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探究静摩擦力

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实验目的

1、验证静摩擦力的存在。

2、探究物体受到的静摩擦力和最大静摩擦力。

3、探究物体正压力与最大静摩擦力之间的关系。

4、探究物体之间接触面粗糙程度与最大静摩擦力的关系。

实验原理

两个物体相互接触并相互挤压,而又相对静止的物体,在外力作用下如只具有相对滑动趋势,而又未发生相对滑动,则它们接触面之间出现的阻碍发生相对滑动的力,(两个相互接触的物体将要发生而尚未发生相对运动时产生的摩擦力)叫做静摩擦力。物体受到的静摩擦力随外力的变化而变化,当其值增大到一定程度(最大静摩擦力)时,物体就会运动起来。大小:静摩擦力根据外力而变化,但有一个最大值,叫做最大静摩擦力。最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。方向:跟接触面相切,跟相对运动趋势的方向相反。 

实验器材

 

序号

实验箱名称

器材名称

数量

备注

1

相互作用

滑木块

1

 

2

相互作用

杠杆轴

1

 

3

高中物理通用组合仪器箱

槽码组

1

 

4

相互作用

圆筒测力计2N

1

 

5

相互作用

圆筒测力计5N

1

 

6

相互作用

砂纸

1

 

实验步骤

一、探究物体的正压力与其受到的静摩擦力的关系

1、将滑木块的橡胶面朝上放在砂纸上,并与 2N 的测力计钩相连。用较小的力拉木块,且保持木块不动,此数值即为摩擦力的数值。

2、记录当刚开始移动滑木块时的力,并将数据填入实验数据表,此数值即为最大摩擦力的数值。

3、给滑木块增加槽码,并记录其质量。用测力计拉动滑木块,记录滑木块刚开始移动时的力,并将数据填入实验数据表一,此数值即为最大摩擦力的数值。

4、重复步骤3两次,记录数据填入实验数据表。

实验数据表一(砂纸)

实验序号

木块与槽码总质量m/kg

砂纸受到的正压力F/N

最大静摩擦力 f/N

1

 

 

 

2

 

 

 

3

 

 

 

 

二、探究接触面粗糙程度对静摩擦力的影响。

将滑木块的橡胶面朝上放在白纸上,重复实验一中的所有步骤并填入实验数据表二中。

实验数据表二(白纸)

实验序号

木块与槽码总质量m/kg

砂纸受到的正压力F/N

最大静摩擦力 f/N

1

 

 

 

2

 

 

 

3

 

 

 

结果与讨论

1、最大静摩擦力与摩擦面的粗糙程度有关系吗?有怎样的关系?

2、最大静摩擦力与物理的正压力有关系吗,有怎样的关系?

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