巧測動摩擦因數

高中物理課程中，力學部分動摩擦因數的測定是學生學習過程中比較感興趣的一個實驗。但是在做這個實驗的過程中，學生僅根據胡克定律ｆ=N來進行測定時，常規的做法是用一個彈簧秤拉著一個物體在水平面上作勻速運動，彈簧秤的示數即為摩擦力的大小。但在實驗過程中由于物體的勻速運動很難控制，致使彈簧秤的示數很難準確讀出，造成測量不準確。筆者在多次實驗研究的基礎上認為：在測量動摩擦因數時可采用以下的辦法，使動摩擦因數的測定變得簡單易行，特別是對于斜面的摩擦因數的測定，更是簡單而又易操作?，F提供給大家共同研究。

1 水平面上的摩擦因數測定

如圖1所示進行儀器安裝.為測定物塊A在物塊B上滑動時的動摩擦因數，可將物塊A用彈簧秤固定在墻上，并將其放在物塊B上，然后用力拉動B，讓B從物塊A下面抽出。此時，無論物塊B的速度如何，彈簧秤的示數恒定，并且其大小恒等于物塊A所受的摩擦力。據此，即可求出物塊A與B間的動摩擦因數。

本實驗的最大優點就是克服了如何保持勻速這一難題，從根本上解決了實驗中不易操作的問題。

2 斜面上的摩擦因數的測定

傳統的做法就是讓物塊在斜面上勻速下滑，此時斜面的動摩擦因數μ=tanα，α為斜面的傾角，但在實驗的過程中存在兩個問題：一是物塊在斜面上勻速下滑很難控制；二是要使物塊勻速下滑必須調整斜面的傾角，但對于一個固定的斜面來說，其傾角又不能輕易調整。我們可按照以下的步驟進行操作，使摩擦因數的測定簡單易行：

⑴在斜面的下端水平接一同等材料的平面（圖2）；

⑵讓物塊從斜面上的某一點A由靜止開始滑下，停在B點；

⑶用一根細線將AB兩點連接起來；

⑷用量角器量出θ角的大小，tanθ即為該斜面的動摩擦因數。

該實驗也可直接用刻度尺測量物塊在豎直方向和水平方向的位移h和ｓ，由μ=tanθ= h/s 直接求出。

該實驗最大的優點就是實驗器材簡單、易操作、易控制，克服了傳統實驗中不易控制成分，使實驗變得簡單、可靠、易行。