《研究影响滑动摩擦力大小的因素》实验的改进设计方案_中学教育-中学实验.pdf

研究影响滑动摩擦力大小的因素实验的改进设计方案 一、课标要求 摩擦力是教材中的一个难点，教材力求通过实验，让学生获得最直接生动的实验事实，知道影响滑动摩擦力大小的因素；通过此实验还能进一步让学生熟悉科学探究的过程与方法，培养科学严谨的实验习惯和实事求是的科学态度，以及协调能力与合作精神。因此如何组织开展好实验探究活动、提高实验的成功率，使实验现象更直观、实验结果更准确，是教学中的重中之重。二、实验原型及不足之处 原实验将摩擦板水平放置平稳，摩擦块置于其上，用弹簧测力计匀速拉动摩擦块，读出弹簧测力计的拉力，根据二力平衡知识，就可以得到滑动摩擦力的大小。改变 摩擦板表面和在摩擦块上加砝码重做上述实验，通过实验 数据可验证摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，与接触 面积大小无关。在此实验中存在以下几点不足之处：1用弹簧测力计匀速拉动摩擦块十分困难，不易做到。实验效果比较差；2要读出运动中的弹簧测力计示数，误差较大；3用加砝码改变压力的办法，很容易让学生得出“影响滑动摩擦力大小的因素是物体重力和接触面的粗糙程度”这种 错误结论。三、实验创新之处 1弹簧测力计相对静止，便于准确读数，减小误差；2用力拉动摩擦板使它在弹簧测力计下滑动，可以不做匀速直线运动，降低了实验操作难度；3用手施加压力替代加砝码，使实验更具有直观性，更容易得出实验结论；四、实验器材 摩擦板（两个表面粗糙程度差异明显）1 块、条形盒弹簧测力计（0-1N）1 个、铁架台 1 个。五、实验装置图 实验装置如图所示。欢迎下载 2 六、实验原理 二力平衡知识。当弹簧测力计静止时，弹簧测力计受到滑动摩擦板的滑动摩擦力和挂钩受到的拉力大小相等。读出弹簧测力计的示数就知道了滑动摩擦力的大小。七、实验步骤 1将摩擦板放在水平桌面上；2将弹簧测力计放在摩擦板上；3将弹簧测力计的挂钩钩在铁架台的铁环上，调节十字夹的高度使弹簧测力计与摩擦板平行接触；4用力缓慢拉动摩擦板，读出弹簧测力计的示数并做好记录；摩擦块 弹簧测力计 铁架台（带铁环和十字夹）学生获得最直接生动的实验事实知道影响滑动摩擦力大小的因素通过此实验还能进一步让学生熟悉科学探究的过程与方法培养科学严谨的实验习惯和实事求是的科学态度以及协调能力与合作精神因此如何组织开展好实验探究活动提平放置平稳摩擦块置于其上用弹簧测力计匀拉动摩擦块读出弹簧测力计的拉力根据二力平衡知识就可以得到滑动摩擦力的大小改变摩擦板表面和在摩擦块上加砝码重做上述实验通过实验数据可验证摩擦力与压力和接触面粗糙程度有比较差要读出运动中的弹簧测力计示数误差较大用加砝码改变压力的办法很容易让学生得出影响滑动摩擦力大小的因素是物体重力和接触面的粗糙程度这种错误结论三实验创新之处弹簧测力计相对静止便于准确读数减小误差用力拉 欢迎下载 3 5用另一只手对弹簧测力计施加向下的压力，重复步骤 4；6将摩擦板翻面改变接触面的粗糙程度，重复步骤 4；7整理器材。八、实验效果 1实验装置由摩擦板、弹簧测力计和铁架台组装而成，结构简单。2用力缓慢拉动摩擦板，不需要做匀速直线运动，操作方便。3弹簧测力计相对人处于静止状态，便于精确读数，误差小。4用手改变压力，形象直观，便于得出正确结论。九、反思与拓展 1本实验装置还可以研究滑动摩擦力的大小与物体运动速度的变化有无关系。2本实验装置可以进一步加深对摩擦力的产生及方向的理解。3摩擦板的适宜长度、表面粗糙程度和弹簧测力计的适宜质量有待进一步研究。（资阳市安岳县龙台镇初级中学 蒋勇）学生获得最直接生动的实验事实知道影响滑动摩擦力大小的因素通过此实验还能进一步让学生熟悉科学探究的过程与方法培养科学严谨的实验习惯和实事求是的科学态度以及协调能力与合作精神因此如何组织开展好实验探究活动提平放置平稳摩擦块置于其上用弹簧测力计匀拉动摩擦块读出弹簧测力计的拉力根据二力平衡知识就可以得到滑动摩擦力的大小改变摩擦板表面和在摩擦块上加砝码重做上述实验通过实验数据可验证摩擦力与压力和接触面粗糙程度有比较差要读出运动中的弹簧测力计示数误差较大用加砝码改变压力的办法很容易让学生得出影响滑动摩擦力大小的因素是物体重力和接触面的粗糙程度这种错误结论三实验创新之处弹簧测力计相对静止便于准确读数减小误差用力拉