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探究影响滑动摩擦力大小的因素实验

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  本实验的总体思路是以一个木块为研究对象,让它在不同的表面上匀速滑动,用弹簧测力计水平匀速拉动木块时,弹簧测力计的示数的大小就反映了滑动摩擦力的大小,这是一种转换的思想.由于影响滑动摩擦力大小的因素较多,在进行探究时,必须控制其他因素不变,只研究其中一个因素的变化对滑动摩擦力大小的影响,这样才能根据实验结果判断滑动摩擦力与研究的因素是否有关.否则,如果几个因素同时变化,就无法确定滑动摩擦的变化究竟是哪个因素的变化引起的.

  研究一种物理现象,首先要思考的是如何把这一现象展现出来.本实验采用控制变量法进行实验,就是确定一个研究对象让它在另一个物体上表面滑动,产生滑动摩擦,利用转换的思想测出不同情况下的滑动摩擦力,然后进行比较,得出与滑动摩擦力大小的相关因素.


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为了探究影响滑动摩擦力大小的因素,小明和小红二位同学利用若干个完全相同的长方体(重10牛)、弹簧测力计、水平放置的木板(粗糙程度相同)进行实验.实验中,他们先后以平放、竖放的方式改变长方体与木板之间的接触面积,如图(a)、(b)所示;然后将几块长方体叠放在一起进行实验,如图(c)、(d)所示.实验过程中始终用同一弹簧测力计拉动长方体做匀速直线运动.
(1)实验过程中要水平匀速拉动长方体,是为了使弹簧测力计的示数等于
摩擦力
摩擦力
的大小.这种测摩擦力的方法是
间接
间接
(选填“直接”或“间接”)测量法
(2)请仔细观察图(a)、(b)、(c)、(d)中测力计示数的情况,然后归纳得出初步结论.

①分析比较图(a)与(b)中测力计的示数及相关条件,可得出的初步结论是:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小
无关
无关
(选填“有关”或“无关”).
②分析比较图(a)与(c)与(d)中测力计的示数及相关条件,可得出的初步结论是:接触面的粗糙程度相同时,压力越大,木板所受摩擦力
越大
越大

(3)上述研究方法叫“控制变量法”,下列实验中用到此方法的是
(填序号)
①探究影响动能大小的因素;          ②探究杠杆的平衡条件;
③探究固体熔化时温度的变化规律;    ④测盐水的密度.
(4)在上述实验中若再给一块长玻璃板还可以研究滑动摩擦力大小与
接触面的粗糙程度
接触面的粗糙程度
 的关系.

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