Question

18．在探究滑動摩擦力與哪些因素有關的實驗中，小明的實驗過程如圖所示．

（1）實驗操作的關鍵是什么？用測力計沿水平方向勻速拉動木塊．
（2）由甲、乙兩圖得到的結論是滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關，壓力一定，接觸面的粗糙程度越大，滑動摩擦力越大．
（3）圖乙和圖丙探究的問題是在接觸面粗糙程度一定時，滑動摩擦力的大小與壓力大小的關系．
（4）在此實驗的基礎上，小明又猜想：滑動摩擦力的大小可能與物體的接觸面積有關．請你利用圖中已有的器材，設計探究方案驗證小明的猜想．利用圖甲（或圖乙）的器材，將木塊分別平放、側放和豎放，用測力計沿水平勻速拉動木塊，讀出彈簧測力計的示數(shù)并加以比較．
（5）上述研究方法叫“控制變量法”，下列實驗中用到此方法的有①②④（填序號）
①探究電壓、電流與電阻的關系；
②探究動能跟哪些因素有關；
③探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律；
④研究影響電磁鐵磁性強弱的因素．

Answer 1

分析 （1）要測出摩擦力，就要用彈簧測力計勻速拉動木塊，只有這樣彈簧測力計的示數(shù)才等于摩擦力；
（2）甲、乙兩圖是在壓力一定，改變接觸面的粗糙程度，是探究滑動摩擦力的大小和接觸面粗糙程度的關系；
（3）乙和丙接觸面的粗糙程度是一定的，接觸面所受壓力是相等的，是探究滑動摩擦力的大小和壓力的關系；
（4）要探究滑動摩擦力和接觸面積的關系，就要采用控制變量法控制壓力和接觸面的粗糙程度一定．
（5）當一個量與多個因素有關時，在探究過程中需用控制變量法．

解答 解：（1）用測力計沿水平方向勻速拉動木塊，因為只有勻速拉動時，摩擦力和拉力才是一對平衡力，彈簧測力計測得是拉力，摩擦力才等于彈簧測力計的示數(shù)．
（2）由甲、乙兩圖可知，接觸面所受壓力是一定的（用的是同一物體），接觸面的粗糙程度是不同的（一個是玻璃，一個是木板）摩擦力是不同的就說明了：滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關，壓力一定，接觸面的粗糙程度越大，滑動摩擦力越大；
（3）圖乙和圖丙接觸面都是木板，接觸面粗糙程度是一定的，探究的是滑動摩擦力和壓力大小的關系．
（4）要探究滑動摩擦力的大小和接觸面積的關系就要采用控制變量法控制壓力的接觸面的粗糙程度一定．
（5）①探究電壓、電流與電阻的關系，每次都只有探究一個量，而控制另一個量不變，用到控制變量法；
②動能與物體的質量和速度有關，探究動能跟哪些因素有關，用到控制變量法；
③探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律，未用到控制變量法；
④電磁鐵的磁性強弱與電流、線圈匝數(shù)及鐵芯有關，研究影響電磁鐵磁性強弱的因素，用到控制變量法；
故答案為：（1）用測力計沿水平方向勻速拉動木塊；
（2）滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關，壓力一定，接觸面的粗糙程度越大，滑動摩擦力越大；
（3）在接觸面粗糙程度一定時，滑動摩擦力的大小與壓力大小的關系；
（4）利用圖甲（或圖乙）的器材，將木塊分別平放、側放和豎放，用測力計沿水平勻速拉動木塊，讀出彈簧測力計的示數(shù)并加以比較．
（5）①②④．

點評 此題主要考查控制變量法在“探究滑動摩擦力與哪些因素有關的實驗”中的使用．我們要能夠根據(jù)控制變量法探究我們生活中的一些現(xiàn)象．