在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,小军同学认为滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小有关.请你利用已有的器材设计一个实验,说明小军的认识是不正确的.
①实验器材:一端装有定滑轮的长木板、带挂钩的木块一个、细线若干、还需补充的是______.
②实验步骤:
③实验结论:
【答案】分析:(1)实验中研究的是木块受到的滑动摩擦力的大小,木块做匀速直线运动时拉力的大小等于摩擦力大小,因此需要弹簧测力计测量木块受到的拉力;
(2)摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,因此探究摩擦力与物体运动速度大小的关系时,必须控制压力和接触面的粗糙程度一定,改变木块的运动速度,测量摩擦力的大小;
(3)从弹簧测力计示数的变化上,分析小军同学的结论是否正确.
解答:解:(1)实验中研究摩擦力的大小与速度的关系,因此需要测量摩擦力,需要弹簧测力计;
(2)采用控制变量法的思想设计实验步骤,控制压力和接触面的粗糙程度相同,只改变物体运动的速度,观察弹簧测力计示数的大小;
(3)如果弹簧测力计的示数不变化,说明小军的认识是不正确的,摩擦力的大小与物体运动的速度无关.
故答案为:
(1)弹簧测力计;
(2)主要步骤:
①调节弹簧测力计使指针指零刻线;
②将系好细绳的木块放在水平放置的长木板上,用弹簧测力计拉动木块,使木块在长木板上做匀速直线运动,在表格中记录弹簧测力计的示数;
③改变拉动木块的速度,重复步骤②,共作出3次;
(3)弹簧测力计示数不变,说明小龙的认识是错误的.
点评:(1)这个实验来源于课本上探究摩擦力大小与哪个因素有关的演示实验,在原实验的基础上进行了延伸拓展,增加了速度因素;
(2)本题也是控制变量法思想的应用,明确变量和不变量是设计实验步骤的关键.