题目内容

18．在探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验中，小明的实验过程如图所示．

（1）实验操作的关键是什么？用测力计沿水平方向匀速拉动木块．
（2）由甲、乙两图得到的结论是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，压力一定，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越大．
（3）图乙和图丙探究的问题是在接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力大小的关系．
（4）在此实验的基础上，小明又猜想：滑动摩擦力的大小可能与物体的接触面积有关．请你利用图中已有的器材，设计探究方案验证小明的猜想．利用图甲（或图乙）的器材，将木块分别平放、侧放和竖放，用测力计沿水平匀速拉动木块，读出弹簧测力计的示数并加以比较．
（5）上述研究方法叫“控制变量法”，下列实验中用到此方法的有①②④（填序号）
①探究电压、电流与电阻的关系；
②探究动能跟哪些因素有关；
③探究固体熔化时温度的变化规律；
④研究影响电磁铁磁性强弱的因素．

分析 （1）要测出摩擦力，就要用弹簧测力计匀速拉动木块，只有这样弹簧测力计的示数才等于摩擦力；
（2）甲、乙两图是在压力一定，改变接触面的粗糙程度，是探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系；
（3）乙和丙接触面的粗糙程度是一定的，接触面所受压力是相等的，是探究滑动摩擦力的大小和压力的关系；
（4）要探究滑动摩擦力和接触面积的关系，就要采用控制变量法控制压力和接触面的粗糙程度一定．
（5）当一个量与多个因素有关时，在探究过程中需用控制变量法．

解答 解：（1）用测力计沿水平方向匀速拉动木块，因为只有匀速拉动时，摩擦力和拉力才是一对平衡力，弹簧测力计测得是拉力，摩擦力才等于弹簧测力计的示数．
（2）由甲、乙两图可知，接触面所受压力是一定的（用的是同一物体），接触面的粗糙程度是不同的（一个是玻璃，一个是木板）摩擦力是不同的就说明了：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，压力一定，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越大；
（3）图乙和图丙接触面都是木板，接触面粗糙程度是一定的，探究的是滑动摩擦力和压力大小的关系．
（4）要探究滑动摩擦力的大小和接触面积的关系就要采用控制变量法控制压力的接触面的粗糙程度一定．
（5）①探究电压、电流与电阻的关系，每次都只有探究一个量，而控制另一个量不变，用到控制变量法；
②动能与物体的质量和速度有关，探究动能跟哪些因素有关，用到控制变量法；
③探究固体熔化时温度的变化规律，未用到控制变量法；
④电磁铁的磁性强弱与电流、线圈匝数及铁芯有关，研究影响电磁铁磁性强弱的因素，用到控制变量法；
故答案为：（1）用测力计沿水平方向匀速拉动木块；
（2）滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，压力一定，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越大；
（3）在接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力大小的关系；
（4）利用图甲（或图乙）的器材，将木块分别平放、侧放和竖放，用测力计沿水平匀速拉动木块，读出弹簧测力计的示数并加以比较．
（5）①②④．

点评 此题主要考查控制变量法在“探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验”中的使用．我们要能够根据控制变量法探究我们生活中的一些现象．

练习册系列答案
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A．太阳能电池板将电能全部转化为内能
B．太阳能是可再生能源
C．LED灯的发光物体是由半导体材料制成的
D．LED将电能转化为光能的效率比白炽灯高
9．如图所示是“在升高相同温度的情况下，一定质量的液体吸收热量的多少与物质的种类是否有关”的实验装置．
（1）在加热过程中用搅棒搅动的目的是使水和煤油受热均匀．水和煤油吸热多少是通过加热时间来反映的（选“温度计的示数”或“加热时间”）
（2）关于实验的变量控制，下列要求中正确的是AC．（填字母）
A．采用相同的加热方法（如酒精灯的火焰大小，与烧杯的距离相等等）
B．烧杯中分别装入体积相等的水和煤油
C．使用相同的烧杯
下面是两个小组记录的实验数据如表：
实验组别液体质量/g初温/℃末温/℃加热时间/min
1水200254013′30″
煤油20025406′30″
2水200254012′10″
煤油20025405′45″
（3）通过分析实验数据，他们得出的结论是：在升高相同的温度的情况下，一定质量的液体吸收热量的多少与物质的种类有关．
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6．某实验学校九年级物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热．他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示．已知酒精的热值是3.0×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）．请问：
（1）图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象？
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13．小华学习做饭的过程中，经常加热油和水，她观察到如下现象：同样情况下，油升温比水快，她猜想可能油的比热容比水小．
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（2）小华猜想：物体温度升高吸收的热量可能与质量和物质种类有关．为了研究物体温度升高吸收的热量与物质种类有关，她制定了两个方案：
A．让研究对象都升高相同的温度，然后比较它们吸收热量的多少．
B．让研究对象都吸收相同的热量，然后比较它们升高温度的高低．
（a）能够准确地控制物体吸收热量的多少，使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量是本次实验的关键．为了做到这点，实验中你的做法是：选取两个规格相同的电加热器进行加热．
（b）某同学做了如下实验：在2个相同的烧杯中分别盛有水和油，用两个电加热器进行加热，下表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题：
烧杯号液体质量/g升高的
温度/℃		加热时间/min
1水300256
2油300306
该同学选择的是方案B，在实验中控制水与油的质量和吸收的热量相同，这种实验方法称为控制变量法，比较的结果是水比热容大．
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