Question

14．摩擦力的大小与物体间接触的面积无关，生活中我们常用增大压力和接触面粗糙程度来增大摩擦力．小明想：还有没有别的方法能增大摩擦力呢？小明进行了如下的研究：在棉线的一端栓上一把大锁，把它搭载一根平放的圆棍上，改变棉线所绕的圈数如图A、B、C、D．
通过弹簧测力计来拉棉线的另一端，使大锁保持静止，弹簧测力计示数变化如表所示：

棉线绕的圈数	0	1	2	4
弹簧测力计示数	稍微变小	变小	更小	几乎为零

（1）弹簧测力计在使用前应先调零．
（2）通过本实验小明想研究棉线所绕的圈数对棉线与圆棍之间摩擦力的影响．
（3）小红认为：实验中棉线与圆棍之间的摩擦力增大就是接触面积增大引起的．为了帮助小红纠正错误，请你以图A为对照组，设计一个能说明摩擦力大小与接触面积无关的方案：换一根粗圆棍，按照A的方式用弹簧测力计拉住铁锁，读出弹簧测力计的示数，与A中弹簧测力计的示数进行比较．

Answer 1

分析 （1）使用弹簧测力计测量力时，首先观察指针是否指在0刻度线处，如果没有与0刻度线对齐，需要先调零然后测量；
（2）应用控制变量法分析实验结论：先找相同的条件，在找不同的条件，观察实验结果，得出实验结果与实验条件（不同条件）的关系；
（3）要探究摩擦力与接触面积的关系，根据控制变量法可知，要拉力和棉线所绕的圈数不变．

解答 解：
（1）使用弹簧测力计前，应检查指针是否对准0刻度线，如有偏差，需要调零；
（2）对比几次实验可知，其他条件都相同，只是每次缠绕的圈数不同，结果测力计的示数不同，所以可得如下结论：缠绕的圈数越多，摩擦力就越大，所以通过本实验可以研究棉线所绕的圈数对棉线与圆棍之间摩擦力的影响；
（3）要探究摩擦力与接触面积的关系，可以换一根粗圆棍，按照A的方式用弹簧测力计拉住铁锁，读出弹簧测力计的示数，与A中弹簧测力计的示数进行比较．
故答案为：（1）调零；（2）棉线所绕的圈数；（3）换一根粗圆棍，按照A的方式用弹簧测力计拉住铁锁，读出弹簧测力计的示数，与A中弹簧测力计的示数进行比较．

点评 本题考查了弹簧测力计的使用、利用控制变量法分析实验结论、以及对实验的设计能量，体现了物理来源于生活，服务于社会的新课程理念．