滑動(dòng)摩擦力大小的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)范文

本站小編為你精心準(zhǔn)備了滑動(dòng)摩擦力大小的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

《物理教師雜志》2014年第六期

1教材實(shí)驗(yàn)不足分析

圖2如圖2，根據(jù)二力平衡原理，實(shí)驗(yàn)時(shí)只有木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力大小才等于木塊所受的摩擦力大小，這樣從彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)便能讀出摩擦力的大小．所以探究“影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是讓木塊在彈簧測(cè)力計(jì)的拉力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)時(shí)有兩個(gè)問題需要思考和解決：一是如何讓木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，二是如何準(zhǔn)確地從彈簧測(cè)力計(jì)上讀數(shù)．教材中這兩個(gè)問題都沒考慮充分，因?yàn)橛檬种苯永瓌?dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，很難保證木塊始終做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定；其次彈簧測(cè)力計(jì)一直在運(yùn)動(dòng)也難以精確讀數(shù)，數(shù)據(jù)存在較大誤差，所以教材上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有明顯的缺陷．

2實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案及優(yōu)點(diǎn)

為了能從彈簧測(cè)力計(jì)上準(zhǔn)確讀數(shù)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)讓彈簧測(cè)力計(jì)保持靜止，同時(shí)還得讓木塊與木板間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)可以抽動(dòng)下方的長(zhǎng)木板，讓長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)和木塊靜止。改進(jìn)方案1：如圖3，將彈簧測(cè)力計(jì)一端固定，另一端拉著小木塊，向右水平抽動(dòng)長(zhǎng)木板，木塊同時(shí)受彈簧測(cè)力計(jì)的拉力和長(zhǎng)木板對(duì)它的摩擦力而保持靜止．改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力大小與物體運(yùn)動(dòng)速度的大小無關(guān)，所以不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)長(zhǎng)木板，操作比較容易；同時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)相對(duì)靜止，此時(shí)很容易讀數(shù)，因?yàn)槭緮?shù)穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)效果好．圖4改進(jìn)方案2：如圖4，將彈簧測(cè)力計(jì)一端固定，另一端拉著小木塊，在長(zhǎng)木板底部墊上圓形鉛筆，向右水平抽動(dòng)長(zhǎng)木板，木塊同時(shí)受彈簧測(cè)力計(jì)的拉力和長(zhǎng)木板對(duì)它的摩擦力而保持靜止．改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：若直接將長(zhǎng)木板放在桌面上，用手拉動(dòng)長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于長(zhǎng)木板與桌面間存在很大的摩擦力，會(huì)給拉動(dòng)帶來困難．

實(shí)驗(yàn)時(shí)在長(zhǎng)木板底部墊上圓形鉛筆后，用滾動(dòng)代替滑動(dòng)，減少長(zhǎng)木板與桌面間的摩擦，拉動(dòng)更容易，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)也更穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)效果更好了．圖5改進(jìn)方案3：如圖5，將彈簧測(cè)力計(jì)放在一木塊上，使測(cè)力計(jì)一端固定，另一端拉著小木塊，在長(zhǎng)木板底部墊上圓形鉛筆，向右水平抽動(dòng)長(zhǎng)木板，木塊同時(shí)受彈簧測(cè)力計(jì)的拉力和長(zhǎng)木板對(duì)它的摩擦力而保持靜止．改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：彈簧測(cè)力計(jì)在實(shí)驗(yàn)過程中始終處于懸空狀態(tài)，其自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)也會(huì)產(chǎn)生影響．若實(shí)驗(yàn)時(shí)在彈簧測(cè)力計(jì)下面放一木塊做支撐，可以平衡掉彈簧測(cè)力計(jì)自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，使得實(shí)驗(yàn)讀數(shù)更準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)效果也更佳．改進(jìn)方案4：如圖6，將木塊放在長(zhǎng)木板上，木塊一端用繩子通過定滑輪與彈簧測(cè)力計(jì)相連，長(zhǎng)木板底部墊上圓形鉛筆，長(zhǎng)木板一端通過繩子與電動(dòng)機(jī)相連．通電后，電動(dòng)機(jī)勻速拉動(dòng)長(zhǎng)木板向左運(yùn)動(dòng)，木塊同時(shí)受彈簧測(cè)力計(jì)的拉力和長(zhǎng)木板對(duì)它的摩擦力而保持靜止．改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：改用電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)長(zhǎng)木板，更容易使長(zhǎng)木板保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊此時(shí)更容易保持相對(duì)靜止，讀數(shù)更準(zhǔn)確；同時(shí)將彈簧測(cè)力計(jì)一端沿豎直方向固定后，可以很好的平衡掉彈簧測(cè)力計(jì)自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，使得實(shí)驗(yàn)讀數(shù)更準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)效果也達(dá)到最佳效果．

圖6由以上分析可知，4個(gè)改進(jìn)方案都比人教版教材中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有所優(yōu)化．改進(jìn)方案1和方案2主要解決了木塊勻速運(yùn)動(dòng)（或相對(duì)靜止）進(jìn)而從彈簧測(cè)力計(jì)上準(zhǔn)確讀數(shù)的難題．改進(jìn)方案3和方案4在解決了木塊勻速運(yùn)動(dòng)（或相對(duì)靜止）的基礎(chǔ)上又考慮了彈簧測(cè)力計(jì)自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響，進(jìn)而設(shè)計(jì)出使彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)更加精確的實(shí)驗(yàn)方案．4個(gè)改進(jìn)方案的設(shè)計(jì)思路是不斷遞進(jìn)的，后一個(gè)比前一個(gè)更加的優(yōu)化．對(duì)于課本中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)或演示實(shí)驗(yàn)，只要我們?cè)诶^承的基礎(chǔ)上勇于創(chuàng)新，改變定勢(shì)思維，換個(gè)角度和思路去設(shè)計(jì)，就會(huì)收到意想不到的效果。

作者：孫豐富朱召友單位：臨淄區(qū)教學(xué)研究室濱城區(qū)秦皇臺(tái)中心學(xué)校