陈剑峰

(莆田第二中学，福建 莆田 351131)

摩擦力是中学力学部分的重要内容之一,探究滑动摩擦力大小影响因素的实验是章节的重难点，实验涉及到弹簧测力计的使用和二力平衡知识. 现有教材研究摩擦力的实验装置，利用测力计拉动木板上的滑块做匀速直线运动，根据二力平衡间接测量出滑动摩擦力. 多数学生在猜想环节猜想滑动摩擦力的大小与相对运动速度或接触面积有关. 教材中采用在摩擦块上加砝码的方法来改变压力，研究滑动摩擦力与压力的关系，部分学生对该方法有疑议：加上砝码后压力变化的同时重力也发生变化，而结论却是滑动摩擦力大小与压力有关，而与重力无关，学生对实验中的控制变量法存在疑义. 部分教师在实验前直接告知学生滑动摩擦力与相对运动速度、接触面积等无关，直接安排学生探究滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度之间的关系. 这种“假探究”不利于培养学生的物理学科核心素养.

1 实验装置的设计基本思路

1)利用三角钢组合成长方体支架；

2)利用铝托做导轨，利用直流电动推杆带动滑块及铝托上的滑台移动；

3)增加调速电路，控制底板移动的速度；

4)利用DIS力传感器采集数据，实现实时动态测量；

5)装置主体可被翻转90°，在竖直长方体支架侧面安装另一传感器，测量压力；

6)利用3D打印设备设计各种规格的摩擦块模型.

2 实验装置的制作方法

制作材料：木板若干、角钢条、童车开关、导线若……