實驗探究 滑動摩擦力的影響因素

1、實驗探究 滑動摩擦力的影響因素一、實驗目的:1.讓學生經(jīng)歷探究滑動摩擦力與壓力、接觸面粗糙程度關(guān)系的過程.2.體會怎樣進行科學的猜想，理解在研究多因素問題中運用“控制變量法”的思想方法。二、情景引入:初中物理學習及生活經(jīng)驗告訴我們,滑動摩擦力與我們的生活息息相關(guān),有時我們要增大摩擦加以利用,有時要減小摩擦,那如何增大減小摩擦呢?我們必須先來探究滑動摩擦力的影響因素.三、方法引導:可將長木板放在水平桌面上，把小木塊放在長木板上，用彈簧秤(或鉤碼)水平拉小木塊做勻速直線運動，根據(jù)兩力平衡可得,滑動摩擦力大小等于彈簧秤的讀數(shù)(或鉤碼重力)。四、實驗方案: (小組討論,方案匯總)預測:（1）猜想與假設(shè)

2、：學生根據(jù)已有的科學知識、經(jīng)驗、通過思考相互討論，派代表發(fā)言，做出猜想：有的同學認為滑動摩擦力大小可能與物體運動的快慢有關(guān)；有的同學認為可能與物體接觸面積的大小有關(guān)；有的同學認為可能與物體接觸面的性質(zhì)有（如粗糙程度、材料）有關(guān)；有的同學認為可能與物體的壓力大小有關(guān)。（2）制定計劃與設(shè)計實驗：學生通過討論制定計劃并確定實驗方法控制變量法，并依據(jù)此絕大多數(shù)同學設(shè)計實驗方案如下：將長木板放在水平桌面上，把小木塊放在長木板上，用彈簧秤(或鉤碼)水平拉小木塊做勻速直線運動，根據(jù)兩力平衡知滑動摩擦力大小等于彈簧秤的讀數(shù)。（3）器材:帶有滑輪的長木板,小木塊,彈簧秤或鉤碼（4）進行實驗、收集數(shù)據(jù)：每4人為一

3、組操作實驗、合作學習、自主探究。（以下實驗過程由學生完成，教師巡視教室，參與指導）。 在接觸面積、接觸面性質(zhì)、接觸面間的壓力一定的條件下（控制變量法），研究滑動摩擦力與物體運動速度的關(guān)系：物體勻速運動速度摩擦力F/N結(jié)論快滑動摩擦力與物體運動速度無關(guān)中慢在物體運動速度、接觸面性質(zhì)、接觸面間的壓力一定的條件下（控制變量法），研究滑動摩擦力與接觸面積關(guān)系：木塊放置（接觸面積）摩擦力F/N結(jié)論平放（8cm*10cm）滑動摩擦力與接觸面積無關(guān)側(cè)放（5cm*8cm）立放(5cm*10cm)在物體接觸面積、物體運動速度、接觸面性質(zhì)一定的條件下（控制變量法），研究滑動摩擦力與接觸面間的壓力關(guān)系：接觸面間壓力

4、FN/N（加鉤碼數(shù)）摩擦力F/N結(jié)論2.0（只有小木塊無鉤碼）滑動摩擦力跟接觸面間的壓力成正比3.0（小木塊上加2個鉤碼）4.0（小木塊上加4個鉤碼）在物體接觸面積、物體運動速度、接觸面間壓力一定的條件下（控制變量法），研究滑動摩擦力與接觸面間性質(zhì)（如材料、接觸面粗糙程度）關(guān)系：接觸面性質(zhì)摩擦力F/N結(jié)論木塊較光滑木板滑動摩擦力跟接觸面性質(zhì)有關(guān)木塊較粗糙木板木塊玻璃（5）分析與論證每個小組對實驗數(shù)據(jù)進行分析處理，嘗試根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論。師生共同討論得出公式：FFNF為滑動摩擦力，F(xiàn)N為壓力（對物體表面的垂直作用力），為動摩擦因數(shù)(的數(shù)值與相互接觸的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān))。（6）評估要求學生

5、把在探究活動中發(fā)現(xiàn)新的問題反饋（如學生在拉木塊時不是勻速運動，彈簧秤的讀數(shù)難讀），并能吸取經(jīng)驗教訓，改進探究方案或采取其它措施（如多次測量取平均值減小誤差）。（7）交流與合作完成實驗后要求每小組將自己的探究過程、注意事項、成果及存在問題寫成實驗報告。再叫幾個小組代表報告實驗的有關(guān)情況，進行交流、討論，聽取其他同學的提問并做出正確的解答。分析：教師在各小組成員對以上探究的課題進行猜想、設(shè)計方案以及進行實驗等階段中進行及時地巡視和引導，必要時進行指導，還要和學生一起交流、共同評價，以體現(xiàn)新課程對教師在教學過程中的定位-“教師是學習內(nèi)容的組織者、引導者和促進者”。關(guān)于科學探究的程序、如何控制變量、規(guī)

6、范操作等問題還是有必要讓學生注意，因為在高中這是第一次實驗探究，必須讓學生養(yǎng)成良好的實驗習慣，當然重點還是放在探究方案的設(shè)計與完善上，以初步培養(yǎng)學生的實驗設(shè)計能力、創(chuàng)新能力和合作能力。要求每小組將自己的探究過程、注意事項、成果及存在問題寫成實驗報告并向全班匯報，目的有二：一是設(shè)計的實驗方案一定要科學，這是科學實驗探究的基礎(chǔ)；二是通過相互交流，發(fā)現(xiàn)其它小組設(shè)計的優(yōu)點和缺點，可強化學生的發(fā)散思維，這是創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的前提。五、課后延伸、加深理解多媒體屏幕投影以下兩個問題。問題1：能否得出接觸面越粗糙，動摩擦因數(shù)越大？問題2：有人認為摩擦力產(chǎn)生的起因是接觸面間齒狀不平，你以為如何？科學家目前對摩擦力產(chǎn)生的原因的研究是如何中？以上兩個問題大