探究摩擦力因素

控制变量法探究 f=μN · 压力与接触面粗糙程度 · 初中力学
向右拖动弹簧秤拉动木块
光滑木板 200g 0 1 2 3 4 5 0.0 N 拉→ f F拉 N G 砝码 100g 100g 100g 拖砝码放到木块上 拖"拉→"向右拉动

实验引导

1选择接触面(光滑/粗糙/毛巾)
2砝码到木块上改变压力
3拖弹簧秤缓慢匀速拉动木块
4读弹簧秤示数 = 摩擦力
5记录数据,换条件重复

接触面选择

摩擦系数 μ0.20

实时数据

拉力 F拉0.00 N
摩擦力 f0.00 N
压力 N1.96 N
木块质量200 g
砝码质量0 g
f/N = μ
等待拉动

数据记录

接触面N(N)f(N)μ
匀速拉动后记录

显示选项

力的箭头

滑动摩擦力

滑动摩擦力的大小与压力成正比,与接触面的粗糙程度有关。

  • f — 滑动摩擦力(单位:N)
  • μ — 动摩擦因数,由接触面材料和粗糙程度决定
  • N — 压力(水平面上 N=mg)

实验方法:用弹簧秤匀速拉动木块,此时拉力=摩擦力(二力平衡),读弹簧秤示数即为摩擦力。

控制变量法

探究摩擦力时需要控制变量:

  • 探究压力对摩擦力的影响:保持接触面不变,改变压力(加砝码)→ 压力越大,摩擦力越大
  • 探究接触面对摩擦力的影响:保持压力不变,改变接触面(光滑/粗糙/毛巾)→ 越粗糙,摩擦力越大

考点提醒:摩擦力与接触面积无关!与速度无关!只与压力和粗糙程度有关。

典型例题

题目:一个质量 500g 的木块放在水平桌面上,桌面的动摩擦因数 μ=0.4。用弹簧秤水平匀速拉动木块,弹簧秤示数为多少?

N = mg = 0.5 × 10 = 5 N
f = μN = 0.4 × 5 = 2.0 N
匀速时 F拉 = f = 2.0 N
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