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(共26张PPT)
第一部分　教材知识整合
模块四　力学
力与运动相关实验
目
录
核心实验·重素养
贵州真题·明趋势
核心实验·重素养
实验
滑动摩擦力、阻力—— 横向对比复习
实验名称 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 (2022年版课标要求学生必做实验) 探究阻力对物体运动的影响
实验装置
研究对象 木块 小车
观察的 物理量 观察水平匀速拉动木块时弹簧测力计的示数 观察小车在水平面上运动的距离
实验方法 控制变量法、转换法 控制变量法、转换法、科学推理法
转换法 的应用 根据①__________知识可知，通过弹簧测力计的示数，即②____________来反映滑动摩擦力的大小 通过小车在水平面上③__________来判断阻力对物体运动的影响
运动的距离　
拉力的大小
二力平衡　
控制变量 法的应用 a．探究压力的影响时，控制水平面的粗糙程度相同，改变压力的大小。 b．探究接触面粗糙程度的影响时，控制压力大小相同，改变水平面的粗糙程度 控制小车到达水平面的速度相同，改变水平面的粗糙程度
操作简述 用弹簧测力计拉动木块，使它沿粗糙程度不同的水平面做匀速直线运动；在同一水平面上，分别在木块上不放、放砝码，用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动 将小车从斜面的④__________由静止释放
同一位置　
实验结论 滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小和接触面的粗糙程度有关。接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力⑤________；接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力⑥_________ 水平面越光滑，阻力越小，小车的速度减小得越慢， 小车运动得越⑦________。
推理：若小车在水平面上受到的阻力为零，小车将一直做⑧_________________
匀速直线运动
远　
越大　
越大　
例1
小明发现汽车在沥青路面上容易停下来，而在冰雪路面上不容易停下来。由此小明猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。小明设计了如下实验验证。
一阶　实验梳理
(1)实验装置(请将图1中实验器材的作用补充完整)。
问题
证据
粗糙程度　
滑动摩擦力的大小　
压力　
证据
(2)实验时，应用弹簧测力计沿________方向拉着木块做________运动，根据____________，可以测出木块所受滑动摩擦力大小。
(3)实验时，小明先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉动木块在水平放置的长木板上做匀速直线运动，则测出的摩擦力________(选填“大于”“等于”或“小于”) 实际摩擦力。
解释
(4)小明按要求进行实验，弹簧测力计的示数如图1所示。
①分析图1甲、乙两次实验，可得出结论：在接触面粗糙程度一定时，压力越小，滑动摩擦力________。
②分析图1 乙、丙两次实验，可得结论：在压力大小一定时，接触面越________，滑动摩擦力越大。
二力平衡
匀速直线　
水平　
粗糙　
越小　
小于　
交流
(5)在实验中，小明用到的主要研究方法是转换法和____________。
(6)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，于是他在图1甲所示实验的基础上，将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验，如图2所示，由这个实验验证自己的猜想。这种做法是________(选填“正确”或“错误”)的。理由是____________________，请你写出用切开的木块完成该探究的方法：_____________________
_________________________________________________________
没有控制压力大小相等　
错误　
控制变量法　
将切掉的木块放在剩余木块上，拉动弹簧测力计使木块匀速运动，然后与题图1甲实验进________________　
行比较 。
(7)联想到“雨天路滑”，小明猜想：除了接触面材料，接触面上有水也可能影响滑动摩擦力的大小。于是他在木板上倒水后再次实验，发现多次测出的摩擦力都比没注水时要________(选填“大”“小”或“相等”)，通过讨论和查阅资料知道：木板上倒水后，木块和木块之间形成了一层水膜充当了润滑剂。
(8)为完成上述探究，小明________(选填“可以”或“不可以”)使用小车代替木块。
交流
不可以　
小　
二阶　延伸训练
(9)【生活实践】家里常用的防滑地垫通常采用橡胶材质，而不是纯棉布料，这是因为橡胶材质的地垫与地板间的摩擦力更大，这说明滑动摩擦力还与_____________有关。
接触面材质
例2
一阶　实验梳理
问题
证据
小明注意到有的公路在坡底常设有减速带，于是想探究“阻力对物体运动的影响”，实验装置如图1所示，三个相同斜轨与接触面材料不同的水平导轨的夹角均相同，三孔挡板始终保持竖直状态且垂直于演示板面。
(1)实验装置(请将图1中实验器材的作用补充完整)。
图1
速度
阻力
证据
(2)迅速抽出挡板，让三个相同的小球由静止开始滚下，可使小球到达水平导轨时的________相同。
(3)小球在水平导轨上运动时，在竖直方向上受到的重力和导轨对小球的支持力是一对________(选填“平衡力”或“相互作用力”)，从而只需探究水平方向上阻力对物体运动的影响。
(4)实验中阻力对小球运动的影响是通过________________________体现的，实验现象记录如表所示。
小球在水平导轨上运动的距离　
平衡力　
速度　
接触面材料 运动距离 停下所用时间
毛巾 最近 最短
木板 较远 较短
玻璃 最远 最长
解释
(5)分析表中现象，小球所受阻力越小，速度减小得越________(选填“慢”或“快”)，停下来所用的时间越________(选填“短”或“长”)，运动的距离越远。
(6)运用科学推理法，可进一步得出：若水平面绝对光滑，小球受到的阻力为0，速度就不会减小，小球将做__________运动，说明物体的运动________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
(7)实验中若小球冲出玻璃导轨，________(选填“需要”或“不需要”)重做实验。
(8)图1所示实验装置的优点是________________________________
_________________________________________(写出一条即可)。
交流
不需要　
不需要　
匀速直线
长　
慢　
可更直观地同时观察三个小球的运动情况，简化了实验的操作(合理即可)　
二阶　延伸训练
(9)【生活实践】一架运输机参加某次抗震救灾行动时，在沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中，间隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资包裹。若不计空气阻力，且地面水平。那么，在地面上看，图2中能正确表示物资在空中的排列情况和着地位置的组合是________(填序号)。
图2
①⑥
贵州真题·明趋势
命题点1
探究阻力对物体运动的影响
1．实验小组的同学利用如图所示的装置，探究阻力对物体运动的影响。
甲(毛巾表面)　　 乙(棉布表面) 丙(木板表面)
(1)实验中通过改变__________________来改变小车在水平面上所受阻力的大小。
(2)实验中阻力对物体运动的影响是通过___________________________来体现的。
水平面粗糙程度
小车在水平面上运动的距离
(3)比较甲、乙、丙三次实验发现水平面越光滑，小车在水平面上运动的距离就越远。小车在水平面上三次滑行过程中消耗的机械能大_______
(选填“相等”或“不相等”)。
(4)进行推理：如果小车在水平面上滑行时完全不受阻力，它将做__________运动。
(5)另一小组在实验操作中，是将毛巾、棉布从斜面顶端铺起，一直铺到水平面上，然后分别让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上运动的距离。你认为该组的做法是否妥当，说说你的看法：________
_________________________________________________________________________________。
匀速直线
相等　
不妥当，根据控制变量法可知，除了水平面上的接触面粗糙程度不同外，其他条件都应该相同
命题点2
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
2．小梅利用如图装置做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验，所用的长方体木块如图甲所示，其中一个面粗糙程度较大，其他各面粗糙程度相同。
(1)实验前，小梅先将弹簧测力计在______(选填“水平”或“竖直”)方向调零，使指针对准零刻度线。调好后，她用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平木板做__________运动。此时弹簧测力计的示数大小等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
甲　　
匀速直线　
水平　
(2)小梅对比乙、丙两次实验得出：当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时，接触面越________，滑动摩擦力越大。
(3)小梅对比乙、丁两次实验，初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关”的结论。你认为她得出这个结论的探究过程是________(选填“合理”或“不合理”)的。理由是_____________________________。
　　 乙 丙 丁
没有控制接触面粗糙程度相同　
不合理　
粗糙
(4)接下来，小梅想通过实验来了解滑动摩擦及滚动摩擦的特点，设计了如图戊所示的实验，使相同重力的木块和木制小车在同一水平面上移动，用弹簧测力计来测量手对木块和小车的拉力。几次测量的数据如表所示，分析表中的数据可得到结论：在相同的情况下，滚动摩擦________(选填“大于”“等于”或“小于”)滑动摩擦。
戊
实验次序 1 2 3 4
拉木块的力/N 4.0 4.0 4.0 4.0
拉小车的力/N 0.1 0.1 0.1 0.1
小于
1．★(2025·绥化)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小轩设计了如下实验。(实验所用铁块的长、宽、高不同，每个面的粗糙程度都相同；两小车材料不同)
步骤一：如图甲所示，小轩用水平向左的拉力F拉动放在水平面上的平板小车1，观察并记录4 s内拉力传感器的示数，绘制了如图乙所示的图像。
甲　 乙
步骤二：将同一铁块以同种方式放置在平板小车2上，如图丙，用电动机向左水平拉动放在水平面上的平板小车2，再用弹簧测力计竖直向上拉铁块，读出弹簧测力计和拉力传感器的示数，记录在表格中。
丙
实验次序 铁块受到的重力/N 弹簧测力计示数/N 拉力传感器示数/N
1 5 0 1.5
2 5 1.0 1.2
3 5 2.0 0.9
(1)在步骤一中，当平板小车1开始运动时，铁块受到的摩擦力为________N。
2
(2)步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1~4 s内拉力传感器的示数小，由此可知滑动摩擦力的大小与___________________有关。通过分析表中数据，可得出结论：___________________________________
________________________。
(3)若用该铁块探究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小是否有关，他的操作应是____________________________________________________。
(4)小轩认为：该实验中水平面应尽量光滑，否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法是否合理，并说明理由：___________________________
_____________________________________________________________。
接触面的粗糙程度
在接触面的粗糙程度相同时，压力越小，滑动摩擦力越小　
在其他条件相同时，换用铁块面积不同的侧面进行实验
不合理，平板小车与水平面之间的摩擦力不影响铁块与平板小车间的摩擦力
2．小明在观看冰壶比赛时猜想：如果水平冰面足够光滑，冰壶会永远运动下去吗？他用如图甲所示装置来探究他的猜想。
甲　　 乙
(1)实验过程中，应将毛巾、棉布平整地铺在________(选填“AB”“BC”或“AC”)段。
BC　
(2)如图乙所示是小车在不同水平面上运动时速度与时间的关系图像，其中表示小车在毛巾表面上运动的图线是______(选填“a”“b”或“c”)；根据实验结果可以得出结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越______(选填“快”或“慢”)。
(3)如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，请在图中画出此时小车的速度与时间的关系图像。
c
慢
如答图所示。
乙
(4)小车在斜面同一位置处由静止释放还是以一定速度释放？请说明理由：_________________________________________________________________________________。
静止释放；为了使小车到达水平面的速度相同， 小车必须从斜面同一高度由静止释放

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