今日实验：摩擦力（来源：人教版高中物理必修一第三章）

塑料瓶盖上有一些竖纹，机械手表戴久了要给它上油 ，车子陷在泥里，掂上草，使车子出来，在机器转动部分安装滚动轴承并加润滑油，车轮上的花纹等等，这些生活中常见现象，都是因为摩擦力。我们今天就做实验来验证一下静摩擦力和滑动摩擦力的知识。

课本知识：“摩擦是一种常见的现象。同学们在初中已经知道，两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。

由于两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动，所以这时的摩擦力叫做静摩擦力。静摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。

根据二力平衡的知识，这时两个物体之间的摩擦还跟拉力大小相等，只要两者没有产生相对运动，静摩擦力的大小就随着拉力的增大而增大，并且与拉力保持大小相等。

静摩擦力的增大有一个限度，静摩擦力的最大值Fmax在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。两物体间实际发生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间，即0<F<Fmax。

物体开始滑动后，拉力明显减小，表明摩擦力明显减小。当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反。

实验表明：滑动摩擦力的大小跟压力成正比，也就是跟两个物体表面间垂直作用力成正比。如果用F表示滑动摩擦力的大小，用F_N表示压力的大小，则有

F=μF_N，其中μ是比例常数（它是两个力的比值，没有单位），叫做动摩擦因数。它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关。材料不同，两个物体之间的动摩擦因数也不同。动摩擦因数还跟接触面的情况（如粗糙程度）有关。”

一、实验材料

电脑1台（Logger Pro软件），采集器LabQuest 2或LabQuest mini 1个，威尼尔双范围力传感器1个，

木块1个（音叉盒代替），500g金属块1个，适当长度的绳子。

二、实验步骤

1、双范围力传感器通过采集器连接到电脑上；

2、用绳子一端捆住音叉盒，另一端放在双范围力传感器的挂钩上；

3、采集数据：拿着双范围力传感器顶端，水平拉音叉盒，力量越来越大，直到拉动音叉，依然加大拉力，一段时间后停止采集；

4、再将绳子套在金属块上，重复步骤3；

5、收好器材，整理实验桌。

三、实验分析

1、音叉盒

2、金属块

由以上两张数据图，可以看出音叉盒和金属块在这过程中的摩擦力都是在未拉动时逐渐增大，在拉动瞬间减小一些，之后几乎不变。可看出最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，拉动之后，滑动摩擦力与拉力大小无关。