Question

3．现有两个长方体铁块甲和乙，它们的体积不同，表面的粗糙程度不同．请你设计一个实验，研究那个铁块的表面更粗糙些．请写出实验所需的器材、实验步骤以及实验分析与结论．
（1）实验器材：
（2）实验步骤：
（3）实验分析与结论：

Answer 1

分析 （1）测量摩擦力用到的测量工具是弹簧测力计；
（2）因为滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以要探究接触面的粗糙程度，需要控制压力大小相同；物体表面的粗糙程度可通过摩擦力的大小反映出来，因此可让两物体分别将两物体相互叠加，然后在桌面上滑动，测量摩擦力，然后比较摩擦力的大小即可．

解答 解：
要测量摩擦力，根据二力平衡的条件可知，只要用弹簧测力计匀速拉动物体在水平面上做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数，即为摩擦力的大小，据此可知，需要的实验器材有：水平桌面、细线和弹簧测力计；
影响滑动摩擦力大小的因素是：接触面的粗糙程度和接触面所受到的压力；我们要探究哪个下表面更粗糙一些，可以让它们对水平面的压力相等，在水平面上匀速拉动，测出摩擦力的大小，摩擦力大的说明它的下表面更粗糙．
（1）实验器材：弹簧测力计、细线、桌面；
（2）实验步骤：①把铁块乙放在甲的上面，用弹簧测力计在水平桌面上匀速拉动甲，读出此时弹簧测力计的示数为F_甲；
②把铁块甲放在乙的上面，用弹簧测力计在同一水平桌面上匀速拉动乙，读出此时弹簧测力计的示数为F_乙；
③比较F_甲与F_乙的大小得出结论；
（3）实验分析与结论：在压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大，如果F_甲＞F_乙，则甲铁块表面粗糙，反之，乙铁块表面粗糙．

点评 影响摩擦力大小的因素有压力大小和接触面的粗糙程度，因此，通过测摩擦力可得出接触面的粗糙程度，在这里通过将两物块叠加，保持压力不变是关键．