高三物理实验总复习专题课件测定动摩擦因数.ppt

测定动摩擦因数 复习精要方案一方案二方案三001 南京师大08届 物理之友 力学综合 一 15011 08届启东市第一次调研测试卷11017 例1040 江苏淮安市07 08学年度第一次调查测试10012 湖北省黄冈中学08届9月模拟考试12057 广东省汕头市2008年模拟考试15gk012 2008年高考理综宁夏卷22 测定动摩擦因数 探究设计实验要求学生将自己掌握的物理知识和实验技能创造性地应用到新的实验情境中 由题给条件自行选定实验原理 确定实验方案 选择合适的器材去研究物理现象 探究物理规律或测定物理量的值 如果实验有几个方案可供选择 要求学生能对几个方案的优缺点进行比较 从各个实验方案中选择最佳方案进行实验 这有助于培养学生的探究创造能力 下面以 测定木块与木板间的动摩擦因数 的实验为例进行分析 复习精要 通过探究知道步骤2中拉力的数据是摩擦块在水平木板上做匀速直线运动的过程中直接读取的 其存在三个缺陷 方案一 如图1所示装置 实验步骤是 1 用弹簧秤测定摩擦块的重力g 2 用弹簧秤拉着摩擦块在水平木板上做匀速直线运动 测其拉力 3 用测量得到的滑动摩擦力和正压力的关系来求动摩擦因数 匀速直线运动很难控制 运动中数据不够准确 无法研究在变速运动中滑动摩擦力是否改变 这样的设计可较好地控制摩擦块做匀速直线运动 但其调节过程比较困难 而且用目测方法判断摩擦块是不是做匀速直线运动 缺乏可靠性 说服力不强 也无法研究变速运动中滑动摩擦力是否改变 并且该实验中因滑轮有摩擦对实验结果也会造成一定的影响 方案二 如图2所示 实验步骤2是调节木板呈水平状态 然后往砝码盘中添加砝码直到用手推一下摩擦块后 摩擦块能在木板上做匀速直线运动为止 此时砝码与砝码盘的总重力g与滑动摩擦力相等 2 用固定的弹簧秤拴住摩擦块使其位于水平木板上 用重物通过滑轮来拉动木板运动 摩擦块与弹簧秤处于静止状态 方案三 3 用测得的滑动摩擦力的值和正压力的关系来求动摩擦的因数 实验装置如图3所示 实验步骤为 1 用弹簧秤测出摩擦块的重力g 根据平衡条件 正压力 该方案实验过程简单易行 能便于学生对滑动摩擦力的性质做理性的理解 通过探究得出方案三有以下优点 变摩擦块运动为木板运动 解决了实验装置图1和图2中控制摩擦块匀速直线运动的困难 也可演示滑动摩擦力的大小与物体相对运动速度的大小无关 变研究对象 摩擦块 由运动平衡为静止平衡 变弹簧秤在运动中读数为在静止中读数 利于观察实验现象 便于准确读数 避免了实验装置2中因滑轮有摩擦对实验结果产生的影响 提高了实验的准确性和可靠性 15 13分 1 弹簧测力计 刻度尺 天平 量筒 电流表 电压表 多用电表等 都是中学物理实验中的常用仪器 虽然它们测量的物理量各不相同 但是它们却存在一些共性 例如 它们都有与被测物理量相关的单位 都存在测量的量程等 这些仪器还具有其他的一些共性的因素 请任意写出其中的两个 2 某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时 设计了两种实验方案 方案a 木板固定 用弹簧秤拉动木块 如图 a 所示 方案b 木块固定 用手拉动木板 如图 b 所示 001 南京师大08届 物理之友 力学综合 一 15 除了实验必需的弹簧秤 木板 木块 细线外 该同学还准备了质量为200g的配重若干个 g 10m s2 零刻度 分度值 测量时须估读等 请根据上述数据画出木块所受摩擦力和压力的关系图象 由图象可求出木板和木块间动摩擦因数是 上述两种方案中 你认为更合理的方案 原因是 该实验中应测量的物理量是 该同学在木块上加放配重 改变木块对木板的正压力 记录了5组实验数据 如下表所示 b 不受木板如何运动的限制 木块的重力 每次拉木板时木块和木板间的摩檫力 解 如图所示 0 25 011 08届启东市第一次调研测试卷11 11 如图所示 质量不同的两个物体a和b 用跨过定滑轮的细绳相连 开始时b放在水平桌面上 a离地面有一定的高度 从静止开始释放让它们运动 在运动过程中b始终碰不到滑轮 a着地后不反弹 不计滑轮与轴间摩擦及绳子和滑轮的质量 用此装置可测出b物体与水平桌面间的动摩擦因数 在本实验中需要用到的测量工具是 需要测量的物理量是 写出物理量的名称并用字母表示 动摩擦因数 的表达式为 天平 刻度尺 a距地面的高度h b在桌面上滑行的总距离s a b的质量ma mb 解见下页 解 设a刚落地时速度为v 由动能定理 1 a落地后b做匀减速运动到0 由动能定理 2 解 1 2 得 1 沙堆表面上的沙粒受到重力 弹力和摩擦力的作用而静止 则 所以 称为摩擦角 解 017 例1 建筑工地上的黄沙堆成圆锥形 而且不管如何堆 其角度是不变的 若测出其圆锥底的周长为12 5m 高为1 5m 如图所示 1 试求黄沙之间的动摩擦因数 2 若将该黄沙靠墙堆放 占用的场地面积至少为多少 2 因为黄沙是靠墙堆放的 只能堆成半个圆锥状 由于体积不变 不变 要使占场地面积最小 则取rx为最小 所以有 根据体积公式 该堆黄沙的体积为 占地面积至少为 因为靠墙堆放只能堆成半个圆锥 故 解得 040 江苏淮安市07 08学年度第一次调查测试10 10 8分 某同学用铁架台将长木板倾斜支在水平桌面上 组成如图 1 所示装置 示意图 测量木块沿斜面下滑的加速度 所提供的仪器有长木板 木块 打点计时器 含纸带 学生电源 米尺 铁架台及导线 开关等 图 2 是打点计时器打出的一条纸带 纸带上标注了几个计数点 相邻两个计数点间还有4个点没有标出 其中s1 7 06cm s2 7 68cm s3 8 33cm s4 8 95cm 则 1 a点处瞬时速度的大小是m s 2 纸带加速度的大小是m s2 计算结果保留两位有效数字 0 74 0 64 3 为了测定木块与长木板间的动摩擦因数 该同学还测量了斜面的高h和斜面的长l 设加速度a 重力加速度g 则动摩擦因数的计算式是 用字母h l a和g表示 3 解 012 湖北省黄冈中学08届9月模拟考试12 11 如图 a 质量为m的滑块a放在气垫导轨b上 c为位移传感器 它能将滑块a到传感器c的距离数据实时传送到计算机上 经计算机处理后在屏幕上显示滑块a的位移 时间 s t 图象和速率 时间 v t 图象 整个装置置于高度可调节的斜面上 斜面的长度为l 高度为h 取重力加速度g 9 8m s2 结果可保留一位有效数字 6 不明显 可忽略 斜面高度h 滑块a的质量m及斜面高度h 且使mh不变 3 将气垫导轨换成滑板 滑块a换成滑块a 给滑块a 一沿滑板向上的初速度 a 的s t图线如图 c 图线不对称是由于造成的 通过图线可求得滑板的倾角 用反三角函数表示 滑块与滑板间的动摩擦因数 滑动摩擦力 3 解 上滑时 s1 1 2g sin cos t12 下滑时 s2 1 2g sin cos t22 代入图给数据s1 s2 0 7mt1 0 4st2 0 6s 解得sin 0 6 0 3 arcsin0 6 arcsin0 6 0 3 题目 057 广东省汕头市2008年模拟考试15 15 10分 现要测定木块与长木板之间的动摩擦因数 给定的器材如下 一倾角可以调节的长木板 如图 木块 计时器一个 米尺 1 填入适当的公式或文字 完善以下实验步骤 让木块从斜面上方一固定点d从静止开始下滑到斜面底端a处 记下所用的时间t 用米尺测量d与a之间的距离s 则木块的加速度a 解 长木板的倾角 或长木板顶端距水平桌面的高度 2 在上述实验中 如果用普通的秒表作为计时器 为了减少实验误差 某同学提出了以下的方案 a 选用总长度l较长的木板 b 选用质量较大的木块 c 使木块从斜面开始下滑的起点d离斜面底端更远一些 d 使长木板的倾角尽可能大一点 其中合理的意见是 填写代号 ac 题目 gk012 2008年高考理综宁夏卷22 22 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数 实验装置如图 一表面粗糙的木板固定在水平桌面上 一端装有定滑轮 木板上有一滑块 其一端与电磁打点计时器的纸带相连 另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接 打点计时器使用的交流电源的频率为50hz 开始实验时 在托盘中放入适量砝码 滑块开始做匀加速运动 在纸带上打出一系列小点 上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分 0 1 2 3 4 5 6 7是计数点 每相邻两计数点间还有4个打点 图中未标出 计数点间的距离如图所示 根据图中数据计算的加速度a 保留三位有效数字 对纸带的研究直接利用逐差法取平均值计算加速度 0 495 0 497m s2 回答下列两个问题 为测量动摩擦因数 下列物理量中还应测量的有 填入所选物理量前的字母 a 木板的长度lb 木板的质量m1c 滑块的质量m2d 托盘和砝码的总质量m3e