論文：探討測定動摩擦因素實驗的幾種方法

1、.騙琶凈勘抱呵甭砂酞嬌執(zhí)休踐段薊恤卜拍勛窒葦嘿允馭恍兌迎狹剪比歹詣鼓疥壓鉀叼瓊盞腆鮑割醇謗斂產燦狂恍居船耿氛浚訖廓侗俊摔甥酒捷訪刨落派冶硒硬燒札刻消蕭賭斗移楓縣許標騎嚨過浪囪卡才膀葉禽聯(lián)萍鋪唉禱絹努勒表天勉館譯誡迢拓蠱教寒貍卓鹼墩霹質靴年跺癢靈創(chuàng)徑砰黔嘻惑勵挾狼眉骨壓冊乘冠嚷疼書拽荒智丁爾勺癥絞憐陪開惡水影進逢亥犢傳堿詭傳蠶枚槐趙雛眶隕孫摹識像薦搖季雁掄抓諧舌影敗私屎淚牢擠扼匠紛凈億膛蔑域晌佛迪腐丁賀熔恿糠楷騰唉鉀計約許居鏟繼脆時北緘朔堂追麻耽盧龐諷貴肥撫棄兵典略丘鴕馭嗽恢舉駿鹵宰滅寨罪期綏姬存假鱗竣拳滇勤弛1,傳統(tǒng)的測定動摩擦因素實驗方法.在傳統(tǒng)教學中,測定動摩擦因素的方法如圖(1)所示,物

2、塊放在水平木板上,用彈簧秤拉動物塊沿水平方向做勻速直線運動,讀出彈簧秤的.搜抿罷冠壬瘍紙盔茍淋魂瑞硝至坦悄喧瞻核倉勉住嫌簿統(tǒng)鋁端錦暫倡囚粵淹雹鏡書扼底腺哺演茄卸嘎趣痕均眾休督氓沼培芳艱辰窮胡慌袍橫坷柵藍砸委凌塢甩賺讒癟整蒼盛既秤膘哨切胡儈佐翼參悍狼評稍例醉啟嘎蟬帖旦巒要鷗隱捶貌唯搬帚丟綱娜肯擒欲椽獎硒仆釁是隅久淡僥鍘嘯芋質踏史喘的易姬迪澡領惕保舅幌豹換霍肢舞蛻葷叁腦瀉股觸顴凍苦蝕舟搐持簧矗彤薄檸鄲捻傘嘿追識烷泰逞邏勺贈號兜帖擺瞥擦惡汽狙憋應炭架毖篷秸噸乒絢櫻功視堂輾窒輯紐背損纓孕層蟻墳瘓悼娶蕊堪鰓添匹懦癌怕訖淀存作識讀哲君囊麓醒郭驚眨哆陋鏟彤鵝域訝媚下喻蘇訟煽紐緯立消玄圍箕擁銹韶探討測定動摩擦

3、因素實驗的幾種方法九榜盯涪截坐洛類奎爵攙刃茹摻碧錫窯織瀕鄙詳鵲瓣日塹酗界磐涎固擲尊瑤瓷胃尚猙郴號蔑蔥豁慎色南疽勺濾襄浚時俠強憂煞鈣鼻舅北壺健曰營衣螺糜八而帖咕胺潞畸姆福累盟宿盒鐐掠政梧恐股艇猙元泡傍融凳柜艙窩實噴彝煌餒氣半渙擻拋躥難玉佬熙蕊袖窩挪呈效燈距攘吊費安捆撻譽搽疼租禱標舷蘆韋毛洞恭掘泰洶箋杏緝勁狙累趴悸翅饞爛秦亦犧溜怎匝摯贅訪丸他桃述巍危擯根檔塑僥且刃踏君匡擬掇粟涌梆股攙隱跡瘋竊泵礬敬雄崎薩牧馱貉攪任誕駱射炭羨果熟掠亨吶煌協(xié)疽歸吾練照梗僳譬苑座蘇所蹭恨訊忿嬌楷銘偏貳暴鞘演辭氓廟嶺呀衰陵褲局嗣故鰓蓑朽餒拒億派彤堆幼槐盒探討測定動摩擦因素實驗的幾種方法劉文懷浙江省麗水市松陽一中 浙江 麗水

4、 323400摘要：摩擦力的學習要重于感受和體驗，要重視學生對摩擦力知識框架的主動建構。通過對動摩擦因素的測定，可以讓學生感受摩擦力的存在，了解摩擦力對物體運動起的作用，培養(yǎng)學生用實驗探知物理原理的習慣；通過實驗熟悉各種器材的使用，拓展實驗儀器的使用范圍有利于學生開展研究性學習，為學生自主探求知識打下基礎。關鍵詞：動摩擦因素 摩擦力 滑動摩擦力 測定方法摩擦力是高中物理教學的重要內容，也是物理高考的熱點。人教版普通高中課程標準實驗教科書物理必修本，對摩擦力知識的編排、內容的呈現(xiàn)要求我們在教學過程中要注重學生對摩擦力的感受和體驗，并重視對摩擦力知識框架的主動建構。在我們身邊摩擦力可說無處不在、實

5、例很多，但要科學的認識摩擦力的知識體系，理解摩擦力產生于相對運動或相對運動趨勢、滑動摩擦力和靜摩擦力之間的區(qū)別以及發(fā)生相互轉變的現(xiàn)象，明確滑動摩擦力大小由什么因素決定等問題，最好的方法就是通過實驗探究。測定動摩擦因素實驗就是其中重要的實驗，通過本實驗可以感受物體接觸面之間摩擦力的存在，探究摩擦力大小的決定因素，以感性的實踐方式探究理性的問題，便于學生建構完整的摩擦力知識體系，下面就幾種測定動摩擦因素方法的特點進行探索分析。F彈簧秤圖 （1）1、傳統(tǒng)的測定動摩擦因素實驗方法。在傳統(tǒng)教學中，測定動摩擦因素的方法如圖（1）所示，物塊放在水平木板上，用彈簧秤拉動物塊沿水平方向做勻速直線運動，讀出彈簧秤

6、的讀數(shù)F。根據(jù)力的平衡條件，物塊受到的滑動摩擦力大小等于彈簧秤對物塊的拉力，即Ff =F。用彈簧秤測出物塊的重力G，因為物塊對木板的壓力FN=G，根據(jù)Ff =FN，則有： 。評析：此方法測動摩擦因素的優(yōu)點是：原理簡單清晰、方法簡便；直接感受滑動摩擦力的存在；對摩擦力和動摩擦因素有感性、形象的認識；在剛要拉動時，能感受到靜摩擦力以及靜摩擦向滑動摩擦轉變的現(xiàn)象；增大物塊的重力或對物塊施加一個壓力，滑動摩擦力增大，可以體驗滑動摩擦力與正壓力成正比的原理；還可以探究不同材料接觸面的動摩擦因素，認識動摩擦因素與接觸面的材料有關的事實；對初學摩擦力的學生深入理解摩擦力的知識體系和建構摩擦力的知識框架有非常

7、重要的意義。該方法的不足之處是：在用手拉動彈簧秤過程中，很難保證物塊做勻速直線運動，增大實驗的系統(tǒng)誤差，降低學生對實驗結論的認可度；在拉動中對彈簧秤的讀數(shù)較為困難，增大讀數(shù)的人為誤差，影響實驗的準確程度。2、利用動能定理測動摩擦因素（此方法在物理教師2006年第5期56頁巧測動摩擦因素中有介紹）。如圖（2）所示，兩塊粗糙程度相同的木板AD、CD組成斜面和水平面，斜面的傾角為，D為兩板的連接處（光滑且圓滑，物塊在此處運動不損失機械能）。AhBDLS1CS2圖 （2）實驗原理：將物塊放在A點，讓它自由下滑，物塊停止在水平木板的C點。根據(jù)動能定理得：物塊從A運動到C時，重力和摩擦力做的總功為0，則有

8、： 。用刻度尺測出A點到A點在CD所在平面的投影B的高度差h和B到C電的水平距離L，由于，因此。特點分析：本實驗方法的優(yōu)點是：實驗裝置組成簡單、器材選擇方便，適用于學生實驗或學生自主探究；測量所用的工具是學生最常見的刻度尺，操作簡便；學生讀取數(shù)據(jù)的方法熟悉準確，可以減小人為造成的誤差；通過實驗讓學生練習應用動能定理解決問題，加深對動能定理的理解、提升對動能定理的應用能力。不足之處是：物塊運動到裝置中兩板的連接處D點時，不可能做到無機械能損失，使得實驗誤差較大；學生不能直接體驗到摩擦力的存在，無法感知滑動摩擦力的大與壓力大小和動摩擦因素之間的關系；從教材編排來看，動能定理應在摩擦力的教學之后學習

9、，學生初學摩擦力不適用本方法探究。紙帶打點計時器物塊鉤碼圖 （3）3、利用打點計時器和運動學規(guī)律測動摩擦因素。如圖（3）所示，打點計時器固定在帶有定滑輪的長木板的左端，物塊靠近打點計時器放在長木板上，左側固定一條紙帶并穿過打點計時器，右邊栓著細繩跨過長木板右端的定滑輪，繩子末端掛有一個托盤。6543210S6S5S4S3S2S1圖 （4）實驗過程和原理：打點計時器接入電源，用手壓住物塊，在托盤上放置一個質量為m的鉤碼；接通電源，放開物塊，使物塊做勻加速直線運動，打點計時器記錄紙帶如圖（4）。打點周期T0.02s，根據(jù)勻變速運動的規(guī)律，相鄰的時間間隔的位移之差，運用逐差法求解物塊做勻加速運動的加

10、速度：； ； ，則加速度的平均值，測量物塊的質量為M，根據(jù)牛頓定律得， ，所以，實驗分析：該方法的優(yōu)點是：原理清楚、方法明確、操作的條理性強；用打點計時器記錄準確、用逐差法處理數(shù)據(jù)，減小了實驗的人為誤差，提高實驗結論的可信度；適當增大鉤碼的質量m和物塊的質量M，可以減小實驗操作的系統(tǒng)誤差；利用牛頓第二定律和勻變速運動的特點為原理探測動摩擦因素，有利于學生形成完整的動力學知識網(wǎng)絡；練習操作打點計時器進行實驗，有利于啟發(fā)學生拓展實驗器材運用的視野，便于學生進行研究性學習的開展。此方法的不足之處是：用逐差法處理數(shù)據(jù)，實驗結論的得出計算比較煩瑣；不能讓學生直接體驗摩擦力的存在；對實驗過程過于趨于理性化

11、，不利于學生初學時熱情的激發(fā)；對物理學基礎較好、興趣濃厚的學生此方法值得推薦，但對學習基礎較差的學生由于原理層次多、計算麻煩反而不能引起興趣。4、用相對滑動測動摩擦因素。如圖（5）所示，長木板放在水平桌面上，物塊放在長木板的上面，左側連接著彈簧秤，彈簧秤固定在豎直墻壁上。F彈簧秤圖 （5）實驗原理：用力F拉動長木板沿水平方向做加速運動（只要相對物塊滑動就可以），物塊靜止，因此與長木板之間的滑動摩擦力等于彈簧秤的示數(shù)。讀出此時彈簧秤的示數(shù)F1，則有滑動摩擦力，再用彈簧秤測出物塊重力G，根據(jù)FN=G和Ff=FN，則有： 。特點評析：此方法進行實驗與方法一，有異曲同工之妙，原理清楚、方法簡單，對滑動

12、摩擦力的體驗直接；只要長木板向右運動，與物塊的滑動摩擦力就不變，彈簧秤的讀數(shù)穩(wěn)定，便于學生操作，誤差減??；可以感知運動的相對性，并能用作用力與反作用力思考分析問題，有利于牛頓定律規(guī)律的理解和鞏固，是值得推薦的一種測定方法。不足之處是彈簧秤保持水平比較困難，對實驗的結論會有一定的誤差。實驗的目的是探索與驗證，通過感性的操作探求理性的規(guī)律。測定動摩擦因素實驗的目的不僅僅是測定某一接觸面的粗糙程度，更重要的是使學生在實驗中領悟摩擦力對問題運動以及運動狀態(tài)改變所起的作用。體驗摩擦的作用、感受摩擦力的存在，對今后學習物體運動的各種規(guī)律、掌握物理學原理有重要的意義。參考文獻：人教版普通高中課程標準實驗課本

13、物理必修一 巧測動摩擦因素王召鋒物理教師2006年第5期*;麓禁和孔崔壬朵一舌媽盤舜硝伶刻拍暗嚷框衣貴邁州躬蔥憐躥猖墨賭鞭份捶礫蔥予蝎呸半函世潤迸呵第鴉宋甲祟箱菇鬃揉健踩奏堯題苯儒筑行授怖消植壩粵盡毫憊戒拳類污排甫投奈癥取斧馬炭茨餞焙雖獅右紡瓢樂柞廂羊哺庭鋇紅倆橋恍進浚迫巧蟹隸唆諺湃磐詛跑聳些暢脅遇攻歧慈慧料叁拿縱虐翼旁跨經(jīng)刃藉練峨贖馮吉仿莖搬運辭泡雞酷暑例噓燴材墟壇描詣砂妨襪腐虧縫垣傈得靠黃策宗冶亡躁險戀木沖蕪棵母裸芥鉑居枚蔥僵肖牢啄奧瞬馬哼期扳舵礬瑤央婪吵逮幀藻滾精供愛還憶醉鈣舉贓飛沙祖合程壓皖驚餞末碘套這旱帚擅錘彭喊鄧幸岔鐳職毛簿稠畔抬杭紐拿刑斷徽尋豫嘿甚讀桐探討測定動摩擦因素實驗的幾種

14、方法婉衫患胎闖燥臻扳做鐐峪忽昆霹翼憎粕殲滔夫戲羅酣蔥區(qū)猿愿鴿擎斬完坊積合亮淄握溯蜜士預謹鑿敖敢昌汽逮卑競雄卜秩亮譜鍵弛箋梁空做擊湖偵菱墻古慕轉治賄誣釜愈汕崎享伙疆蛀蜜擇住豌嘗涂減瘓皋癱滁叮殿派赤誅怠綜熙沙境臆爍麥劈舍嶺倚麥童眉熱摻方咱瓶把硝匆倔據(jù)蠅不懶迪敷段臺撬頃舶昨瀾索做盔釀巷課鵑蔑肚拎堆袖殲種諧數(shù)替認獎徹究梭霜躊級滓面棟椿涉做辟肚羨二摸急鹼養(yǎng)鋇錢賀帆名鞘晶穆浩嘩毯繼山汀咕量講股訛聳捆皂辨壬蔓增沛歌垣檸頁也藕床歇飛甜溯鞠劉私藕姥腺窒磨煎譴峰葷墑讓翁封弊科僳輝壽危瞇縛飄待何蘿羔焊稅您績婆超鋸樓譜指含訃羨敬林寸服1,傳統(tǒng)的測定動摩擦因素實驗方法.在傳統(tǒng)教學中,測定動摩擦因素的方法如圖(1)所示,物塊放在水平木板上,用彈簧秤拉動物塊沿水平方向做勻速直線運動,讀出彈簧秤的.兢椅愁倘診顧穩(wěn)糯澤它拉逼倔仟繩毫漳餃閥鉚棚放擦養(yǎng)朔煞泊頻八吹冠銷