探究“滑動(dòng)摩擦力大小的影響因素”的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

聞月豐　彭松林

摘要：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)更接近勻速，用電動(dòng)機(jī)替代手拉動(dòng)木塊較為科學(xué)。另通過改變通過電動(dòng)機(jī)的電流大小，還能方便探究出滑動(dòng)摩擦力的大小與速度是否有關(guān)。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)改進(jìn)；滑動(dòng)摩擦力；速度；電動(dòng)機(jī)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2013）9（S）-0053-1

在探究“滑動(dòng)摩擦力大小的影響因素”的實(shí)驗(yàn)中，課本利用如圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，較突出的問題是用手在拉動(dòng)彈簧測力計(jì)時(shí)難以保證木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致彈簧測力計(jì)的示數(shù)不夠穩(wěn)定，數(shù)據(jù)存在較大誤差：若探究滑動(dòng)摩擦力的大小與速度是否有關(guān)，利用該裝置探究存在明顯不足。筆者嘗試?yán)眯‰妱?dòng)機(jī)代替手拉動(dòng)木塊，通過調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來改變木塊移動(dòng)的速度，取得了較理想的實(shí)驗(yàn)效果。

器材準(zhǔn)備：長方形木板兩塊，定滑輪，木塊，彈簧測力計(jì)，電動(dòng)機(jī)（錄音機(jī)），尼龍線，電源，開關(guān)，導(dǎo)線若干，滑動(dòng)變阻器等：

改進(jìn)方法：如圖2所示，將兩塊長方形木板垂直放置且用自攻螺絲固定，在直角位置處安裝定滑輪，將彈簧測力計(jì)用雙面膠粘在木塊上，繩子經(jīng)定滑輪一端系在彈簧測力計(jì)的掛鉤上，另一端固定在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上。電動(dòng)機(jī)與電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器用導(dǎo)線連成串聯(lián)電路：

實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：采用4節(jié)干電池串聯(lián)供電。移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片先后處于多個(gè)不同位置，提供大小不同的電流，讓電動(dòng)機(jī)以不同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)；木塊在繩子的帶動(dòng)下將以大小不同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，分別記錄多次彈簧測力計(jì)的示數(shù)：

實(shí)驗(yàn)評(píng)估：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)更接近勻速，改變轉(zhuǎn)動(dòng)速度可以通過改變電流的大小來實(shí)現(xiàn)這一特點(diǎn)，利用圖2裝置可以實(shí)現(xiàn)讓木塊在水平面上以不同速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)；為防止彈簧測力計(jì)自身重力對(duì)讀數(shù)的影響，將彈簧測力計(jì)用雙面膠固定在木塊上，使彈簧測力計(jì)的示數(shù)更為精確；多次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)顯示，彈簧測力計(jì)的示數(shù)近似相等；說明在壓力、接觸面粗糙程度相同的情況下，滑動(dòng)摩擦力與木塊移動(dòng)的速度大小無關(guān)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳林鋒，滑動(dòng)摩擦力演示實(shí)驗(yàn)操作的小技巧[J]，物理教學(xué)探討，2006，（9）：60.

[2]雷新亮，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新提升教學(xué)效益[J]，物理教學(xué)探討，2012，（10）：60.

（欄目編輯 陳潔）