實(shí)驗(yàn)條件 實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 木塊的 放置情況 | 接觸面 材料 | 壓力 /N | 彈簧測力計(jì) 示數(shù)/N |
1 | 平放 | 木塊與木板 | 8 | 1.6 |
2 | 平放 | 木塊與木板 | 12 | 2.4 |
3 | 平放 | 木塊與木板 | 16 | 3.2 |
4 | 側(cè)放 | 木塊與木板 | 16 | 3.2 |
5 | 豎放 | 木塊與木板 | 16 | 3.2 |
6 | 平放 | 木塊與棉布 | 8 | 2.4 |
7 | 平放 | 木塊與毛巾 | 8 | 4.0 |
分析 (1)探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,彈簧測力計(jì)顯示拉力大小,要使滑動(dòng)摩擦力等于拉力,需要保持木塊進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng).這種方法間接通過拉力大小間接得到滑動(dòng)摩擦力大�。畡蛩僦本€運(yùn)動(dòng)的物體受到平衡力作用,根據(jù)二力平衡條件進(jìn)行判斷;
(2)①分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與滑動(dòng)摩擦力的大小得出結(jié)論.
②要驗(yàn)證猜想B、與物體間接觸面的粗糙程度有關(guān),應(yīng)控制接觸面的面積與壓力大小相同而物體間接觸面的粗糙程度不同,分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),找出符合要求的實(shí)驗(yàn)序號(hào).
③通過3、4、5三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量分析答題;
(3)滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān),當(dāng)壓力不變,接觸面粗糙程度不變時(shí),滑動(dòng)摩擦力大小是不變的;
(4)探究摩擦力與接觸面面積的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制接觸面粗糙程度與物體間的壓力相同而接觸面的面積不同;要探究滑動(dòng)摩擦力和接觸面積的關(guān)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.
解答 解:
(1)測摩擦力時(shí),要沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊,只有這樣水平方向上的拉力和摩擦力才是一對平衡力,根據(jù)二力平衡知識(shí),摩擦力才等于彈簧測力計(jì)的示數(shù);
(2)①通過1、2、3三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,物體間接觸面積與物體間接觸面的粗糙程度相同同,壓力大小不同,滑動(dòng)摩擦力不同,壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大,由此可知,當(dāng)接觸面的粗糙程度一定時(shí),物體對接觸面間的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;
②由表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)為1、6、7的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,物體間接觸面積與壓力大小相同,物體間接觸面的粗糙程度不同,滑動(dòng)摩擦力不同,接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大,由此可知,滑動(dòng)摩擦力與物體間接觸面的粗糙程度有關(guān),可以驗(yàn)證猜想B;
③要驗(yàn)證滑動(dòng)摩擦力與接觸面的大小有關(guān),應(yīng)控制物體間接觸面的粗糙程度、物體間的壓力相同而接觸面積不同,由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,3、4、5的數(shù)據(jù)符合要求,因此根據(jù)表中信息能驗(yàn)證猜想C,且可得摩擦力大小與接觸面積大小無關(guān);
(3)進(jìn)行第1次實(shí)驗(yàn)時(shí),彈簧測力計(jì)拉力是1.6N,所以滑動(dòng)摩擦力大小是1.6N,如果用3N的力水平拉動(dòng)木塊,壓力大小不變,接觸面粗糙程度不變,所以滑動(dòng)摩擦力保持1.6N不變;
(4)小紅將木塊沿豎直方向截去一半后,沒有控制物體間的壓力不變,接觸面間的壓力也減小了一半,因此他得出的結(jié)論是錯(cuò)誤的;
要探究滑動(dòng)摩擦力的大小和接觸面積的關(guān)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,將水平方向截去一半后的木塊豎直放置,接觸面間的壓力也減小了一半,故測得木塊所受的滑動(dòng)摩擦力也為原來一半,由(4)中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn),你的結(jié)論是:當(dāng)接觸面的粗糙程度和物體對接觸面間的壓力都一定時(shí),滑動(dòng)摩擦力與接觸面積的大小無關(guān).
故答案為:(1)水平; 勻速; 二力平衡;(2)①當(dāng)接觸面的粗糙程度一定時(shí),物體對接觸面間的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;②1、6、7;③接觸面積的大�。�
(3)1.6;(4)接觸面間的壓力也減小了一半;當(dāng)接觸面的粗糙程度和物體對接觸面間的壓力都一定時(shí),滑動(dòng)摩擦力與接觸面積的大小無關(guān).
點(diǎn)評 能否正確使用控制變量法進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)是解答此題的關(guān)鍵,同時(shí)要學(xué)會(huì)利用二力平衡的條件間接測出摩擦力的方法.
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