Question

20．在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关时”，李丽同学提出“滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关”的猜想；张华同学提出来“滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关”的猜想．如图是他们进行探究实验的实验装置图．

（1）李丽同学为了完成他自己的探究应该按甲、丙两个图所示的方案进行．
（2）张华选用正确的实验装置进行实验，得到的实验数据见下表；根据表中记录的数据，可以作出摩擦力的大小F_f与接触面受到的压力大小F_N之间的关系图象；
根据图象可以得出F_f与F_N的关系是成正比．

FN/N	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
Ff/N	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2

（3）“滑动摩擦力的大小是否与接触面的面积有关呢？”张华将图甲中的木块侧放在水平木板上，用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动，发现弹簧测力计的读数和图甲的示数一样，得出“滑动摩擦力的大小和接触面积的大小无关”的结论．而李丽将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，发现弹簧测力计的读数为图甲中示数的一半，得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的结论．你认为李丽的结论是错误的；错误的原因实验中没有保持压力不变．

Answer 1

分析 （1）要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度之间的关系，需保持压力大小相同，根据图中给出的条件选择；
（2）根据表格中数据进行描点，并用平滑的曲线连接起来．分析图象的特点，得出结论；
（3）要探究滑动摩擦力与接触面积的关系，需使压力大小和接触面的粗糙程度相同，分析其是否控制了变量．

解答 解：（1）李丽同学提出“滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关”，所以需控制压力大小这个变量，改变接触面的粗糙程度，甲、丙两图中压力相同，接触面的粗糙程度不同，所以应选择甲、丙两图进行实验．
（2）根据表格中数据进行描点，并用平滑的曲线连接起来．如图所示：

由图象知，接触面的粗糙程度相同，摩擦力F_f与压力F_N的关系是成正比．
（3）李丽将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，这样压力大小也会变为一半，没有保持压力大小不变，所以得出的结论是错误的．
故答案为：（1）甲、丙；
（2）图象见上图；成正比；
（3）李丽； 实验中没有保持压力不变．

点评 能否正确使用控制变量法进行分析实验是解答此题的关键，同时要学会画点描线的方法，并根据图象来判断两个量之间的关系．