对摩擦力演示实验的改进
( ) 滑 长 方 形 木 板 :0mx Omx c 的木 板 一 1光 6 c 2 c 1m
l ( 记为 A, 标 块 用作 底 座 )3 c 9 mx e 的木板 一 ,6 mx c 1m
: 标记 为 B 用作支架 的前 面) 3 c 3 c x e 块( , ,6mx . m lm的 5
( } )
凸
簧。 i
竖 直固定于木板 A的一端 ,使作为摩擦 面的长木板 H正好能在底座 A的中间左 右抽动 。支架 的总厚度 A联接处 同
・一Βιβλιοθήκη E三 三 —— — 围 1b摩擦力演示仪俯视 图 一
l 1 使 其 前 面 板 落 在 长 木 板 H 的 中线 上 。如 图 Ib 正好 —
() 3 量程 为 5牛顿 的弹簧秤一支 。 () 4 轻质 滑轮两个 , 轴两个 。 () 5 粗糙程度不 同的布料两条 , 号砂布 张。 1
运动( 或相对运动趋势 )当“ , 木块” 静止时, 它受到的 l
摩擦力 f 和弹簧秤的拉力 F 就是一对平衡力,即弹 I
簧秤的拉力永远等于“ 木块” 受到的摩擦力, 而与“ I 水 定地指在某一刻度处而不再跳动。
⑥
( )0mx c 4 m的木块~个 ; 6 1c 8mx c 细线若 干 ; 霉 青
3制作 方 法 .
平 面” 的运 动是否“ 匀速” 关 , 无 弹簧秤 的指针 也能稳 素小药瓶 中的橡 皮帽四个 。
f
③支轮 I ⑤A簧 i 弹架 秤 目 定. 算 簧定. 滑.B l 秤弹 轮滑 ④ ⑥.圈
⑤
i
I
f
() 1制作支架 。 首先 , B平放于操作 台上 , c、 把 把
l f i f
{
l
D立 于 B之上 , 端对齐 , 一 用钉子 同定 ; 再把 E放 于 C D之上 , 、 用钉子 固定 , 形成没有上下底 的方形盒子 , 打印弹簧秤 刻度 , 贴于前面板正中位 置。 第i , 在支架
面” 来研究与摩擦力有关 的因素 。这种方法存 在着如 ,
三 、 器 的 制 作 仪
下不足: 一是弹簧秤位于水平面上, 只有前排少数学 l
易看 清其 读数 ;三是人拉 动弹簧秤时很难 保证真 正 { “ 匀速” 运动 , 这样就会使木块 的速度忽大忽小 , 使 I 致
本仪器 的主体结构就是一个竖起来的弹簧秤 , 如
f所示 。为增加其稳定性 , 可在支架背后与
1 9・ 3
王文祥 王硕军 弭宝国: 对摩擦力演示实验的改进
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一
广_ 可1 c !二 ! = = 竺
—. f——— I + 一 3c ————l 6m
图 2 b 支 架侧 视 -
滑块重( ) N 配重( 正压力( 摩擦力( N) N) N)
不稳定, 造成读数困难。 假如把弹簧秤固定下来, 并且 j 用作摩擦面 ) H, 。 面向学生 , 学生读数就方便了; 假如把移动“ 木块” l 改 ( ) 眼 圈一 个 。 2羊
为 移 动 “ 平 面 ” 那 么 只要 “ 块 ” “ 平 面 ” 相 对 : 水 , 木 和 水 有
《 教学 与管 理 》
2 1 年 6月 2 01 0日
对摩擦 力演示实验 的改进
⑩河北唐 山师 范学院玉 田分校 王文祥 王硕军 弭宝国
一
、
传统实验方法存在 的不足
1
基于上述分 析 , 者对 实验进行 了改进 , 笔 制作 了
传统的摩擦力演示实验, 都是用弹簧秤拉着一个 l 摩擦力演示仪 , 有效 地克服 了上述 缺点 , 得 了很好 取 木块在一“ 水平面” 上运动, 通过增加压力、 更换“ 水平 l 的实验效果 。
笔者通过认真分析发现, 该实验效果不好的原因 I 板 两 块 ( 记 为 c、 木 标 D,用 作 支 架 的 两 侧 )3 c ,9mx 在于“ 弹簧秤水平放置; 弹簧秤和木块是运动的, 且不 fc lm 的 木 板 一 块 ( 记 为 E, 作 支 架 的 后 面 ) mx c 9 标 用 ,
对平衡力( 即摩擦力 f 不等于拉力 F 而 弹簧秤 的示 : , , 使弹簧秤产生读数 。 钩
数等于 F立,在实验中的表现就是弹簧秤指针不停 l { ) 地跳动, 并不能稳定地指在某一刻度处 , 这进一步增 I
加了学生读数 的困难 。
二 、 因 分 析 原
2所 需 器材 .
能保证运动的匀速性 ”造成学生看不到指针 , , 少数学 ! 0mx .c x c c 2 m lm的木条两根( 4 5 标记为 F G, 、 用作底板
生 围拢过来后 , 到的弹簧秤是运 动的 , 且指针 也 f 的 限位 条 )10 mx 0mx c 的 木 板 一 块 ( 记 为 看 并 上 ,2 c 1c 2m 标
用 做弹簧秤支架 。 图 2 a2 b所示 。 如 一 、- 其次 , A 用 4纸 前 面板 的顶端 中线上 固定一个羊 眼圈 ,用 来悬挂弹 () 2 组装底座 。首先把 上述 “ 弹簧秤支架” 用铁钉
‘ 写三三三兰兰妄三三三亳 ==一 三 三 =二 ==
图1 摩擦力 仪前 一 a 演示 视图
0 15 . 15 . 30 . 15 . 3. 0 4. 5 O6 12 . 18 .
P -9m . e 1
图 2 a 支架 一
其方 向总是和相对运动的趋 势方 向相反 ” 这一力学 中 定一木块 。其次 , 在底座 A上固定限位木条 F G, 、 形 的难点 。 成一个滑槽 。第三 , 四个小橡皮塞 固定 于底板 A下 把 面的四个角处 , 作为支脚 。 针, 挂在顶端的羊 眼圈上 。 () 4 安装定 滑轮 A、 。 B 把作为摩擦面的木板 H置 进一步增大拉力 ,在达 到最大静摩擦力之后 , 木
1带 作 思路 .j
图 生能看到, 可见度差; 二是弹簧秤是运动的, 学生不容 I 1 示 。 所
把一个弹簧秤 固定在一个支架上 , 用定滑轮改变
木块 的加速 度 a不 等于零 , 据牛 顿第 二定律 f 的方向 , 时拉动长木板 , 根 力 实验 使木块 和木板之 间产 F -- a此时木块受到的摩擦力和拉力就不再是 一 l 柑f , - m 生相对 运动或相对运 动趋势 ,用细线 拉动弹 簧秤挂