Question

為了研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關？小明做了一系列實驗：以下是部分實驗步驟（實驗過程中保持長木板水平且固定，并保證所有實驗步驟操作規范．）．
第一次：把木塊平放在長木板上，用彈簧測力計水平拉動木塊（如左圖），讀出彈簧測力計的示數，并記入表中；
第二次：把木塊側放在長木板上，用同樣的方法拉木塊（如中圖），記下相應的示數；
第三次：把兩塊相同木塊疊在一起平放在長木板上，再用同樣的方法拉木塊（如右圖），記下相應的示數．

實驗次數	木塊對木板的壓力/N	彈簧測力計的示數/N	滑動摩擦力/N
一	20	4.0
二		4.0	4.0
三	40	8.0	8.0

（1）實驗中，應將彈簧測力計沿

水平

方向拉動，使木塊做

勻速直線

運動；
（2）請你幫助小明填全表格內的數據；
（3）比較

一、二

兩次實驗數據，可以發現滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小

無關

；（填“有關”或“無關”）
（4）比較1、3次數據，可以得出的結論是：

在接觸面相同的情況下，壓力越大，摩擦力越大

．
（5）另一組的小華同學也準備探究“接觸面積的大小對滑動摩擦力的影響”，他將木塊沿豎直方向截去一半后，用彈簧測力計拉著另一半做如圖所示的實驗，測得木塊所受的滑動摩擦力變為原來的一半．他由此得出：“滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小”．你認為他的探究過程正確嗎？

不正確

你做出這種評價的理由是：

此次實驗沒有控制木塊對水平面的壓力相同

．

Answer 1

分析：（1）利用測力計的示數來反應摩擦力的大小，是根據二力平衡的條件，因此要讓木塊做勻速直線運動；
（2）由于拉力等于摩擦力，所以滑動摩擦力即可知道；
（3）要掌握控制變量法，要探究滑動摩擦力和接觸面積之間的關系，需要使接觸面積不同，其它的條件相同；
（4）1、3兩次的不同點在壓力大小不同，而接觸面相同，用控制變量法分析得出結論；
（5）將木塊沿豎直方向截去一半后，雖然面積減小了，但是壓力也減小了，所以此次實驗沒有控制木塊對水平面的壓力相同．

解答：解：（1）要使測力計的示數與摩擦力相等，木塊必須處于平衡狀態，使拉力與摩擦力是一對平衡力．故要勻速直線拉動．
（2）木塊平放或側放重力不變，壓力也就不變，由于拉力等于摩擦力，所以滑動摩擦力即可知道．可把表中空格填上．
（3）研究摩擦力與接觸面積大小是否有關，必須要保證壓力相同、受力面積不同．1、2符合條件，分析數據可知，與接觸面積的大小無關．
（4）1、3兩次的不同點在壓力大小不同，而接觸面相同，由控制變量法角度，可得出結論：在接觸面相同的情況下，壓力越大，摩擦力越大．
（5）將木塊沿豎直方向截去一半后，雖然面積減小了，但是壓力也減小了，所以此次實驗沒有控制木塊對水平面的壓力相同，故錯誤．
故答案為：（1）水平；勻速直線；
（2）如下表所示：

實驗次數	木塊對木板的壓力/N	彈簧測力計的示數/N	滑動摩擦力/N
一	20	4.0	4.0
二	20	4.0	4.0
三	40	8.0	8.0

（3）一、二；無關．
（4）在接觸面相同的情況下，壓力越大，摩擦力越大．
（5）不正確，此次實驗沒有控制木塊對水平面的壓力相同．

點評：在多變量的探究實驗中，一定要注意控制變量法的運用，即：保持被研究變量不同，而控制其他因素一定．
控制變量法是初中階段的一個重要思想方法，在大部分的實驗或探究類試題中都會涉及，應熟練掌握．