论文部分内容阅读
实验题是中考试题中常见的一种题型,具有概念性强、针对性强、判断性强、知识容量大、考查覆盖面广等特点,主要考查学生的动手能力、判断能力、比较能力和分析解决问题的能力,探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”也是中考物理的主要实验之一.在这里,有必要再重温一下它的探究过程.
【提出问题】 滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?
【猜想与假设】
A.可能与压力大小有关
B.可能与物体间的接触面的粗糙程度有关
C.可能与物体间的接触面积大小有关……
【制定计划与设计实验】
实验原理:二力平衡.
实验方法:控制变量法、比较法.
实验器材:粗糙程度相同的长木板、带钩的长方体木块、毛巾或棉布、砝码、弹簧测力计等.
1.如何测量滑动摩擦力的大小
将木块置于水平放置的长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做匀速直线运动,根据二力平衡的知识,此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小.
2.如何改变接触面的粗糙程度? 分别用毛巾、棉布、木板作为接触面.
3.如何改变物体对接触面的压力的大小? 在木块上放砝码.
4.如何改变物体接触面积的大小?木块分别平放、侧放或竖放.
5.怎样研究某种因素对摩擦力大小的影响?控制变量法.
实验装置图:
【进行实验与收集数据】
1.将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块(图1甲),记下弹簧测力计的示数,并填入表1.
2.将砝码放在木块上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块(图1乙),记下弹簧测力计的示数,并填入表1.
3.将棉布或毛巾铺在长木板上,将木块平放在铺有棉布或毛巾长木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块(图1丙),记下弹簧测力计的示数,并填入表1.
4.将木块侧放或竖放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,记下弹簧测力计的示数,并填入表1.
【分析与论证】
1.比较1、2两次实验数据,可以得出:当接触面的粗糙程度和接触面积一定时,压力越大,滑动摩擦力越大.
2.比较1、3两次实验数据,可以得出:当压力大小和接触面积一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
3.比较1、4两次实验数据,可以得出:当压力大小和接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力大小与接触面积大小无关.
综上所述:滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度和压力大小有关,与接触面积大小无关;接触面越粗糙,压力越大,滑动摩擦力越大.
【评估】 在实验操作中,由于很难保持木块做匀速直线运动,发现弹簧测力计示数不稳定,很难读数,为了克服这种实验中的不足,可作如下改进方案(图2).将木块放在长木板上,木块与弹簧测力计相连,弹簧测力计水平固定,通过细线水平拉动木板,无论木板怎样运动,木块都保持静止,便于读数.
【中考链接】 小红和小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,小红设计了如图3所示的三次实验.
(1)实验要求用弹簧测力计拉着木块沿水平方向直线运动,根据原理,可知此时摩擦力与拉力二力大小相等,否则弹簧测力计的示数不等于摩擦力.
(2)在图3甲所示实验中,弹簧测力计的示数为N.
(3)比较图3甲、乙两次实验,可以得出结论:当接触面的粗糙程度一定时,,滑动摩擦力越大.
(4)比较两次实验,可以得出结论:当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
(5)小红还要探究滑动摩擦力是否与物体间的接触面积大小有关,她将木块切去一半,重复图3甲的操作过程,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关.你认为他的结论可靠吗?答:.小红在实验中存在的问题是.
(6)小明仔细观察了小红的实验过程,发现除实验次数少之外,还存在着不足,请你帮小明写出其中一条:.
(7)请针对你提出的实验过程中的不足写出改进方案.(画图或文字说明均可)
参考答案:(1)匀速、二力平衡;(2) 2.4;(3)压力越大;(4)甲丙;(5)不可靠,没有控制压力不变;(6)很难保持木块做匀速直线运动;(7)(如图2)将木块放在长木板上,木块与弹簧测力计相连,弹簧测力计水平固定,通过细线水平拉动木板.
【提出问题】 滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?
【猜想与假设】
A.可能与压力大小有关
B.可能与物体间的接触面的粗糙程度有关
C.可能与物体间的接触面积大小有关……
【制定计划与设计实验】
实验原理:二力平衡.
实验方法:控制变量法、比较法.
实验器材:粗糙程度相同的长木板、带钩的长方体木块、毛巾或棉布、砝码、弹簧测力计等.
1.如何测量滑动摩擦力的大小
将木块置于水平放置的长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做匀速直线运动,根据二力平衡的知识,此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小.
2.如何改变接触面的粗糙程度? 分别用毛巾、棉布、木板作为接触面.
3.如何改变物体对接触面的压力的大小? 在木块上放砝码.
4.如何改变物体接触面积的大小?木块分别平放、侧放或竖放.
5.怎样研究某种因素对摩擦力大小的影响?控制变量法.
实验装置图:
【进行实验与收集数据】
1.将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块(图1甲),记下弹簧测力计的示数,并填入表1.
2.将砝码放在木块上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块(图1乙),记下弹簧测力计的示数,并填入表1.
3.将棉布或毛巾铺在长木板上,将木块平放在铺有棉布或毛巾长木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块(图1丙),记下弹簧测力计的示数,并填入表1.
4.将木块侧放或竖放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,记下弹簧测力计的示数,并填入表1.
【分析与论证】
1.比较1、2两次实验数据,可以得出:当接触面的粗糙程度和接触面积一定时,压力越大,滑动摩擦力越大.
2.比较1、3两次实验数据,可以得出:当压力大小和接触面积一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
3.比较1、4两次实验数据,可以得出:当压力大小和接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力大小与接触面积大小无关.
综上所述:滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度和压力大小有关,与接触面积大小无关;接触面越粗糙,压力越大,滑动摩擦力越大.
【评估】 在实验操作中,由于很难保持木块做匀速直线运动,发现弹簧测力计示数不稳定,很难读数,为了克服这种实验中的不足,可作如下改进方案(图2).将木块放在长木板上,木块与弹簧测力计相连,弹簧测力计水平固定,通过细线水平拉动木板,无论木板怎样运动,木块都保持静止,便于读数.
【中考链接】 小红和小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,小红设计了如图3所示的三次实验.
(1)实验要求用弹簧测力计拉着木块沿水平方向直线运动,根据原理,可知此时摩擦力与拉力二力大小相等,否则弹簧测力计的示数不等于摩擦力.
(2)在图3甲所示实验中,弹簧测力计的示数为N.
(3)比较图3甲、乙两次实验,可以得出结论:当接触面的粗糙程度一定时,,滑动摩擦力越大.
(4)比较两次实验,可以得出结论:当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
(5)小红还要探究滑动摩擦力是否与物体间的接触面积大小有关,她将木块切去一半,重复图3甲的操作过程,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关.你认为他的结论可靠吗?答:.小红在实验中存在的问题是.
(6)小明仔细观察了小红的实验过程,发现除实验次数少之外,还存在着不足,请你帮小明写出其中一条:.
(7)请针对你提出的实验过程中的不足写出改进方案.(画图或文字说明均可)
参考答案:(1)匀速、二力平衡;(2) 2.4;(3)压力越大;(4)甲丙;(5)不可靠,没有控制压力不变;(6)很难保持木块做匀速直线运动;(7)(如图2)将木块放在长木板上,木块与弹簧测力计相连,弹簧测力计水平固定,通过细线水平拉动木板.