滑动摩擦力与接触面压力的关系 - 初中科学实验中的改进创新

实验介绍

“滑动摩擦力和接触面之间压力的大小关系”的实验是初中科学的一个重要实验，是学生学习“接触面之间压力大小是影响滑动摩擦力大小的因素之一”这一知识点的重要基础。改变物体重力而保持接触面之间压力不变，从而使滑动摩擦力不变，然后用数据的形式呈现滑动摩擦力大小和接触面之间压力大小的关系是本实验的难点。

材料库

电脑、槽码、钩码、棉线、定滑轮、铁架台、数据收集器、传感器、摩擦力实验器。

一起来动手

①组装电脑、传感器、摩擦力实验器等实验仪器。实验开始，启动电脑、传感器并进行调零处理，然后打开摩擦力实验器。

②摩擦台被匀速向右拉动，而摩擦台上面的摩擦块与左端的传感器连接在一起，从而得到稳定的摩擦块和摩擦台之间的摩擦力。当摩擦台快被拉到另一端时，停止摩擦力实验器和电脑的数据记录，得到第一组数据。

③接着，增加摩擦块的重力，为保持它对摩擦板的压力不变，借用定滑轮对摩擦块施加一个竖直向上的拉力，利用公式：F压=F支=G-F拉，再重复上述操作，得到第二组数据。(www.xing528.com)

④接着，增加摩擦块的重力，借用定滑轮增加对摩擦块的拉力，保持接触面之间压力不变，再重复上述操作，得到第三组数据。

⑤接着，增加摩擦块的重力，借用定滑轮增加对摩擦块的拉力，保持接触面之间压力不变，再重复上述操作，得到第四组数据。

⑥依次不断增加摩擦块的重力，也同时增加定滑轮对摩擦块的拉力，保持接触面之间的压力不变，测出多组数据汇成表格，最后得到滑动摩擦力和接触面之间压力大小关系的普遍规律。

探索新发现

本实验通过摩擦力实验器，可以得到稳定的摩擦力；通过电脑连接传感器，能比较直观、及时、形象地得到滑动摩擦力与接触面之间压力大小的变化关系；通过定滑轮可以在有规律地改变摩擦块受到的重力的同时，保持接触面之间的压力不变，从而测得多组数据，得到一个普遍性的规律。这套实验装置还可以用来探究当接触面的粗糙程度改变时，滑动摩擦力大小是否会改变，拓展研究思路。

动脑想一想

此装置用定滑轮来保持摩擦块所受支持力的大小不变。若是加入动滑轮，又会如何影响拉力，从而影响滑动摩擦力呢？请你动手设计一下。