Question

5．科學(xué)探究活動(dòng)通常包括提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作等環(huán)節(jié)．小銘同學(xué)在學(xué)習(xí)了滑動(dòng)摩擦力的相關(guān)知識(shí)之后，認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力的大小可能與兩物體接觸面積的大小有關(guān)，于是他通過實(shí)驗(yàn)探究這個(gè)問題．
（1）小銘認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力的大小與兩物體接觸面積的大小成正比，這屬于上述科學(xué)探究的猜想與假設(shè)環(huán)節(jié)．
（2）為完成本實(shí)驗(yàn)，需要自己制作木塊，他制作的木塊應(yīng)是下列選項(xiàng)中的C
A．各面粗糙程度相同的正方體B．各面粗糙程度不同的正方體
C．各面粗糙程度相同、長寬高各不相同的長方體
D．各面粗糙程度不相同、長寬高各不相同的長方體
（3）本實(shí)驗(yàn)中，小銘同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖的兩種實(shí)驗(yàn)方案．
①a，b兩種方案中，你認(rèn)為更合理的是方案；理由是b．
②實(shí)驗(yàn)方案a中，被拉動(dòng)的物體必須做勻速直線運(yùn)動(dòng)，才能根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)得到滑動(dòng)摩擦力的大小，其運(yùn)用的原理是二力平衡條件．

Answer 1

分析 （1）針對(duì)所研究的問題提出自己的看法，因?yàn)榻Y(jié)論的正確性有待于實(shí)驗(yàn)的探究結(jié)果，因此，這屬于科學(xué)探究的“猜想與假設(shè)”環(huán)節(jié)；
（2）根據(jù)控制變量法的要求，此實(shí)驗(yàn)要求保持壓力和接觸面的粗糙程度不變，據(jù)此可判斷各選項(xiàng)是否符合實(shí)驗(yàn)要求；
（3）實(shí)驗(yàn)中我們是根據(jù)拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力的原理，才通過測(cè)力計(jì)讀出摩擦力大小的，因此，在操作時(shí)要保持物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這也是實(shí)驗(yàn)操作中較難保持的地方，方案b的改進(jìn)則很好地解決了這一問題．

解答 解：（1）針對(duì)實(shí)驗(yàn)的目的，這位同學(xué)提出了自己的想法，這屬于科學(xué)探究的“猜想與假設(shè)”環(huán)節(jié)；
（2）在探究摩擦力大小與接觸面積大小的關(guān)系，必須要保證壓力與接觸面的粗糙程度不變，只改變接觸面積的大小，因此，只有選項(xiàng)C符合題意；
（3）①比較兩種實(shí)驗(yàn)方案的操作過程可以看出，a中物體在彈簧測(cè)力計(jì)作用下很難控制它一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而b中拉動(dòng)的是木板，彈簧測(cè)力計(jì)與木塊相對(duì)靜止，此時(shí)讀數(shù)更準(zhǔn)確，更合理、更易于操作的是方案b；
②實(shí)驗(yàn)中為了測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小，應(yīng)用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊，目的是利用二力平衡的知識(shí)，使彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力等于木塊受到的摩擦．
故答案為：
（1）猜想與假設(shè)；
（2）C；
（3）①b；②勻速直線；二力平衡條件．

點(diǎn)評(píng) 通過此實(shí)驗(yàn)主要考查了對(duì)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)過程的熟悉、對(duì)控制變量法的運(yùn)用以及對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過程的合理改進(jìn)等；采用控制變量法研究物理問題時(shí)，要明確一個(gè)物理量可能受幾個(gè)因素的影響，一定要注意控制什么，改變什么．