Question

20．在“探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們提出了以下幾種猜想：
A、與物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)
B、與物體間的接觸面積大小有關(guān)
C、與物體間的接觸面的粗糙程度有關(guān)
D、與壓力大小有關(guān)
實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：一面較光滑一面較粗糙的長木板、1個(gè)帶鉤的正方體木塊和一支彈簧測力計(jì)．
（1）實(shí)驗(yàn)中要用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊，是因?yàn)橛啥�力平衡知識可知，此時(shí)木塊所受的滑動(dòng)摩擦力等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)．
（2）下表是小李同學(xué)設(shè)計(jì)并記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	壓力	長木板表面	木塊放置	木塊運(yùn)動(dòng)快慢	彈簧測力計(jì)的示數(shù)/N
1	1個(gè)木塊	較光滑	平放	很慢	2.2
2	1個(gè)木塊	較光滑	平放	慢	2.2
3	1個(gè)木塊	較光滑	平放	較快	2.2

小李同學(xué)的實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證猜想A（填猜想序號）是錯(cuò)誤（填“正確”或“錯(cuò)誤”）的．
（3）小李完成這一實(shí)驗(yàn)后，還想用提供的這些實(shí)驗(yàn)器材驗(yàn)證其他的猜想，那么這些器材還能用于驗(yàn)證猜想C（填猜想序號）．為了驗(yàn)證這個(gè)猜想，請你為小李設(shè)計(jì)驗(yàn)證該猜想的實(shí)驗(yàn)步驟：
步驟一使木塊較光滑的一面朝上，把木塊放在長木板上用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動(dòng)，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)F₁；
步驟二使木塊較粗糙的一面朝上，把木塊放在長木板同一面上用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動(dòng)，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)F₂．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中研究的是木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小，彈簧測力計(jì)測量的是木塊受到的拉力，只有木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力的大小才等于摩擦力；
（2）要探究摩擦力的大小與多個(gè)因素的關(guān)系，就要用到控制變量法，利用實(shí)驗(yàn)中操作過程和數(shù)據(jù)反映出來的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)結(jié)合控制變量法的思想從而可以確定實(shí)驗(yàn)的探究目的；
（3）根據(jù)材料可探究摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系．

解答 解：（1）用彈簧測力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊時(shí)，木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)受到的力是平衡力，根據(jù)二力平衡的知識，此時(shí)摩擦力的大小等于彈簧測力計(jì)對木塊拉力的大小；
（2）三次實(shí)驗(yàn)，使用的是同一木塊，木塊的壓力不變；在同一接觸面上，接觸面的粗糙程度不變；根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，拉動(dòng)的速度不同，利用控制變量法的思想可知，探究的是摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系，故選A．
彈簧測力計(jì)的示數(shù)不變，說明摩擦力大小和運(yùn)動(dòng)速度大小無關(guān)，說明猜想A錯(cuò)誤．
（3）根據(jù)控制變量法的思想，要探究與哪個(gè)因素有關(guān)，就要改變哪個(gè)因素，根據(jù)給出的器材可知，實(shí)驗(yàn)中可驗(yàn)證猜想C，必須控制接觸面粗糙程度不同，其余因素不變，將木板的粗糙和光滑的一面分別朝上，然后用彈簧測力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，觀察摩擦力的大小是否與物體之間的接觸面的粗糙程度有關(guān)．
故答案為：（1）二力平衡
（2）A、錯(cuò)誤、控制變量法；
（3）a、使木塊較光滑的一面朝上，把木塊放在長木板上用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動(dòng)，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)F₁
b、使木塊較粗糙的一面朝上，把木塊放在長木板同一面上用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動(dòng)，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)F₂．

點(diǎn)評 （1）這個(gè)實(shí)驗(yàn)來源于課本上探究摩擦力大小與哪個(gè)因素有關(guān)的演示實(shí)驗(yàn)，在原實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了延伸拓展，又增加了幾個(gè)因素；
（2）本題也是控制變量法思想的應(yīng)用，明確變量和不變量是解題的關(guān)鍵．