摩擦力实验|摩擦力趣味实验

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理论力学摩擦力实验报告

同济大学

理论力学摩擦实验报告

实验人：

实验时间：

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理论力学摩擦力实验报告

一、 实验目的

1、 摩擦与我们的生活息息相关，摩擦力产生的摩擦现象在日常生活和工程问题中普遍存

在。通过本摩擦实验来更好地理解摩擦的本质。

2、 掌握测定木材与铁静、动摩擦系数的方法，以及理解当滑块高度较大时，不同载荷下

滑块翻倒和滑动的情况。

二、 实验装置与仪器

●实验装置

本实验用MC50摩擦实验装置来完成。MC50摩擦实验装置是由滑板倾角调整机构、角度显示机构和数字测时器三部分组成。通过滑块在不同材质的滑道上运动，可以测定静、动摩擦系数及物体的加速度。并可以进行在不同情况下物体滑动、翻倒的演示。

MC50摩擦实验装置

1. 滑道角度显示仪2、手动微调按钮3、电动调节按钮4、电动调节角度）5、角度调节电源开关6、光电

门7、滑道8、手动微调9、计时器显示仪10、计时器操作键 11、光电门接入端口12、计时器电源开关13、活动平台调节仪14、活动平台

●实验仪器

砝码、铁块（680g、30mm×30mm×100mm）、滑轮、托盘等。

三、 实验原理

1、滑道倾角的调节：滑道倾角可通过两种方式调节，即电机快速调整和手动慢速微调。

2、角度的显示：通过角度传感器和显示仪表即时反映滑道倾角的变化值，角度显示精度值为0.01度。

3、时间的测量：光电门能精确测量下滑的时间。

四、实验步骤

1. 静摩擦系数实验

a、调整好滑道倾角角度以滑块放在滑道上不下滑时为准（此时角度较小）； b、旋转手动微调按钮，将滑道的倾角慢慢调大

，直到滑块达到将滑未滑时止，记下此时的滑道倾角，即为滑块的摩擦角； c、重复上述步骤，记下十个数据。

d、将所测得的倾角代人静摩擦系数公式，即可得到所测两物理间静摩擦系数。

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理论力学摩擦力实验报告

2. 动摩擦系数实验

(a)、调整好滑道倾角角度，在滑块上安装好挡光片。并使挡光片正好从光电门支架中穿过。

(b)、调节活动平板按钮，使得活动平板与滑道在同一平面内。

(c)、接通测时器的电源，待键盘板显示 HELLO 时，在键盘板上按“选择”键，应出现：1pr，以后每按一次选择键应分别出现：2pr、3—V、4—V、5A。当显示是 5A 时，停止按“选择”键。再按“执行”键，等待光电门 A 和 B 的二次挡光。

(d)、将装有开口挡光片的滑块放在活动平板上，放开手后让其顺着滑道下滑，挡光片通过光电门 A 和 B 后，出现数据显示，即 VB，按选择键显示 VA，再按选择键交替显示 VB、VA；按执行键则显示ā（按该键后，则 VB、VA 清除）即为滑块的平均加速度ā。 (e)、记下此时的平均加速度ā和滑道的倾角并代人到动摩擦系数的计算公式即可求得二种介质之间的动摩擦系数。 （f）、重复上述步骤，记下十个数据。

3. 滑块上下滑动和翻倒实验

(a) 打开滑道调节机构的总电源，并按下电动调节按钮③，逆时针旋转按钮④，将滑道倾角调整到25度。

(b) 利用活动平台调节仪将活动平台调节至水平，并将将定滑轮安装在活动平台上。

(c) 将与托盘相连的线穿过活动平台的孔洞，并绕过滑轮，将线的另一端系在滑块上。

(d) 在托盘里放一定重量的砝码，使得滑块在滑道上保持静止，然后再慢慢的增加（或减少）砝码，直到滑块开始向上（或向下）滑道或翻到为止，记下此时的砝码重量。

五、实验数据的记录与处理

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理论力学摩擦力实验报告

向下滑的受力分析图 向上倒的受力分析图

六、实验结论

1、 静摩擦系数fs= 2、 动摩擦系数fd =

3、 当斜面倾角为25度时，在斜面上保持平衡所需的最大外力为 ,最小外力为

七、思考与讨论

1、测量静摩查因数和动摩擦因数时，加速度或者摩擦角个别数据之间有些误差是正常的。测量之前要现试做几次，选择合适的位置放置滑块，确认光电门是否正常运转。

2、测量静摩擦系数时，为使测量更加精准，尽量使桌面稳定，避免因外界震动而使滑块下滑（比如成员不应该把身体靠在测量台面上）。此外手动改变倾角时要缓慢，否则滑块会反向上滑，从而导致误差。

3、测量滑块上倾时，因该先放质量较大的砝码，然后逐渐放质量较小的，从而更快的找到临界位置的负载质量；同样的，测量下滑时应该先用小质量砝码，再用大质量砝码。

4、在测量之前应该将台面、滑道及滑块表面清洁干净，并且在实验过程中尽量不要弄脏台面以及滑块表面，不然会引起较大误差。