静摩擦力实验装置改进

◆ 江苏省江阴市祝塘中学 李 威

实验探究摩擦力大小时，教师一般采用弹簧测力计、传感器进行演示。学校实验装置不全，有的可操作性不强，有的虽然可操作但实验结果不够精准。

用传感器研究静摩擦力大小的实验效果好，但操作相对复杂，且实验器材价格高昂，即使有的学校配备了传感器，但数量有限仍不能开展学生分组实验。

我用日常生活中常见的材料和实验室中常用的器材，对原有静摩擦力实验装置进行了改进，既方便使用，又能有效提高学生分组实验的可行性以及实验结果的准确性。

一、制作材料

一端带滑轮的长木板、木块、细线、粗铁丝、钳子、螺丝刀、钉子。

二、制作过程

图1 带滑轮的长木板和木块

1.手柄制作

将粗铁丝加工成图3中的形状。其中，轴①长约4厘米，在轴上压出几道痕，以增大细线与轴之间的摩擦力。轴②长约1.5厘米，可使轴在转动过程中避免上下、左右移动，防止细线卡在孔中。轴③长约10厘米，若手柄太长，转动时会导致实验装置摇晃。轴④长约12厘米，起到让实验效果更明显的作用。轴⑤长约10厘米，手握更舒适。

图3 粗铁丝被加工后的形状

2.手柄安装

卸下滑轮，将手柄的轴插入两孔中间，并将轴①上端固定。

3.改造木块，放置弹簧测力计

在木块偏左一端钉上钉子，使弹簧测力计重心在实验过程中不会滑动或倾斜。选择较长木块也可以达到同样的效果。弹簧测力计按图2所示放在木板上，将弹簧测力计的拉环固定在钉子上。使弹簧测力计在实验过程中保持不动，提高读数的精确性，增强实验的可信度。

图2 改造后的实验装置

三、组装和调试

将细线一端固定在手柄的轴上，另一端固定在弹簧测力计的挂钩上，调整手柄高度，使细线与木板平行，细线拉木块的力与木块受到的长木板施加的静摩擦力是一对平衡力。