Question

设计实验--研究磁和光（可以配图说明）：
（1）请设计一个实验，验证“滚动摩擦力远比比滑动摩擦力小”．
（2）请完成下列探究实验的设计方案：

课题	斜面的省力规律
器材	三个分别为0.5m、0.7m、1m的斜面，木块，弹簧测力计	实验步骤
数据记录表格

Answer 1

分析：（1）研究滚动摩擦远小于滑动摩擦时，应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变，用弹簧测力计拉着滑动或滚动的物体做匀速直线运动，并读出弹簧测力计的示数，比较两者的大小即可验证．
（2）在斜面的省力规律时，应保持斜面的高度不变，不断增长斜面的长度，用弹簧测力计拉着同一物体沿斜面做匀速直线运动，并读出弹簧测力计的示数，即可得出规律．

解答：解：（1）选择同一小车放在水平桌面上，这样保证压力、接触面的粗糙程度相同，一次使小车在水平面上匀速直线滑动，另一次小车滚动做匀速直线运动，如下图所示：

a、弹簧测力计拉动木块在水平桌面上匀速直线滚动，记录弹簧测力计的示数；
b、再把这个小车翻过来，同样用弹簧测力计拉着它匀速直线滑动，记录此时弹簧测力计的示数；
c、发现后者弹簧测力计的示数远大于前者弹簧测力计的示数．这说明“在相同条件下，滚动摩擦远小于滑动摩擦”．
（2）a、根据控制变量法设计斜面的省力规律的实验，应保持滑块、高度不变，以不同的斜面长度匀速拉动小车，观察弹簧测力计的示数．故设计实验步骤如下：
把三个斜面分别与木块分别组成如下图所示的斜面，以较慢的速度匀速拉动小车沿斜面向上运动，分别读出测力计的示数，比较三个数据即可得出斜面的省力规律．

b、数据记录表格，如下所示：

	物重G（N）	斜面高h（m）	斜面长L（m）	拉力（N）
1	一样	一样	0.5
2			0.7
3			1

点评：本题是一道设计与制作题，通过实验探究滑动摩擦力和滚动摩擦力、斜面的省力情况与斜面长度之间的关系重点考查了控制变量法的应用，同时考查了学生对实验表格和实验步骤的设计能力．