高中 物理 演示实验 挑战难度 相互作用——力

基于等效法的细绳摩擦力研究

细绳 · 摩擦力 · 等效法

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以 细绳 为研究对象,用等效法观察并记录 摩擦力 的变化,探究它与其他因素的关系。

配套虚拟仿真:基于等效法的细绳摩擦力研究(虚拟探究)

以 细绳 为研究对象,用等效法观察并记录 摩擦力 的变化,探究它与其他因素的关系。

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实验目的

  • 学会使用弹簧测力计、螺旋测微器测量(或观察)细绳 的 摩擦力。
  • 会用等效法研究影响 摩擦力 的因素,知道如何设置对照与重复实验。
  • 理解并归纳:弹力的大小与形变量有关,方向垂直接触面。

实验原理

弹力的大小与形变量有关,方向垂直接触面。

力的合成与分解都遵循平行四边形定则。

本实验以等效法为基础,只改变一个因素、保持其他条件相同,通过比较不同条件下 摩擦力 的变化来归纳规律。

关键公式 / 方程式 F合² = F₁² + F₂² + 2F₁F₂cosθ

实验器材

弹簧测力计
螺旋测微器
米尺
低压电源
示波器
线圈

实验步骤

1

准备器材

按实验要求选取并检查器材:弹簧测力计、螺旋测微器、米尺、低压电源,确认完好可用。

2

设计对照

确定要研究的变量(如 液体的种类),设计"只改变一个因素、其他条件相同"的对照方案。

3

进行实验

按方案操作,改变研究条件,观察并记录 细绳 的 摩擦力 的变化情况。

4

重复测量

每种条件至少重复 3 次,把现象和数据记录到表格中,保证结果可靠。

5

分析归纳

比较不同条件下 摩擦力 的差异,必要时画出图像,找出其中的规律。

6

得出结论

结合实验原理写出结论,并分析可能影响结果的误差来源。

实验现象

实验中 细绳 的 摩擦力 变化可以稳定地观察到,多次测量结果接近。

实验结论

结论

通过实验可以归纳出:弹力的大小与形变量有关,方向垂直接触面。

安全提示

请务必遵守以下安全要求

使用打点计时器要用规定的交流电源,电压不能过高。

实验结束要及时断开电源,整理仪器。

激光不要直射眼睛,也不要对着镜面反射到人眼。

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