探究影响滑动摩擦力大小的因素
第2章 力与空间探索 · 第2节 运动与相互作用
探究影响滑动摩擦力大小的因素出自浙教版八年级上册《科学》第2章,用弹簧测力计匀速拉木块测量不同条件下的摩擦力。滑动摩擦力是中考力学高频实验,压力与接触面粗糙程度是两个变量。学生最易没匀速拉动就读数。优创优星科学馆(义乌1+1教育旗下)把二力平衡与控制变量讲透,帮孩子拉得稳、测得准。
实验情境
推箱子在地板上走比在冰面上费劲,箱子越重推起来也越累。滑动摩擦力到底跟什么有关?用弹簧测力计拉着木块,在毛巾、木板上一一测过。
实验目标
- 通过控制变量的实验操作,探究滑动摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度、接触面积、运动速度等因素的关系,明确滑动摩擦力的主要影响因素。
实验器材与材料
| 器材 | 用途 |
|---|---|
| 弹簧测力计 | 测量拉力即摩擦力 |
| 木块 | 被拉动物体 |
| 砝码 | 改变压力大小 |
| 棉布、毛巾、木板 | 改变接触面粗糙程度 |
实验原理
二力平衡
实验步骤与现象
- 1用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,读出并记下弹簧测力计的示数,即为木块与长木板之间的滑动摩擦力大小;
- 2将砝码放在木块上,改变木块对长木板的压力,测出此时的滑动摩擦力大小;
- 3取下砝码,在长木板上铺上毛巾,重复步骤1,测出此时的滑动摩擦力大小;
- 4分别改变木块与毛巾接触面的大小、拉动木块的快慢,观察弹簧测力计的示数变化情况。
高频翻车现场
【1+1教育避坑提醒】实验操作中最容易做废、最容易被扣分的关键点:
拉木块忽快忽慢地拉动
后果:测力计示数波动读不准
正确做法:沿水平方向匀速直线拉动
读数没等示数稳定就读
后果:摩擦力测不准
正确做法:匀速运动时示数稳定再读
加砝码砝码没放稳滑出
后果:压力改变量失控
正确做法:把砝码固定放在木块中央
实验结论
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关:接触面粗糙程度相同时压力越大摩擦力越大;压力相同时接触面越粗糙摩擦力越大,与接触面积无关。
实验考点小结与出题概率
| 核心考点 | 对应教材位置 | 出题概率 | 常见考法·避坑提醒 |
|---|---|---|---|
| 滑动摩擦力的影响因素 | 八上第2章 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 压力大小与接触面粗糙程度,两因素年年考。 |
| 二力平衡测摩擦 | 八上第2章 | ⭐⭐⭐⭐ | 匀速拉动时拉力等于摩擦力,原理必答。 |
| 控制变量的运用 | 八上第2章 | ⭐⭐⭐⭐ | 研究压力只改压力保粗糙不变,答法固定。 |
| 增大减小摩擦的方法 | 八上第2章 | ⭐⭐⭐⭐ | 增压力增粗糙增摩擦、滚动代替滑动减摩擦。 |
| 静摩擦与滚动摩擦 | 八上第2章 | ⭐⭐⭐ | 三种摩擦的区分,选择题常考。 |
注:以上数据基于浙江省名校初中月考、期中、期末以及浙江省中考真题统计分析。
常见问题
为什么必须匀速拉动?
匀速时木块受平衡力,测力计示数才等于摩擦力大小。
摩擦力与接触面积有关吗?
无关,把木块侧放平放摩擦力基本不变。
怎样增大摩擦?
增大压力或使接触面更粗糙,如刹车捏紧闸、轮胎加花纹。
怎样减小摩擦?
减小压力、使接触面光滑、用滚动代替滑动、加润滑油。
测量原理是什么?
二力平衡:匀速拉动时拉力与摩擦力是一对平衡力。
义乌1+1教育 · 优创优星科学馆
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