巧妙验证滑动摩擦力公式的实验,本文主要内容关键词为:摩擦力论文,公式论文,巧妙论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
(1)实验器材:长纸带;方木块A;托盘B;测力计C;砝码若干。
(2)实验装置:如图1所示。
(3)实验方法:将木块用测力计拉住, 测力计一端固定在桌面上,木块A的下面放一长直纸带,纸带通过轻绳连接在托盘上, 轻绳绕过固定在桌边沿上的定滑轮。实验时只要纸带运动,不管是否是匀速运动,木块A很快就处于静止而达到平衡状状。木块A在水平方向受到向前的滑动摩擦力f和测力计向后的拉力F,f=F,因此从测力计可以直接读出滑动摩擦力的大小。改变A 上的砝码个数可以较精确的找出滑动摩擦力大小和压力的正比关系。
此外本实验还可以很直观的纠正学生的有关错误认识,举例如下:误解①一个物体在倾斜的传送带上,当传送带静止时物体匀速下滑,问当传送带向上运动(如图2)时物体可能作什么运动? 有很多学生认为:当传递带向上运动时传送带和物体间的相对速度变大,因此滑动摩擦力变大,所以物体可能向上运动。
纠正:本实验装置中,增加托盘中的砝码,纸带的运动速度增加,可以看到测力计示数即滑动摩擦力大小不变,因此上面的认识是错误的。
误解②:在水平桌面边沿将一长木块匀速拉出(如图3), 所需的拉力将越来越小。
分析:此说法的错误是认为滑动摩擦力大小与物体间的接触面积成正比。要纠正此错误,只需在本装置中把本块换一下接触面,使其另一个侧面放在纸带上,重新做一次实验,比较两次测力计示数即可。
通过上面一系列试验可以自然得出有关滑动摩擦力的知识,错误认识也可迎刃而解。