Question

科學探究活動通常包括以下環(huán)節(jié)：提出問題，作出假設(shè)，制訂計劃并設(shè)計實驗，進行實驗收集證據(jù)，分析論證，評估交流等．一位同學學習了滑動摩擦力后，懷疑滑動摩擦力可能與接觸面積有關(guān)，于是他準備用實驗探究這個問題．
（1）這位同學認為：滑動摩擦力的大小與接觸面積成正比，這屬于科學探究活動的

作出假設(shè)

環(huán)節(jié)．
（2）為完成本實驗，需要自己制作木塊，他應制作的木塊是下列選項中的

C

．
A．各面粗糙程度相同的正方體木塊
B．各面粗糙程度不相同的正方體木塊
C．各面粗糙程度相同，長寬高各不相等的長方體木塊
D．各面粗糙程度不相同，長度高各不相等的長方體木塊
（3）某同學在做測定木板的動摩擦因數(shù)的實驗時，設(shè)計了兩種實驗方案．
方案A：木板水平固定，通過彈簧秤水平拉動木塊，如圖（a）所示；
方案B：木塊固定，通過細線水平拉動木板，如圖（b）所示．

①上述兩種方案中，你認為更合理的是方案

b

，原因是

方案A操作需要勻速拉動木塊，難以控制，且要讀運動中的彈簧測力計的讀數(shù)；方案B操作只要使木板運動即可，不必限定勻速運動，且彈簧測力計不動容易讀數(shù)．

；
②該實驗中應測量的物理量是

木塊的重力、每次拉木板時木塊和木板間的摩擦力

；
③除了實驗必需的彈簧秤、木板、木塊、細線外，該同學還準備了質(zhì)量為200g的配重若干個．該同學在木塊上加放配重，改變木塊對木板的正壓力（g=10m/s²）．記錄了5組實驗數(shù)據(jù)，如下表所示：

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
配重（個數(shù)）	0	1	2	3	4
彈簧秤讀數(shù)（N）	0.50	1.00	1.50	1.80	2.50
測木塊重（N）	2.00

請根據(jù)上述數(shù)據(jù)在坐標紙上做出木塊所受摩擦力和壓力的關(guān)系圖象：由圖象可測出木板和木塊間的動摩擦因數(shù)是

0.25

．

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）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；根據(jù)μ=

f

FN

確定需要測量的物理量，根據(jù)圖線的斜率求出動摩擦因數(shù)的大�。�

解答：解：（1）針對實驗的目的，這位同學提出了自己的想法，這屬于科學探究的“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，方案a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，方案b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．更合理的是方案b．
②根據(jù)f=μF_N得，μ=

f

FN

=

f

mg

，知需要測量的物理量為木塊的重力、每次拉木板時木塊和木板間的摩擦力．
③圖線的斜率表示動摩擦因數(shù)，則μ=

2.5

10

=0.25．
故答案為：（1）作出假設(shè)　
（2）C　　
（3）①b  方案A操作需要勻速拉動木塊，難以控制，且要讀運動中的彈簧測力計的讀數(shù)；方案B操作只要使木板運動即可，不必限定勻速運動，且彈簧測力計不動容易讀數(shù)．
②木塊的重力、每次拉木板時木塊和木板間的摩擦力
③圖象如圖所示．
μ=0.25

點評：通過此實驗主要考查了對科學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)上進行活學活用，在這里關(guān)鍵是要分析出f與N的大�。�