Question

20．小明發(fā)現(xiàn)家中廚房里的瓷磚墻面上用如圖甲所示的塑料吸盤掛炊具，于是他想：塑料吸盤所能掛的最大物重大小與什么因素有關(guān)呢？經(jīng)過(guò)思考，小明猜想可能與塑料吸盤的面積大小有關(guān)．
（1）如圖所示，塑料吸盤能“吸”在平滑的瓷磚墻面上，是由于大氣壓的存在，吸盤能夠承受一定的拉力而不脫落，是由于吸盤受到墻面的摩擦力作用．
（2）除了小明的猜想之外，請(qǐng)你再提出一個(gè)猜想，塑料吸盤所能掛的最大物重可能與墻面的光滑程度有關(guān)，你猜想的依據(jù)是壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，摩擦力越大．
（3）請(qǐng)利用彈簧測(cè)力計(jì)（量程滿足測(cè)量要求）和其他鋪助器材，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證小明的猜想是否正確，簡(jiǎn)述你的實(shí)驗(yàn)方案．
簡(jiǎn)要做法；將兩只直徑大小不同的吸盤式掛鉤緊壓在同一墻面上；分別用彈簧測(cè)力計(jì)向下拉掛鉤直至吸盤脫落，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁、F₂，然后比較兩拉力的大小，根據(jù)兩拉力大小關(guān)系得出結(jié)論．
如何判斷；如果F₁=F₂，則塑料吸盤所能掛的最大物重大小可能與塑料吸盤的面積大小無(wú)關(guān)；
如果：F₁≠F₂，塑料吸盤所能掛的最大物重大小可能與塑料吸盤的面積大小有關(guān)．

Answer 1

分析 吸盤是利用大氣壓來(lái)進(jìn)行工作的，在大氣壓不變的情況下，掛鉤面積的大小和墻面的光滑程度可以會(huì)影響到它承受重物的重量．探究時(shí)，要針對(duì)猜想，運(yùn)用控制變量法，選擇相關(guān)的器材，對(duì)所猜想的量進(jìn)行研究．

解答 解：（1）使用塑料吸盤時(shí)，先擠走里邊的空氣，使其內(nèi)部近似真空，氣體壓強(qiáng)非常小，吸盤外的大氣壓遠(yuǎn)大于吸盤內(nèi)的氣體壓強(qiáng)，在外界大氣壓的作用下，吸盤壓在了平滑的瓷磚墻面上；
吸盤在大氣壓力作用下被壓在平滑的瓷磚墻面上，吸盤受到墻面的摩擦力作用，吸盤能夠承受一定的拉力而不脫落．
（2）猜想：塑料吸盤所能掛的最大物重可能與墻面的光滑程度有關(guān)有關(guān)，猜想的依據(jù)：在壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，摩擦力越大．
（3）驗(yàn)證“塑料吸盤所能掛的最大物重大小可能與塑料吸盤的面積大小有關(guān)”．
簡(jiǎn)要做法：將兩只直徑大小不同的吸盤式掛鉤緊壓在同一墻面上；分別用彈簧測(cè)力計(jì)向下拉掛鉤直至吸盤脫落，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁、F₂，然后比較兩拉力的大小，根據(jù)兩拉力大小關(guān)系得出結(jié)論．
判斷方向：如果F₁=F₂，則塑料吸盤所能掛的最大物重大小可能與塑料吸盤的面積大小無(wú)關(guān)；
如果：F₁≠F₂，塑料吸盤所能掛的最大物重大小可能與塑料吸盤的面積大小有關(guān)．
故答案為：（1）大氣壓；摩擦力；
（2）墻面的光滑程度；壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，摩擦力越大；
（3）將兩只直徑大小不同的吸盤式掛鉤緊壓在同一墻面上；分別用彈簧測(cè)力計(jì)向下拉掛鉤直至吸盤脫落，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁、F₂，然后比較兩拉力的大小，根據(jù)兩拉力大小關(guān)系得出結(jié)論；
如果F₁=F₂，則塑料吸盤所能掛的最大物重大小可能與塑料吸盤的面積大小無(wú)關(guān)；如果：F₁≠F₂，塑料吸盤所能掛的最大物重大小可能與塑料吸盤的面積大小有關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 此題是根據(jù)自己的猜想，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行探究，具有一定的開(kāi)放性，在解決此類題是，同樣要緊扣知識(shí)點(diǎn)，選擇有理論依據(jù)的、最具代表性的問(wèn)題來(lái)進(jìn)行探究，步驟設(shè)計(jì)上力求簡(jiǎn)便實(shí)用．