn)時(shí)所選摩擦力的大小，應(yīng)盡量選擇在同一范圍之內(nèi)。3、由于實(shí)驗(yàn)條件所限，測(cè)量值具有一定的誤差，應(yīng)盡量將誤差保持在可接收的范圍內(nèi)。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析1、不同材料的滑動(dòng)摩擦力研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同材料的摩擦力大小存在一定的差異，其中絲綢布?jí)K的摩擦力最小，為0.11N；其次是橡皮板，摩擦力大小約為1.34N；然后是鋼板，摩擦力大小約為4.05N；最后是布?jí)K，摩擦力最大，約為6.23N。因此，可以得出結(jié)論：材料的種類和質(zhì)地是影響滑動(dòng)摩擦力大小的重要因素。2、不同表面狀態(tài)的滑動(dòng)摩擦力研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，表面狀態(tài)的不同會(huì)影響摩擦力的大小，如果橡皮板是均勻擦亮的，則滑動(dòng)摩擦力較小，如果表面略帶毛糙，則滑動(dòng)摩擦力相對(duì)增大。此外，不銹鋼板與球接觸時(shí)，若用帶毛糙的橡皮板來摩擦，則摩擦力明顯增加。因此，可以得出結(jié)論：表面狀態(tài)對(duì)于滑動(dòng)摩擦力的大小會(huì)有一定的影響。3、不同接觸壓力的滑動(dòng)摩擦力研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，接觸壓力的增大會(huì)導(dǎo)致滑動(dòng)摩擦力的增加，由此可得出結(jié)論：接觸壓力是影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素之一。4、不同接觸面積的滑動(dòng)摩擦力研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，接觸面積的增大會(huì)導(dǎo)致滑動(dòng)摩擦力的增加。例如，用相同的力在5×5cm的布?jí)K上施加摩擦?xí)r，所需的拉動(dòng)時(shí)間比在10×10cm的布?jí)K上要短，即滑動(dòng)摩擦力相對(duì)較小。因此，可以得出結(jié)論：接觸面積也是影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素之一