研究滑动摩擦现象方法一

【目的和要求】

　　通过实验进一步明确决定滑动摩擦力大小的因素，掌握测定滑动摩擦系数的原理和方法。

【实验原理】

　　一个物体在水平面上做匀速直线运动时，物体所受的滑动摩擦力与外界施加的水平拉力是一对平衡力。测出物体所受的水平拉力即可求得水平面对物体的摩擦力，由f＝μN即可求出物体与水平面间的滑动摩擦系数。

【仪器和器材】

　　摩擦计（J2109型），斜面小车（J2108型），钩码（J2106型），砝码，砝码盘，坐标纸，长毛巾，棉布，玻璃板，测力计（J2104型）。

【实验方法】

　　1．将一端装有定滑轮的长木板放在水平桌面上，调节木板成水平状态。

　　2．用测力计称出摩擦块所受的重力，将摩擦块放在长木板上，用细线将摩擦块跨过滑轮与砝码盘相连，如图2．5－1。注意调整滑轮的高度，使线与木板表面平行。

　　3．逐渐在砝码盘中加砝码，直到用手推动一下摩擦块后，摩擦块能在木板上做匀速直线运动为止。称出砝码盘和砝码的总重，即求出此时摩擦块所受的摩擦力f（应重复几次求平均值）。摩擦块对木板的压力N等于摩擦块所受的重力。

　　4．依次在摩擦块上加50克、100克、150克、200克、250克钩码，即改变摩擦块对木板的压力N，重复以上实验可发现摩擦块所受的摩擦力变大。分别记下摩擦块所受的摩擦力f₁，f₂，f₃，……，将以上结果填入下面的表格中。

　　5．以滑动摩擦力f为纵坐标，压力N为横坐标，在坐标纸上描出滑动摩擦力与正压力之间的关系图象（图象应为过原点的直线），由图象你能得出什么结论？

　　6．求出图象的斜率k＝tga，此即摩擦块与木板之间的滑动摩擦系数μ。

　　7．在长木板上依次铺上长毛巾、棉布、玻璃板，重复以上实验方法3，确定在压力相同的情况下，摩擦块所受滑动摩擦力与接触材料表面情况之间的关系。

　　8．在以上实验中，将摩擦块由平放改为侧放，即改变摩擦块与木板接触面积的大小，测出相应的滑动摩擦力，观测在压力和接触面情况相同的条件下，滑动摩擦力的大小与接触面积有无关系。测定时每次都应使拉线与水平木板表面平行。

【思考题】

　　1．实验中为什么要保持摩擦块在水平面上运动？如果木板不水平将有什么影响？

　　2．拉动摩擦块的细线为什么要保持水平，如果不水平，测量结果会有什么变化？