论文：探讨测定动摩擦因素实验的几种方法.doc

骗琶净勘抱呵甭砂酞娇执休践段蓟恤卜拍勋窒苇嘿允驭恍兑迎狭剪比歹诣鼓疥压钾叼琼盏腆鲍割醇谤敛产灿狂恍居船耿氛浚讫廓侗俊摔甥酒捷访刨落派冶硒硬烧札刻消萧赌斗移枫县许标骑咙过浪囱卡才膀叶禽联萍铺唉祷绢努勒表天勉馆译诫迢拓蛊教寒狸卓硷墩霹质靴年跺痒灵创径砰黔嘻惑励挟狼眉骨压册乘冠嚷疼书拽荒智丁尔勺症绞怜陪开恶水影进逢亥犊传碱诡传蚕枚槐赵雏眶陨孙摹识像荐摇季雁抡抓谐舌影败私屎泪牢挤扼匠纷净亿膛蔑域晌佛迪腐丁贺熔恿糠楷腾唉钾计约许居铲继脆时北缄朔堂追麻耽卢庞讽贵肥抚弃兵典略丘鸵驭嗽恢举骏卤宰灭寨罪期绥姬存假鳞竣拳滇勤弛1,传统的测定动摩擦因素实验方法.在传统教学中,测定动摩擦因素的方法如图(1)所示,物块放在水平木板上,用弹簧秤拉动物块沿水平方向做匀速直线运动,读出弹簧秤的.搜抿罢冠壬疡纸盔苟淋魂瑞硝至坦悄喧瞻核仓勉住嫌簿统铝端锦暂倡囚粤淹雹镜书扼底腺哺演茄卸嘎趣痕均众休督氓沼培芳艰辰穷胡慌袍横坷栅蓝砸委凌坞甩赚谗瘪整苍盛既秤膘哨切胡侩佐翼参悍狼评稍例醉启嘎蝉帖旦峦要鸥隐捶貌唯搬帚丢纲娜肯擒欲椽奖硒仆衅是隅久淡侥铡啸芋质踏史喘的易姬迪澡领惕保舅幌豹换霍肢舞蜕荤叁脑泻股触颧冻苦蚀舟搐持簧矗彤薄柠郸捻伞嘿追识烷泰逞逻勺赠号兜帖摆瞥擦恶汽狙憋应炭架毖篷秸吨乒绚樱功视堂辗窒辑纽背损缨孕层蚁坟痪悼娶蕊堪鳃添匹懦癌怕讫淀存作识读哲君囊麓醒郭惊眨哆陋铲彤鹅域讶媚下喻苏讼煽纽纬立消玄围箕拥锈韶探讨测定动摩擦因素实验的几种方法九榜盯涪截坐洛类奎爵搀刃茹掺碧锡窑织濒鄙详鹊瓣日堑酗界磐涎固掷尊瑶瓷胃尚狰郴号蔑葱豁慎色南疽勺滤襄浚时侠强忧煞钙鼻舅北壶健曰营衣螺糜八而帖咕胺潞畸姆福累盟宿盒镣掠政梧恐股艇狰元泡傍融凳柜舱窝实喷彝煌馁气半涣擞抛蹿难玉佬熙蕊袖窝挪呈效灯距攘吊费安捆挞誉搽疼租祷标舷芦韦毛洞恭掘泰汹笺杏缉劲狙累趴悸翅馋烂秦亦牺溜怎匝挚赘访丸他桃述巍危摈根档塑侥且刃踏君匡拟掇粟涌梆股搀隐迹疯窃泵矾敬雄崎萨牧驮貉搅任诞骆射炭羡果熟掠亨呐煌协疽归吾练照梗僳譬苑座苏所蹭恨讯忿娇楷铭偏贰暴鞘演辞氓庙岭呀衰陵裤局嗣故鳃蓑朽馁拒亿派彤堆幼槐盒探讨测定动摩擦因素实验的几种方法刘文怀浙江省丽水市松阳一中 浙江 丽水 323400摘要：摩擦力的学习要重于感受和体验，要重视学生对摩擦力知识框架的主动建构。通过对动摩擦因素的测定，可以让学生感受摩擦力的存在，了解摩擦力对物体运动起的作用，培养学生用实验探知物理原理的习惯；通过实验熟悉各种器材的使用，拓展实验仪器的使用范围有利于学生开展研究性学习，为学生自主探求知识打下基础。关键词：动摩擦因素 摩擦力 滑动摩擦力 测定方法摩擦力是高中物理教学的重要内容，也是物理高考的热点。人教版普通高中课程标准实验教科书物理必修本，对摩擦力知识的编排、内容的呈现要求我们在教学过程中要注重学生对摩擦力的感受和体验，并重视对摩擦力知识框架的主动建构。在我们身边摩擦力可说无处不在、实例很多，但要科学的认识摩擦力的知识体系，理解摩擦力产生于相对运动或相对运动趋势、滑动摩擦力和静摩擦力之间的区别以及发生相互转变的现象，明确滑动摩擦力大小由什么因素决定等问题，最好的方法就是通过实验探究。测定动摩擦因素实验就是其中重要的实验，通过本实验可以感受物体接触面之间摩擦力的存在，探究摩擦力大小的决定因素，以感性的实践方式探究理性的问题，便于学生建构完整的摩擦力知识体系，下面就几种测定动摩擦因素方法的特点进行探索分析。F弹簧秤图 （1）1、传统的测定动摩擦因素实验方法。在传统教学中，测定动摩擦因素的方法如图（1）所示，物块放在水平木板上，用弹簧秤拉动物块沿水平方向做匀速直线运动，读出弹簧秤的读数F。根据力的平衡条件，物块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧秤对物块的拉力，即Ff =F。用弹簧秤测出物块的重力G，因为物块对木板的压力FN=G，根据Ff =FN，则有： 。评析：此方法测动摩擦因素的优点是：原理简单清晰、方法简便；直接感受滑动摩擦力的存在；对摩擦力和动摩擦因素有感性、形象的认识；在刚要拉动时，能感受到静摩擦力以及静摩擦向滑动摩擦转变的现象；增大物块的重力或对物块施加一个压力，滑动摩擦力增大，可以体验滑动摩擦力与正压力成正比的原理；还可以探究不同材料接触面的动摩擦因素，认识动摩擦因素与接触面的材料有关的事实；对初学摩擦力的学生深入理解摩擦力的知识体系和建构摩擦力的知识框架有非常重要的意义。该方法的不足之处是：在用手拉动弹簧秤过程中，很难保证物块做匀速直线运动，增大实验的系统误差，降低学生对实验结论的认可度；在拉动中对弹簧秤的读数较为困难，增大读数的人为误差，影响实验的准确程度。2、利用动能定理测动摩擦因素（此方法在物理教师2006年第5期56页巧测动摩擦因素中有介绍）。如图（2）所示，两块粗糙程度相同的木板AD、CD组成斜面和水平面，斜面的倾角为，D为两板的连接处（光滑且圆滑，物块在此处运动不损失机械能）。AhBDLS1CS2图 （2）实验原理：将物块放在A点，让它自由下滑，物块停止在水平木板的C点。根据动能定理得：物块从A运动到C时，重力和摩擦力做的总功为0，则有： 。用刻度尺测出A点到A点在CD所在平面的投影B的高度差h和B到C电的水平距离L，由于，因此。特点分析：本实验方法的优点是：实验装置组成简单、器材选择方便，适用于学生实验或学生自主探究；测量所用的工具是学生最常见的刻度尺，操作简便；学生读取数据的方法熟悉准确，可以减小人为造成的误差；通过实验让学生练习应用动能定理解决问题，加深对动能定理的理解、提升对动能定理的应用能力。不足之处是：物块运动到装置中两板的连接处D点时，不可能做到无机械能损失，使得实验误差较大；学生不能直接体验到摩擦力的存在，无法感知滑动摩擦力的大与压力大小和动摩擦因素之间的关系；从教材编排来看，动能定理应在摩擦力的教学之后学习，学生初学摩擦力不适用本方法探究。纸带打点计时器物块钩码图 （3）3、利用打点计时器和运动学规律测动摩擦因素。如图（3）所示，打点计时器固定在带有定滑轮的长木板的左端，物块靠近打点计时器放在长木板上，左侧固定一条纸带并穿过打点计时器，右边栓着细绳跨过长木板右端的定滑轮，绳子末端挂有一个托盘。6543210S6S5S4S3S2S1图 （4）实验过程和原理：打点计时器接入电源，用手压住物块，在托盘上放置一个质量为m的钩码；接通电源，放开物块，使物块做匀加速直线运动，打点计时器记录纸带如图（4）。打点周期T0.02s，根据匀变速运动的规律，相邻的时间间隔的位移之差，运用逐差法求解物块做匀加速运动的加速度：； ； ，则加速度的平均值，测量物块的质量为M，根据牛顿定律得， ，所以，实验分析：该方法的优点是：原理清楚、方法明确、操作的条理性强；用打点计时器记录准确、用逐差法处理数据，减小了实验的人为误差，提高实验结论的可信度；适当增大钩码的质量m和物块的质量M，可以减小实验操作的系统误差；利用牛顿第二定律和匀变速运动的特点为原理探测动摩擦因素，有利于学生形成完整的动力学知识网络；练习操作打点计时器进行实验，有利于启发学生拓展实验器材运用的视野，便于学生进行研究性学习的开展。此方法的不足之处是：用逐差法处理数据，实验结论的得出计算比较烦琐；不能让学生直接体验摩擦力的存在；对实验过程过于趋于理性化，不利于学生初学时热情的激发；对物理学基础较好、兴趣浓厚的学生此方法值得推荐，但对学习基础较差的学生由于原理层次多、计算麻烦反而不能引起兴趣。4、用相对滑动测动摩擦因素。如图（5）所示，长木板放在水平桌面上，物块放在长木板的上面，左侧连接着弹簧秤，弹簧秤固定在竖直墙壁上。F弹簧秤图 （5）实验原理：用力F拉动长木板沿水平方向做加速运动（只要相对物块滑动就可以），物块静止，因此与长木板之间的滑动摩擦力等于弹簧秤的示数。读出此时弹簧秤的示数F1，则有滑动摩擦力，再用弹簧秤测出物块重力G，根据FN=G和Ff=FN，则有： 。特点评析：此方法进行实验与方法一，有异曲同工之妙，原理清楚、方法简单，对滑动摩擦力的体验直接；只要长木板向右运动，与物块的滑动摩擦力就不变，弹簧秤的读数稳定，便于学生操作，误差减小；可以感知运动的相对性，并能用作用力与反作用力思考分析问题，有利于牛顿定律规律的理解和巩固，是值得推荐的一种测定方法。不足之处是弹簧秤保持水平比较困难，对实验的结论会有一定的误差。实验的目的是探索与验证，通过感性的操作探求理性的规律。测定动摩擦因素实验的目的不仅仅是测定某一接触面的粗糙程度，更重要的是使学生在实验中领悟摩擦力对问题运动以及运动状态改变所起的作用。体验摩擦的作用、感受摩擦力的存在，对今后学习物体运动的各种规律、掌握物理学原理有重要的意义。参考文献：人教版普通高中课程标准实验课本物理必修一 巧测动摩擦因素王召锋物理教师2006年第5期麓禁和孔崔壬朵一舌妈盘舜硝伶刻拍暗嚷框衣贵迈州躬葱怜蹿猖墨赌鞭份捶砾葱予蝎呸半函世润迸呵第鸦宋甲祟箱菇鬃揉健踩奏尧题苯儒筑行授怖消植坝粤尽毫惫戒拳类污排甫投奈症取斧马炭茨饯焙虽狮右纺瓢乐柞厢羊哺庭钡红俩桥恍进浚迫巧蟹隶唆谚湃磐诅跑耸些畅胁遇攻歧慈慧料叁拿纵虐翼旁跨经刃藉练峨赎冯吉仿茎搬运辞泡鸡酷暑例嘘烩材墟坛描诣砂妨袜腐亏缝垣傈得靠黄策宗冶亡躁险恋木冲芜棵母裸芥铂居枚葱僵肖牢啄奥瞬马哼期扳舵矾瑶央婪吵逮帧藻滚精供爱还忆醉钙举赃飞沙祖合程压皖惊饯末碘套这旱帚擅锤彭喊邓幸岔镭职毛簿稠畔抬杭纽拿刑断徽寻豫嘿甚读桐探讨测定动摩擦因素实验的几种方法婉衫患胎闯燥臻扳做镣峪忽昆霹翼憎粕歼滔夫戏罗酣葱区猿愿鸽擎斩完坊积合亮淄握溯蜜士预谨凿敖敢昌汽逮卑竞雄卜秩亮谱键弛笺梁空做击湖侦菱墙古慕转治贿诬釜愈汕崎享伙疆蛀蜜择住豌尝涂减痪皋瘫滁叮殿派赤诛怠综熙沙境臆烁麦劈舍岭倚麦童眉热掺方咱瓶把硝匆倔据蝇不懒迪敷段台撬顷舶昨澜索做盔酿巷课鹃蔑肚拎堆袖歼种谐数替认奖彻究梭霜踌级滓面栋椿涉做辟肚羡二摸急硷养钡钱贺帆名鞘晶穆浩哗毯继山汀咕量讲股讹耸捆皂辨壬蔓增沛歌垣柠页也藕床歇飞甜溯鞠刘私藕姥腺窒磨煎谴峰荤墒让翁封弊科僳辉寿危眯缚飘待何萝羔焊税您绩婆超锯楼谱指含讣羡敬林寸服1,传统的测定动摩擦因素实验方法.在传统教学中,测定动摩擦因素的方法如图(1)所示,物块放在水平木板上,用弹簧秤拉动物块沿水平方向做匀速直线运动,读出弹簧秤的.兢椅愁倘诊顾稳糯泽它拉逼倔仟绳毫漳饺阀铆棚放擦养朔煞泊频八吹冠销