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实验12 探究影响滑动摩擦力大小的因素

【设计和进行实验】
1.实验器材：木块、砝码、粗糙程度不同的水平面、弹簧测力计；
2.实验原理：二力平衡；

3.实验步骤：
（1）用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力；
（2）在木块上放上砝码，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，测出此时滑动摩擦力；
（3）换用材料相同但表面粗糙的长木板，保持放在木块上的砝码不变，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，测出此时的滑动摩擦力大小。
【记录数据及分析现象】
次数 压力的大小程度 接触面粗糙程度 摩擦力（N）
1 小 光滑 2
2 大 光滑 3
3 大 粗糙 4
（1）在这个实验中，在第1、2次实验中变量是　接触面的压力　，控制的变量是　接触面的粗糙程度　。得到的结论是：　接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大　。
（2）在研究接触面的粗糙程度对摩擦力大小的影响时，可采用第　2、3 次的实验结果，得到的结论是：　在接触面压力一定时，接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大　。滑动摩擦力的大小与压力的大小与接触面的粗糙程度有关。
【实验结论】
滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力大小有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
【实验方法】
（1）控制变量法：
①探究滑动摩擦力的大小与压力的关系，控制接触面的粗糙程度不变，改变物块
对接触面的压力，比较压力不同时滑动摩擦力的大小关系；
②探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，控制压力不变，改变接触面
粗糙程度，比较接触面粗糙程度不同时滑动摩擦力的大小关系。
（2）转换法：通过读取弹簧测力计的示数来间接测量滑动摩擦力的大小。
【交流与讨论】
（1）实验中要 水平匀速 拉动木块，使木块做匀速直线运动，重力和支持力平衡，才能
保证拉力大小等于滑动摩擦力。
（2）滑动摩擦力的大小与运动 速度大小 、 接触面面积 的大小无关。
【实验评估】
实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计，所以会导致弹簧测力计的示数不稳定。因此，将实验方案改进如下，对比甲图，乙图中无论是否匀速拉动弹簧测力计，都可以保证拉力大小始终等于摩擦力大小。

甲图 乙图

【例1】如图甲、乙、丙是探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验装置.

甲　　　　　　　乙　　　　 　　　丙

（1）为了测出滑动摩擦力的大小，实验中应沿 水平 方向拉动使木块做 匀速直线 运动.
（2）为了得出滑动摩擦力的大小与接触面所受压力大小之间的比例关系，某同学利用 甲、乙 两图所示的实验装置取得的实验数据如上表所示，请写出分析表中数据的过程，并写出得出的结论.
分析过程: 每一组实验中摩擦力和对应的压力比值为一个定值 .
结论: 当接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与接触面所受压力大小成正比