Question

在探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的實驗中，小明同學(xué)認(rèn)為滑動摩擦力的大小與物體運動的速度有關(guān)．請你利用下列器材設(shè)計一個實驗證明小明的觀點是錯誤的．
實驗器材：一端裝有定滑輪的長木板、帶掛鉤的木塊一個、細(xì)線、彈簧測力計一個．
寫出實驗步驟和結(jié)論．

Answer 1

解：（1）實驗中研究摩擦力的大小與速度的關(guān)系，因此需要測量摩擦力，需要彈簧測力計；
（2）采用控制變量法的思想設(shè)計實驗步驟，控制壓力和接觸面的粗糙程度相同，只改變物體運動的速度，觀察彈簧測力計示數(shù)的大��；
（3）如果彈簧測力計的示數(shù)不變化，說明小軍的認(rèn)識是不正確的，摩擦力的大小與物體運動的速度無關(guān)．
故答案為：
①調(diào)節(jié)彈簧測力計使指針指零刻線；
②將系好細(xì)線的木塊放在水平放置的長木板上，細(xì)線繞過定滑輪，用彈簧測力計沿豎直方向向上勻速拉動繩端，使木塊在長木板上做勻速直線運動，此時，f=F₁．在表格中記錄彈簧測力計的示數(shù)；
③改變拉動木塊的速度，重復(fù)步驟2，讀出彈簧測力計的示數(shù)為F₂；
結(jié)論：F₁=F₂，彈簧測力計兩次示數(shù)不變，說明小明的觀點是錯誤的．
分析：（1）實驗中研究的是木塊受到的滑動摩擦力的大小，木塊做勻速直線運動時拉力的大小等于摩擦力大小，因此需要彈簧測力計測量木塊受到的拉力；
（2）摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，因此探究摩擦力與物體運動速度大小的關(guān)系時，必須控制壓力和接觸面的粗糙程度一定，改變木塊的運動速度，測量摩擦力的大小；
（3）從彈簧測力計示數(shù)的變化上，分析小明同學(xué)的結(jié)論是否正確．
點評：（1）這個實驗來源于課本上探究摩擦力大小與哪個因素有關(guān)的演示實驗，在原實驗的基礎(chǔ)上進行了延伸拓展，增加了速度因素；
（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設(shè)計實驗步驟的關(guān)鍵．