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1、滑动摩擦力的测量测量滑动摩擦力实验的改进 长汀县龙宇中学 江德华 一、实验或实验器材在教材中所处的地位与作用: 1.地位:该实验是八年级物理第六章第5节内容,在已经学习了力的基本概念,重力的基本知识,用弹簧测力计测量力的大小知识的情况下,进一步学习另一种性质的力摩擦力。这对知识的前后牵引起到铺垫的作用同时是教和学都显得那么自然。 2.作用: 该实验是探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,能对后面的力与运动、平衡力、甚至对高一力学也奠定良好基础; 通过实验的观察和分析能较好的理解滑动摩擦力与压力的大小、接触面粗糙程度有关。与运动速度、接触面积的大小无关; 由实验得出结论,客观具体,学生容易接受,同
2、时降低了教学的难度。 二、实验原型及不足之处: 1.实验原型: 传统的实验是使用控制变量法,用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动,根据平衡力知识,读出弹簧测力计示数即为滑动摩擦力的大小。控制压力相同改变接触面的粗糙程度测量滑动摩擦力比较得出结论。同样控制接触面粗糙程度相同改变压力的大小,测量滑动摩擦力比较得出结论。 2.不足之处: 用弹簧测力计拉着木块在木板上运动很难做到使木块匀速,刚开始木块不动,一旦木块被拉动不能匀速。弹簧测力计的指针会不断跳动,给读数带来麻烦; 读数时视线要跟着弹簧测力计移动,所以读数很不方便,误差较大; 此实验需用到平衡力知识,而这时学生还没学到这知识,学生理解起
3、来较困难。 三、实验创新与改进之处: 1.实验创新 改进实验装置,方便操作,方便测量减少实验误差。 直观比较,直接得出结论。 2.改进之处 实验中,将原实验中拉动木块在长木板上做匀速直线运动,改为固定木块与弹簧测力计,拉动木块下的长木板。这样改进的优点是,不需要匀速拉动长木板,且读数方便、准确; 改进后的实验避免了平衡力的知识,此实验可以用力的作用具有相互性解释,这点知识学生已经掌握。 实验操作简单,减少了实验时间,降低了实验准备难度。 四、实验器材: 铁架台、长木板一块、带钩的木块、弹簧测力计、砝码一盒、棉布一条。 五、实验原理及装置说明: 1.实验原理:滑动摩擦力的大小只跟压力的大小和接触
4、面的粗糙程度有关。当木块与木板一旦有了相对运动时,且压力与接触面的粗糙程度没有变化,那么滑动摩擦力的大小与木块运动的速度没有关系,也就是说木块与木板之间相对运动的速度并不一定要匀速,只需要有相对运动就可以了。 2.装置说明: 让弹簧测力计和木块固定在铁架台上; 准备好一块棉布,备好图钉; 用物体垫起长木板,让木块受到弹簧测力计的拉力长木板平行。 六、实验过程: 1.如图拉动长木板,眼睛观察弹簧测力计,并记录示数为F1; 2.在木块上放一砝码,再次拉动长木块,记录弹簧测力计的示数为F2; 3.比较F1和 F2的大小从而得出结论:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关。 4.在长木板上铺上棉布,只让木块放在长木板上,拉动木板,记录弹簧测力计的示数为F3 5.比较F1和F3的大小从而得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 七、实验效果: 改进后,实验现象非常明显,减小了实验误差,缩短了实验时间,实验成功率高; 八、自我评价 对于综合分析能力还不是很强的学生来说,新实验更容易得出实验结论; 缩短了实验时间,降低了难度; 师生合作学习的难度降低了,提高了课堂学习效率;