中考物理实验专题突破针对训练实验12探究影响滑动摩擦力大小的因素

实验十二探究影响滑动摩擦力大小的因素

◎核心考点：

【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】

（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

◎针对训练

为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验。

（1）实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做________运动。根据知识，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力，此时，滑动摩擦力的大小________(选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数；

（2）在四次实验中，滑动摩擦力最小的是________(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”).

（3）分析两次实验数据，可以得出滑动摩擦力大小与接触面压力的关系，它们的关系为：；分析两次实验数据，可以得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，它们的关系为：；

（4）比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是________(选填“正确”或“错误”)的；

（5）一个实验小组对测量摩擦力大小的方案进行了改进：将轻质弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板；如上图所示，实验时拉着长木板沿水平方向向右运动，读出弹簧测力计示数即可测出木块所受摩擦力大小，木块所受摩擦力方向为，这种改进的好处是（写出一种即可）；

（6）根据你在本实验中的收获，请写出一种避免汽车在冰雪路面上出现打滑现象的具体做法：。

答案：

（1）匀速直线；二力平衡；等于；

（2）丁；

（3）甲、乙；在接触面粗糙程度相同时，压力越大，则滑动摩擦力越大；乙、丙；在压力相同时，接触面越粗糙，则滑动摩擦力越大；

（4）错误；

（5）水平向左；不需要匀速拉到木板，木块所受滑动摩擦力大小总是等于弹簧测力计的拉力；

（6）安装防滑链。