Question

科學(xué)探究活動通常包括以下幾個環(huán)節(jié)：①提出問題，②猜想與假設(shè)，③制定計劃與設(shè)計實驗，④進行實驗與收集證據(jù)，⑤分析與論證，⑥評估，⑦交流與合作等．一位同學(xué)在學(xué)習(xí)了滑動摩擦力之后，認為滑動摩擦力的大小可能與兩物體接觸面積的大小有關(guān)，于是他通過實驗探究這個問題．
（1）這位同學(xué)認為，滑動摩擦力的大小與兩物體的接觸面積的大小成正比，這屬于上述科學(xué)探究的

 

環(huán)節(jié)．
（2）為完成本實驗，需要自己選用器材，其中他選用的木塊應(yīng)是下列選項中的

 

A．各面粗糙程度相同的正方體
B．各面粗糙程度不同的正方體
C．各面粗糙程度相同，長、寬、高不同的長方體
D．各面粗糙程度不同，長、寬、高不同的長方體
（3）在本實驗中，該同學(xué)設(shè)計了兩種實驗方案：
方案一：木板水平固定，通過彈簧秤水平拉動木塊，如圖甲所示；
方案二：木塊與彈簧秤相連，彈簧秤水平固定，通過細繩水平拉動木板，如圖乙所示．

①上述兩種方案中，你認為更合理、更易于操作的是

 

（填“方案一”或“方案二”）
②該實驗應(yīng)該記錄的數(shù)據(jù)有

 

；
③如何根據(jù)數(shù)據(jù)分析并判斷原來的猜想？

 

．

Answer 1

分析：（1）針對所研究的問題提出自己的看法，因為結(jié)論的正確性有待于實驗的探究結(jié)果，因此，這屬于科學(xué)探究的“猜想與假設(shè)”環(huán)節(jié)；
（2）根據(jù)控制變量法的要求，此實驗要求保持壓力和接觸面的粗糙程度不變，據(jù)此可判斷各選項是否符合實驗要求；
（3）①實驗中我們是根據(jù)拉力與摩擦力是一對平衡力的原理，才通過測力計讀出摩擦力大小的，因此，在操作時要保持物體做勻速直線運動，這也是實驗操作中較難保持的地方，方案二的改進則很好地解決了這一問題；
②根據(jù)F=f=μmg，確定待測量；
③改變接觸面積做實驗，重新求解動摩擦因素．

解答：解：（1）針對實驗的目的，這位同學(xué)提出了自己的想法，這屬于科學(xué)探究的“猜想與假設(shè)”環(huán)節(jié)；
（2）在探究摩擦力大小與接觸面積大小的關(guān)系，必須要保證壓力與接觸面的粗糙程度不變，只改變接觸面積的大小，因此，只有選項C符合題意；
（3）①比較兩種實驗方案的操作過程可以看出，甲中物體在彈簧測力計作用下很難控制它一直做勻速直線運動，而乙中拉動的是木板，彈簧測力計與木塊相對靜止，此時讀數(shù)更準確．
②通過彈簧測力計的示數(shù)得出摩擦力的大小，這是利用了二力平衡的原理，有F=f=μmg，故需要測量物體的總量mg、彈簧秤的讀數(shù)F、接觸面的面積S；
③據(jù)數(shù)據(jù)分析摩擦力的大小與接觸面積的關(guān)系，作出判斷；或分析彈簧秤的讀數(shù)與接觸面積的關(guān)系．
故答案為：（1）猜想與假設(shè)；（2）C；（3）①方案二；②物體的總量mg、彈簧秤的讀數(shù)F、接觸面的面積S；③根據(jù)數(shù)據(jù)分析摩擦力的大小與接觸面積的關(guān)系，作出判斷；或分析彈簧秤的讀數(shù)與接觸面積的關(guān)系．

點評：通過此實驗主要考查了對科學(xué)探究實驗過程的熟悉、對控制變量法的運用以及對實驗操作過程的合理改進等．在對動摩擦因數(shù)的計算中，要依據(jù)題目中所提供的信息，在理解的基礎(chǔ)上進行活學(xué)活用，在這里關(guān)鍵是要分析出f與N的大�。�