摘要:3.小组设计实验方案并交流.确定可行方案.

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如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验.铜块和木块的大小和形状完全相同.在实验前,小明提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关
(1)实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做
匀速直线
匀速直线
运动,此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小,这样做的依据是:
二力平衡
二力平衡


(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是
接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大
接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大

(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使
压力
压力
相同,比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与
接触面粗糙程度
接触面粗糙程度
有关.
(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上,如丁图,测出滑动摩擦力的大小并与乙比较.你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是:
没有控制接触面的粗糙程度相同
没有控制接触面的粗糙程度相同

(5)在全班交流环节中,小明为探究猜想二,又设计了如下方案:
①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为G1和G2
②如图A和B所示,将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为f1和f2

③比较
f1
G1
f2
G2
的大小关系,获得结论.(提示:此时物块对木板的压力大小即为重力大小.)
老师肯定了小明的方案,因为:
(Ⅰ)路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程,反映了物体运动的快慢;同样道理,滑动摩擦力与压力的比值即
单位压力
单位压力
下的滑动摩擦力,反映了
接触面的粗糙程度
接触面的粗糙程度

(Ⅱ)我们学过的利用比值法定义的物理量还有
密度(压强)
密度(压强)

(6)在全班交流环节中,同班的小华在实验中还发现:在物体还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐增大,直到拉动物体为止.就小华观察到的现象,请你提出一个有价值且可探究的问题
静摩擦力的大小是否与拉力的大小有关
静摩擦力的大小是否与拉力的大小有关

(7)课后,班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力,桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮,绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子.测量时,向塑料杯中加适量水(当需加少量水时可改用胶头滴管),使滑块A做匀速直线运动.将一次性杯中的水全部倒入量杯中,读出量杯中水的体积250ml,则滑块A受到的摩擦力f=
2.5
2.5
N;实验中选择一次性塑料杯子的原因是:
质量小
质量小
;与课本中的装置比较后,请具体指出利用该装置的优点是
易于较准确地控制物体做匀速直线运动或用量杯替代运动中的弹簧测力计方便读数
易于较准确地控制物体做匀速直线运动或用量杯替代运动中的弹簧测力计方便读数

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小明在拆装手电筒时,发现手电筒的小灯泡上标有“2.5V”的字样,但上面的电流值已经模糊不清,他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电阻,图甲为他所连的实验电路.
(1)同组的小李同学在检查线路时,发现有一根导线连接错误.请你在图中用“×”标出这根错接的导线,并画出改接后的导线(不能与其他导线交叉).
(2)电路错误改正后,将滑动变阻器的滑片移至A端,闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表的示数接近3V.发生这种现象的原因可能是
小灯泡断路
小灯泡断路

(3)排除故障后,再闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的实际功率为
0.6
0.6
W;为了测定小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向
B
B
(选填“A”或“B”)端移动,直到
电压表示数为2.5V
电压表示数为2.5V


(4)在此实验的基础上,老师又出示为数百欧的电阻Rx,提问能否用上述方法测量其阻值.同学们分析得出上述方案不行,原因是:
阻值太大,电流太小,难以准确读数
阻值太大,电流太小,难以准确读数
.接着,小明与其他同学经过讨论,通过增加一电阻箱R0(0~9999Ω 5A)、定值电阻R(200Ω 2A)、单刀双掷开关等器材,设计出了A、B两种不同方案,其电路图如下:

①A方案所涉及的思想方法是
等效替代法
等效替代法

②在A、B两种不同的方案中,你认为方案
B
B
的设计可以让测量结果更准确,理由是:
方案A只能测一次,方案B可以测多次求平均值减小误差
方案A只能测一次,方案B可以测多次求平均值减小误差
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