本篇文章介绍的是初中20个学生必做物理实验中的“用弹簧测力计测量力”和“测量水平运动物体所受的滑动摩擦力”。
实验一:用弹簧测力计测量力
【实验器材】弹簧测力计、钩码、铁架台。
【实验设计】将弹簧测力计调零后挂在铁架台上,测量若干钩码的重力,并准确读数。该实验还可将测量结果与相应的钩码质量作比较,将结果填写在下表中,并绘制成图像,用来探究重力与质量的关系,如下图所示。
【实验步骤】同学们可以通过观看下面的视频,了解具体的实验步骤。
【实验结论】物体所受的重力与其质量成正比关系,用公式表示为G=mg。
【注意事项】
弹簧测力计是测量力的仪器,在使用时应按以下步骤测量:
1.测量前:
(1)认清弹簧测力计的量程和分度值。
(2)检查指针是否指在零刻度处,若不在,应该调到零刻度处。
(3)使用前,最好用手轻轻地拉挂钩几次,防止指针、弹簧和外壳之间的摩擦而影响测量的准确性。
2.测量时:
(1)测量时,被测的力要施加在秤钩上,要使弹簧测力计的受力方向和弹簧的轴线方向一致。
(2)加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程。
(3)读数时,指针相对于刻度盘要静止,视线必须与刻度盘垂直。
(1)弹簧测力计的正确使用和读数。
(2)评价、分析弹簧测力计的错误使用及可能造成的后果。
(3)准确评价实验方案的合理性。
(4)弹簧测力计使用原理的探究。
(5)弹簧测力计在其他力学实验中的应用。
实验二:测量水平运动物体所受的滑动摩擦力
该实验需在熟练使用弹簧测力计的基础上进行。
【实验器材】弹簧测力计、木块、钩码、粗糙程度不同的木板。
【实验设计】用弹簧测力计在木板上水平匀速拉动木块,根据二力平衡知识可知,此时弹簧测力计的示数就等于木块受到的滑动摩擦力的大小。通过往木块上增加钩码、换用粗糙程度不同的木板等操作,还可以探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
【实验步骤】同学们可以通过观看下面的视频,了解具体的实验步骤。
【实验结论】
滑动摩擦力的大小与压力的大小以及接触面的粗糙程度有关。
(1)在压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(2)在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【注意事项】
(1)注意弹簧测力计的正确使用。
(2)实验时尽量保证匀速、水平拉动弹簧测力计。
(3)待弹簧测力计示数稳定后再读数。
(4)注意控制变量法的正确运用。
(1)知道实验原理及控制变量法在该实验中的应用。
(2)与二力平衡知识的综合考查。
(3)摩擦力方向的判断与作图。
(4)准确评价实验方案的合理性,对改进实验进行准确评估。
(5)准确得出实验结论,并能分析得出错误结论的原因。
中考链接
(2016·大庆)如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置图,长木板固定不动。
(1)甲、乙两图中弹簧测力计拉着木块沿水平方向做 运动时,测力计的读数才等于滑动摩擦力。
(2)此实验的研究方法是 。
(3)比较甲、乙两图,能否得出滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度都有关? 。为什么?答: 。
(4)丙图中木块匀速运动时测力计的读数是 N,滑动摩擦力为 N。(不计滑轮、绳子的重量及二者间摩擦)
(5)若某次实验时木块做加速运动,则所测得滑动摩擦力 (填“偏大”或“偏小”)。
(1)匀速直线
(2)控制变量法
(3)不能 压力和接触面的粗糙程度均不相同,不符合控制变量法的要求
(4)2.4 4.8
(5)偏大
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