Question

32、小明在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”时发现，按教材给出的装置图（图甲所示）做实验时很不方便，他经过思考对实验装置图做了改进，如图乙所示，将弹簧测力计一端固定，另一端水平拉着木块，实验时用力水平拉动木块下面的长木板（实验中弹簧测力计的重力可以不计）．
请你分析比较两种装置图，并回答下列问题．
（1）从实验操作方面考虑，图甲中拉动木块必须让木块做

匀速直线

运动，而图乙中拉动长木板则不受此限制．
（2）从实验误差方面考虑，图乙的优点是：

图乙中弹簧测力计处于静止，便于读数，减小了由于指针晃动而引起的读数误差

（请作具体说明）．

Answer 1

分析：（1）从二力平衡的条件分析木块的运动状态：当木块做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数等于摩擦力；在甲图中，需要拉动测力计匀速直线运动，由于不能很好的控制速度，所以弹簧测力计的指针会出现晃动，不便于读数；
（2）采用图乙可以使弹簧测力计处于静止状态，不管木板是否匀速运动、速度大小是多少，都可以稳定的读出测力计的示数，尽量减小误差．

解答：解：（1）木块所受的摩擦力无法直接测量，采用转换法，当木块做匀速直线运动时，受平衡力，弹簧测力计的拉力与摩檫力相等，但用图甲时，由于人为的原因可能使木块无法长时间的做匀速直线运动，图乙中拉动的是木板，弹簧测力计始终处于静止状态，不管木板是否匀速运动，都可稳定测出摩擦力的大小；
（2）从误差角度考虑，图乙中弹簧测力计处于静止，便于读数，减小了由于指针晃动而引起的读数误差．
故答案为：
（1）匀速直线；
（2）图乙中弹簧测力计处于静止，便于读数，减小了由于指针晃动而引起的读数误差．

点评：实验中用到了转换法，图甲的操作是课本中的实验方法，但在实际操作中会遇到很多不方便操作的问题，比如：读取测力计的示数时，由于无法准确的控制木块做匀速直线运动，会给实验造成较大的误差．