有一次课堂实验,大家就滑动摩擦力的大小到底和什么有关展开了讨论,小雨第一个发言,她给出了一个大胆的假设,说只要接触面的粗糙程度一样,滑动摩擦力就只跟压力和速度有关。叶子姐姐立刻用实验反驳了她的猜想。叶子把木块用弹簧测力计以速度v₁匀速拉动,结果示数是F₁。接着给木块上加砝码,还是以同样速度拉动,示数变成了F₂。然后再换个速度v₂拉木块,示数变成了F₃。结果大家发现F₁<F₂=F₃,说明压力越大摩擦力越大,速度快慢对摩擦力几乎没有影响。小雨的猜想就被彻底推翻了。 小明也进行了一个实验,他把弹簧测力计、木块、砝码还有木板和毛巾都准备齐全。他先把木块放在木板上匀速滑动,弹簧测力计的示数是4N,这就是木块与木板之间的滑动摩擦力。然后他把毛巾铺在木板上,再用同样速度拉木块,弹簧测力计的示数变成了6N。通过对比这两个结果小明得出结论:接触面越粗糙滑动摩擦力就越大。接下来小明给木块加上砝码再拉发现怎么也拉不动了。为了继续实验他取下砝码让木块静止在毛巾上读取数据再反向拉木块发现静止摩擦力和滑动摩擦力数值相近。这样就证明了“最大静摩擦≈动摩擦”。 小于、小芳和小金三位同学做了一个“叠放”实验。他们先把木块A放在桌面上滑动,弹簧测力计的示数是0.6N。接着他们把木块A和B叠放在一起再滑动发现弹簧测力计的示数还是0.6N。通过比较这两个结果他们发现压力翻倍了但是滑动摩擦力却没变。为了验证这一点他们又把A和B用胶带固定在一起再滑动发现弹簧测力计的示数还是0.6N。这样就验证了“压力一定时受力面积不影响摩擦力”。 小聪把实验做成了一幅“连环画”,用三幅图依次展示不同变量。第一幅图里木板速度从慢到快变化但是弹簧测力计的示数始终保持在4N。这说明速度对滑动摩擦力没有影响。第二幅图里他们把毛巾换成木板后发现弹簧测力计的示数变成了6N。这说明接触面越粗糙滑动摩擦力就越大。第三幅图里他们给木块加上砝码后发现弹簧测力计的示数升到了7N。这说明压力越大滑动摩擦力就越大。 小明想用钩码替代沙桶进行实验,结果遇到了问题。因为钩码质量变化太快会让弹簧测力计指针抖动读数不稳导致实验失败。正确的做法是先算出钩码总质量换算成拉力然后再缓慢地加上去直到滑块做匀速直线运动为止。虽然过程麻烦一点但是能保证拉力等于摩擦力等于重力分量。 小刚和小强遇到的问题是弹簧测力计一边走一边读数据很困难。后来他们改进了方法:把木板固定在桌边让滑块在水平段做匀速直线运动;然后把弹簧测力计倒挂在滑轮上反向拉木板这样就能站在原地读数了误差瞬间减半了;再配上图丁的“斜面+滑轮”组合不仅能测滑动摩擦力还能测滚动摩擦力一机多用。 同学们还把拔河比赛搬到操场上进行物理实验他们发现穿钉鞋和铺沙能让地面更粗糙从而增加最大静摩擦起步阶段更稳;体重重的同学能提供更大的正压力鞋底宽和鞋纹深则能增加接触面粗糙程度综合这两点班级赢得拔河比赛的概率就会大大提高物理知识真能转化为赛场优势呢!