人教版物理八年级下册教材
［1］中的“探究滑动摩擦力的影响因素”实验存在两点不足：一是操作不方便，无法保证徒手匀速拉动木块，且测量时读数不方便；二是无法探究滑动摩擦力与重力的关系。目前，许多实验改进方案基本上只解决了第一个不足，第二个不足在诸多改进方案中几乎没有得到有效解决。在教学过程中，这个问题给一线物理教师带来了诸多不便，也给学生理解知识点带来了困扰。为此，笔者进行了以下实验改进。
1 问题背景
1.1 教材实验方案及其不足
人教版物理八年级下册教材中的“探究滑动摩擦力的影响因素”实验装置如
图1所示，该实验方案虽然简单易懂，但实验操作时无法保证手拉木块做匀速直线运动，更难的是还要读出运动时的弹簧测力计示数。上述操作决定了该方案偏差较大，可信度不高。
1.2 现有改进方案的不足
在诸多的物理学习资料中，几乎都能够查到如
图2所示的实验改进装置，即它已成为改进测量滑动摩擦力的典型方案。
该方案既能有效完成“探究滑动摩擦力的影响因素”实验，还能巧妙解决教材所提方案的不足。操作方便表现在：手拉木板B可不用作匀速直线运动，因弹簧测力计是静止的，故读数很方便。但是，A对B的压力大小等于A的重力，方向是竖直向下，这就导致无法探究滑动摩擦力大小与重力的关系，容易使学生产生错误理解——重力越大，摩擦力越大，重力是影响滑动摩擦力的因素。
1.3 实验改进的思考
为解决上述实验的不足，笔者在
图2改进装置的基础上作了进一步的改进。首先把木块A换成方形盒子，且在盒子左右两侧粘上橡胶磁片；然后把长木板B换成长纸片或长布片，再将
图2顺时针转动90°，使整个装置竖起来（
图3）；将A和B紧贴在竖直的磁性黑板上，这样就将重力与压力分开在两个方向上了。
实验时，先用测力计测出A的重力，再按上述方法将整个装置贴放在竖直黑板上，用手拉动纸片B竖直向下运动，则A与B之间的摩擦力大小等于弹簧测力计增大的示数。当探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时，只要将长纸片换成长布片即可；当探究滑动摩擦力与压力的关系时，只要在方盒内增减磁铁的块数，就能改变A与B之间的压力大小；当探究滑动摩擦力与重力的关系时，在盒子A中增减钩码，就能改变A的重力大小。
2 制作材料
方形塑料盒、橡胶磁片、纸条、钕磁铁、S形挂钩、弹簧测力计（0～5 N）、细绳、钩码。
3 制作步骤
先在方形塑料盒底部粘贴上橡胶磁片，再把S形挂钩固定在磁性黑板的最上沿；依次将细绳、弹簧测力计、贴有橡胶磁片的方盒、纸条从上到下按
图4所示组装好实验器材即可。
4 教具使用及效果
4.1 探究滑动摩擦力与压力的关系
（1） 用弹簧测力计测出贴有橡胶磁片的方盒和6块钕磁体的总重力为1.0 N（
图4）。
（2） 把6块钕磁体吸在方盒外侧的橡胶磁片上，再把方形盒压在纸条上，拉动纸条测出拉力为2.6 N，则此时方盒受到的滑动摩擦力为1.6 N。
（3） 取其中两块钕磁体吸在方盒内侧，增大方盒与黑板之间压力，其余4块继续吸在方盒的外侧，拉动纸条测出拉力为3.0 N，则此时方盒受到的滑动摩擦力为2.0 N。
（4） 依次取4块、6块钕磁铁吸在方盒内侧，改变方盒与黑板之间的压力大小，重复实验，所得实验数据见
表1。
（5） 从
表1可以看出，在其他条件不变的情况下，压力越大，摩擦力越大，达到了预期效果。
4.2 探究滑动摩擦力与重力无关的实验
（1） 用弹簧测力测出空方盒的重力为0.8 N，把方盒贴在纸条上，拉动纸条测出拉力为3.9 N，则此时方盒所示滑动摩擦力为3.1 N。
（2） 在方盒内放入一个50 g的钩码，总重力为1.3 N，把方盒贴在纸条上，拉动纸条测出拉力为4.3 N，则此时方盒所示滑动摩擦力为3.0 N。
（3） 在方盒内放入两个50 g的钩码，总重力为1.8 N，把方盒贴在纸条上，拉动纸条测出拉力为4.8 N，则此时方盒所示滑动摩擦力为3.0 N。
（4） 从
表2中数据可以看出，在压力大小和接触面的粗糙程度不变的情况下，滑动摩擦力大小不随重力变化而变化。
5 创新之处
（1） 在改进实验装置的基础上进一步创新，利用简单的物理器材，顺利完成了多项“探究滑动摩擦力影响因素”实验。在教学过程中，把压力与重力分开，既有利于教师的教，也有利于学生的学，解决了长期困扰师生有关滑动摩擦力与重力无关的实验探究问题。
（2） 教材和诸多现有资料几乎都是探究水平方向摩擦力的测量，该改进装置为学生提供了一种测量竖直方向摩擦力的案例，能拓展学生的物理思维和实验能力。
（3） 充分利用现有物理器材、网上订购橡胶磁片和钕磁铁，使实验器材的准备和操作较为简单，既可以作为教师的演示实验，也可以作为学生的分组实验。
京公网安备11010202008535号
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