高三物理測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù).ppt

1、測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù),復(fù)習(xí)精要 方案一 方案二 方案三 001. 南京師大08屆物理之友力學(xué) 綜合(一)15 011. 08屆啟東市第一次調(diào)研測(cè)試卷11 017. 例1 040. 江蘇淮安市0708學(xué)年度第一次調(diào)查測(cè)試10 012. 湖北省黃岡中學(xué)08屆9月模擬考試 12 057. 廣東省汕頭市2008年模擬考試15 gk012. 2008年高考理綜寧夏卷22 ,測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù),探究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生將自己掌握的物理知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能創(chuàng)造性地應(yīng)用到新的實(shí)驗(yàn)情境中，由題給條件自行選定實(shí)驗(yàn)原理，確定實(shí)驗(yàn)方案，選擇合適的器材去研究物理現(xiàn)象，探究物理規(guī)律或測(cè)定物理量的值。 如果實(shí)驗(yàn)有幾個(gè)方案可供選擇，要求學(xué)生能對(duì)

2、幾個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，從各個(gè)實(shí)驗(yàn)方案中選擇最佳方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這有助于培養(yǎng)學(xué)生的探究創(chuàng)造能力。 下面以“測(cè)定木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)為例進(jìn)行分析：,復(fù)習(xí)精要,通過(guò)探究知道步驟2中拉力的數(shù)據(jù)是摩擦塊在水平木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中直接讀取的，其存在三個(gè)缺陷：,方案一、,如圖1所示裝置,實(shí)驗(yàn)步驟是：,1、用彈簧秤測(cè)定摩擦塊的重力G。,3、用測(cè)量得到的滑動(dòng)摩擦力和正壓力的關(guān)系來(lái)求動(dòng)摩擦因數(shù)。,勻速直線運(yùn)動(dòng)很難控制； 運(yùn)動(dòng)中數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確； 無(wú)法研究在變速運(yùn)動(dòng)中滑動(dòng)摩擦力是否改變。,這樣的設(shè)計(jì)可較好地控制摩擦塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，但其調(diào)節(jié)過(guò)程比較困難，而且用目測(cè)方法判斷摩擦塊是不是做勻速直線運(yùn)動(dòng)

3、，缺乏可靠性，說(shuō)服力不強(qiáng)，也無(wú)法研究變速運(yùn)動(dòng)中滑動(dòng) 摩擦力是否改變,并且該實(shí) 驗(yàn)中因滑輪有摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn) 結(jié)果也會(huì)造成一定的影響。,方案二、,如圖2所示：,實(shí)驗(yàn)步驟2是調(diào)節(jié)木板呈水平狀態(tài)，然后往砝碼盤(pán)中添加砝碼直到用手推一下摩擦塊后，摩擦塊能在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)為止，,2、用固定的彈簧秤拴住摩擦塊使其位于水平木板上，用重物通過(guò)滑輪來(lái)拉動(dòng)木板運(yùn)動(dòng)，摩擦塊與彈簧秤處于靜止?fàn)顟B(tài)，,方案三、,3、用測(cè)得的滑動(dòng)摩擦力的值和正壓力的關(guān)系來(lái)求動(dòng)摩擦的因數(shù)。,實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示：,實(shí)驗(yàn)步驟為：,1、用彈簧秤測(cè)出摩擦塊的重力G；,該方案實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單易行，能便于學(xué)生對(duì)滑動(dòng)摩擦力的性質(zhì)做理性的理解。,通過(guò)探究得出方案

4、三有以下優(yōu)點(diǎn)：,變摩擦塊運(yùn)動(dòng)為木板運(yùn)動(dòng)，解決了實(shí)驗(yàn)裝置圖1和圖2中控制摩擦塊勻速直線運(yùn)動(dòng)的困難，也可演示滑動(dòng)摩擦力的大小與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的大小無(wú)關(guān)；,變研究對(duì)象（摩擦塊）由運(yùn)動(dòng)平衡為靜止平衡，,變彈簧秤在運(yùn)動(dòng)中讀數(shù)為在靜止中讀數(shù)，利于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，便于準(zhǔn)確讀數(shù)；,避免了實(shí)驗(yàn)裝置2中因滑輪有摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響。提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性。,15（13分）（1）彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、天平、量筒、電流表、電壓表、多用電表等，都是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的常用儀器，雖然它們測(cè)量的物理量各不相同，但是它們卻存在一些共性，例如，它們都有與被測(cè)物理量相關(guān)的單位,都存在測(cè)量的量程等，這些儀器還具有其他的一些共性的

5、因素，請(qǐng)任意寫(xiě)出其中的兩個(gè) 。 （2）某同學(xué)在做測(cè)定木板與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案： 方案A：木板固定, 用彈簧秤拉動(dòng)木塊，如圖(a)所示； 方案B：木塊固定，用手拉動(dòng)木板，如圖(b)所示,001.南京師大08屆物理之友力學(xué) 綜合(一)15.,除了實(shí)驗(yàn)必需的彈簧秤、木板、 木塊、細(xì)線外，該同學(xué)還準(zhǔn)備了 質(zhì)量為200g的配重若干個(gè)。 （g=10m/s2）,零刻度、分度值、測(cè)量時(shí)須估讀等,請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)畫(huà)出木塊所受摩擦力和壓力的關(guān)系圖象；由圖象可求出木板和木塊間動(dòng)摩擦因數(shù)是 ,上述兩種方案中,你認(rèn)為更合理的方案 ,原因是 ； 該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)量的物理量是 ； 該同學(xué)在木塊上加放配

6、重，改變木塊對(duì)木板的正壓力，記錄了5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表所示：,B,不受木板如何運(yùn)動(dòng)的限制,木塊的重力、 每次拉木板時(shí)木塊和木板間的摩檫力,解： 如圖所示,=0.25,011.08屆啟東市第一次調(diào)研測(cè)試卷11,11如圖所示，質(zhì)量不同的兩個(gè)物體A和B，用跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩相連開(kāi)始時(shí)B放在水平桌面上，A離地面有一定的高度，從靜止開(kāi)始釋放讓它們運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B始終碰不到滑輪，A著地后不反彈不計(jì)滑輪與軸間摩擦及繩子和滑輪的質(zhì)量，用此裝置可測(cè)出B物體與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 在本實(shí)驗(yàn)中需要用到的測(cè)量工具是 ； 需要測(cè)量的物理量是 ； （寫(xiě)出物理量的名稱并用字母表示） 動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為= ,天平，刻度

7、尺,A距地面的高度h， B在桌面上滑行的總距離s，A、B的質(zhì)量mA、mB,解見(jiàn)下頁(yè),解：,設(shè)A剛落地時(shí)速度為v，由動(dòng)能定理，,（1）,A落地后B做勻減速運(yùn)動(dòng)到0，由動(dòng)能定理，,（2）,解(1)(2)得:,（1）沙堆表面上的沙粒受到重力、彈力和摩擦力的作用而靜止，則,所以,（稱為摩擦角）,解：,017.例1：,（2）因?yàn)辄S沙是靠墻堆放的，只能堆成半個(gè)圓錐狀，由于體積不變,不變，要使占場(chǎng)地面積最小，則取Rx為最小，所以有,根據(jù)體積公式，該堆黃沙的體積為,占地面積至少為,因?yàn)榭繅Χ逊胖荒芏殉砂雮€(gè)圓錐，故,解得,040.江蘇淮安市0708學(xué)年度第一次調(diào)查測(cè)試10,10（8分）某同學(xué)用鐵架臺(tái)將長(zhǎng)木板傾斜

8、支在水平桌面上，組成如圖（1）所示裝置（示意圖），測(cè)量木塊沿斜面下滑的加速度。所提供的儀器有長(zhǎng)木板、木塊、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶）、學(xué)生電源、米尺、鐵架臺(tái)及導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)等。圖（2）是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，紙帶上標(biāo)注了幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出，其中S1=7.06cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm，則 （1）A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是 m/s； （2）紙帶加速度的大小是 m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；,0.74,0.64,（3）為了測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，該同學(xué)還測(cè)量了斜面的高h(yuǎn)和斜面的長(zhǎng)L，設(shè)加速度a、重力加速度g，則動(dòng)摩擦因數(shù)的計(jì)算

9、式是 （用字母h、L、a和g表示）,（3）解：,012.湖北省黃岡中學(xué)08屆9月模擬考試 12,11、如圖（a），質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上，C為位移傳感器，它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上顯示滑塊A的位移時(shí)間（s-t）圖象和速率時(shí)間（v-t）圖象。整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，斜面的長(zhǎng)度為l、高度為h。 （取重力加速度g=9.8m/s2，結(jié) 果可保留一位有效數(shù)字）,6,不明顯,可忽略,斜面高度h,滑塊A的質(zhì)量M及斜面高度h,且使Mh不變,（3）將氣墊導(dǎo)軌換成滑板,滑塊A換成滑塊A,給滑塊A一沿滑板向上的初速度，A的s-t圖線如圖(c) 。圖線

10、不對(duì)稱是由于造成的，通過(guò)圖線可求得滑板的傾角 (用反三角函數(shù)表示)，滑塊與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù) .,滑動(dòng)摩擦力,(3)解：,上滑時(shí)，s1 =1/2 g(sin+cos)t12,下滑時(shí)，s2=1/2 g(sin-cos)t22,代入圖給數(shù)據(jù) s1= s2=0.7m t1=0.4s t2=0.6s,解得sin=0.6 =0.3,=arcsin0.6,arcsin0.6,0.3,題目,057.廣東省汕頭市2008年模擬考試15,15（10分）現(xiàn)要測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長(zhǎng)木板（如圖）、木塊、計(jì)時(shí)器一個(gè)、米尺 （1）填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖郑晟埔韵聦?shí)驗(yàn)步驟： 讓木

11、塊從斜面上方一固定點(diǎn)D從靜止開(kāi)始下滑到斜 面底端A處，記下所用的時(shí)間t 用米尺測(cè)量D與A之間的距離s，則木塊的加速度 a ,解：,長(zhǎng)木板的傾角(或長(zhǎng)木板頂端距水平桌面的高度),（2）在上述實(shí)驗(yàn)中，如果用普通的秒表作為計(jì)時(shí)器,為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，某同學(xué)提出了以下的方案： A選用總長(zhǎng)度l較長(zhǎng)的木板 B選用質(zhì)量較大的木塊 C使木塊從斜面開(kāi)始下滑的起點(diǎn)D離斜面底端更遠(yuǎn)一些 D使長(zhǎng)木板的傾角盡可能大一點(diǎn) 其中合理的意見(jiàn)是 （填寫(xiě)代號(hào)）,A C,題目,gk012.2008年高考理綜寧夏卷22 、,22、物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端

12、裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤(pán)連接打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50 Hz開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤(pán)中放入適量 砝碼，滑塊開(kāi)始做勻加速 運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系 列小點(diǎn),上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度 a （保留三位有效數(shù)字）.,對(duì)紙帶的研究直接利用逐差法取平均值計(jì)算加速度,0.4950.497 m/s2；,回答下列兩個(gè)問(wèn)題： 為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有 （填入所選物理量前的字母） A木板的長(zhǎng)度l B木板的質(zhì)量m1 C滑塊的質(zhì)量m2 D托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m3 E滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t