實(shí)驗(yàn)17 探究影響摩擦力大小的因素

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1、實(shí)驗(yàn)17探究影響摩擦力大小的因素典例1小明用圖示裝置探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系．下列操作正確的是（　　）A．在木塊上加放砝碼B．保持接觸面粗糙程度不變C．使木塊側(cè)放減小接觸面積D．沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊解析：選項(xiàng)A，木塊上加放砝碼，增大了木塊對(duì)平面的壓力，是研究摩擦力與壓力大小的關(guān)系，與題意不符；選項(xiàng)B，實(shí)驗(yàn)正是研究摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，接觸面的粗糙程度應(yīng)該是個(gè)變量，顯然保持接觸面的粗糙程度不變不符合題意；選項(xiàng)C，木塊側(cè)放減小接觸面積，研究的是摩擦力的大小與接觸面積大小的關(guān)系，與題意不符；選項(xiàng)D，無論研究

2、摩擦力的大小與壓力大小、接觸面粗糙程度、接觸面積的大小這三個(gè)變量中哪一個(gè)變量的關(guān)系，都應(yīng)該沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊．因?yàn)楦鶕?jù)二力平衡的知識(shí)，只有木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的摩擦力才等于彈簧測力計(jì)拉力的大小。本題答案為D。點(diǎn)評(píng)：注意本題的問題是“在研究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，屬于正確操作的步驟，要求學(xué)生必須掌握這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)的全部步驟，理解每一個(gè)實(shí)際操作的物理意義．典例2在“探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們提出了以下幾種猜想：A．與物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)B．與物體間的接觸面積大小有關(guān)C．與物體間的接觸

3、面的粗糙程度有關(guān)D．與壓力大小有關(guān)實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：一面較光滑一面較粗糙的長木板、兩個(gè)帶鉤的長方體木塊和一支彈簧測力計(jì)。（1）實(shí)驗(yàn)中要用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊，是因?yàn)橛芍R(shí)可知，此時(shí)木塊所受的滑動(dòng)摩擦力等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)。（2）下表是小李同學(xué)設(shè)計(jì)并記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格：實(shí)驗(yàn)次數(shù)壓力長木板表面木塊放置木塊運(yùn)動(dòng)快慢彈簧測力計(jì)的示數(shù)/N1一個(gè)木塊較光滑平放很慢2.22一個(gè)木塊較光滑平放慢2.23一個(gè)木塊較光滑平放較快2.2小李同學(xué)的實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證猜想（填猜想序號(hào)）是（填“正確”或“錯(cuò)誤”）的。他在實(shí)驗(yàn)中采用的方法是。（3）如果他要驗(yàn)證

4、猜想B，他的操作步驟應(yīng)是：a．；b．。解析：（1）用彈簧測力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊時(shí)，木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)受到的力是平衡力，根據(jù)二力平衡的知識(shí)，此時(shí)摩擦力的大小等于彈簧測力計(jì)對(duì)木塊拉力的大??；（2）三次實(shí)驗(yàn)，使用的是同一木塊，木塊的壓力不變；在同一接觸面上，接觸面的粗糙程度不變；根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，拉動(dòng)的速度不同，利用控制變量法的思想可知，探究的是摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系，故選A．彈簧測力計(jì)的示數(shù)不變，說明摩擦力大小和運(yùn)動(dòng)速度大小無關(guān)．（3）根據(jù)控制變量法的思想，要探究與哪個(gè)因素有關(guān)，就要改變哪個(gè)因素，要驗(yàn)證猜想B，必須控制接觸面大小不同，

5、其余因素壓力、接觸面的粗糙程度不變，由于是個(gè)長方體木塊，接觸面的大小可以改變，所以分別將木塊平放和側(cè)放，然后用彈簧測力計(jì)勻速拉動(dòng)，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，觀察摩擦力的大小是否與物體之間的接觸面的大小有關(guān)．答案：（1）二力平衡（2）A；錯(cuò)誤；控制變量法（3）a.把木塊平放在長木板上用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動(dòng)，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1；b.把木塊側(cè)放在長木板同一面上用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動(dòng)，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)F2（或a說出操作方法b得出分析結(jié)論也可）點(diǎn)評(píng)：（1）這個(gè)實(shí)驗(yàn)來源于課本上探究摩擦力大小與哪個(gè)因素有關(guān)的演示實(shí)驗(yàn)，在原實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)

6、行了延伸拓展，又增加了幾個(gè)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解題的關(guān)鍵?！秾?shí)驗(yàn)17探究影響摩擦力大小的因素》針對(duì)練習(xí)1．以下幾個(gè)驗(yàn)證性小實(shí)驗(yàn)，其中有錯(cuò)誤的是（）A．冬天將玻璃片從室外拿到室內(nèi)，發(fā)現(xiàn)它上面有一層霧，說明降低溫度可以使氣體液化B．將滾擺從最高點(diǎn)放手后，發(fā)現(xiàn)它上下運(yùn)動(dòng)，說明動(dòng)能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化C．用彈簧測力計(jì)沿著木板將物體勻速拉動(dòng)到某一高度，發(fā)現(xiàn)用長木板比短木扳拉動(dòng)時(shí)測力計(jì)示數(shù)小，說明相同情況下斜面越長越省力D．在水平桌面上用彈簧測力計(jì)拉著小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)車輪朝下比車輪朝上拉動(dòng)時(shí)測力

7、計(jì)示數(shù)小，說明相同條件下接觸面越光滑摩擦力越小1.D解析：選項(xiàng)ABC均正確；選項(xiàng)D，說明相同條件下滾動(dòng)摩擦小于滑動(dòng)摩擦。本題答案為D。2．鋸子的鋸齒都“東倒西歪”，不在同一平面內(nèi)．小明猜想這是為了減小鋸木頭時(shí)的阻力，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想．以下設(shè)計(jì)方案最佳的是（）A．用同一把撥正鋸齒的鋸子分別鋸硬木頭和軟木頭，比較用力情況B．用同一把鋸子，分別在“東倒西歪”和撥正鋸齒時(shí)鋸?fù)挥材绢^，比較用力情況C．用一把“東倒西歪”和另一把撥正鋸齒的鋸子分別鋸?fù)挥材绢^，比較用力情況D．用一把“東倒西歪”和另一把撥正鋸齒的鋸子分別鋸?fù)卉浤绢^，比較用力

8、情況2.B解析：要探究“東倒西歪”的鋸齒對(duì)鋸木頭時(shí)阻力的影響，應(yīng)采取控制變量法，只改變鋸齒的形狀，控制其它的可變因素相同，如同一把鋸子、同一塊硬木頭等；然后比較用力情況；分析比較四個(gè)選項(xiàng)可知：只有B選項(xiàng)是只改變鋸齒的形狀，控制其它的可