Question

8．探究實(shí)驗(yàn)
（1）在研究“影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”時(shí)，小聰猜想滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)．他用如圖1所示的方法，做了一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證其猜想．

他的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
第一步：把木塊按圖1（甲）的方式放在木桌上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊，觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₁，并記錄F_l的大小．
第二步：把木塊按圖1（乙）的方式放在鋪有棉布的桌子上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊，觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₂，并記錄F₂的大�。�
小紅認(rèn)為他的做法不妥，他沒有控制好兩個(gè)相互接觸的物體材料相同，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能充分說明滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)．
請(qǐng)你對(duì)上面的實(shí)驗(yàn)提出改進(jìn)意見，并設(shè)計(jì)一個(gè)（改進(jìn)后）實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)記錄表格．
（2）現(xiàn)有A、B兩組儀器．
A組：如圖2所示的用來測(cè)量液體內(nèi)部壓強(qiáng)的儀器兩個(gè)．
B組：兩個(gè)相同的燒杯、刻度清晰的量筒、已調(diào)平的天平（不含砝碼）．
小聰和小紅分別用這兩組儀器來鑒別哪杯是清水，哪杯是濃鹽水．
①小聰用A組儀器來鑒別．他是依據(jù)不同液體在同一深度產(chǎn)生的壓強(qiáng)與密度有關(guān)，液體的密度越大進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的．他在實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意的關(guān)鍵之處是：保持金屬盒在兩種液體中的深度相同．
②小紅用B組儀器來鑒別．她在實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意的關(guān)鍵之處是：用量筒量取等體積的兩種液體．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題中的猜想，然后應(yīng)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證；
要探究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)，需要控制壓力大小，接觸面積的大小，物體的材料，運(yùn)動(dòng)速度等條件相同，只改變接觸面的粗糙程度；
（2）①液體壓強(qiáng)大小通過U型管內(nèi)液面的高度差來反映的，液面高度差越大，液體的壓強(qiáng)越大．這是一種轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用；
液體的壓強(qiáng)跟液體的深度和密度有關(guān)．液體的密度一定時(shí)，液體越深，液體壓強(qiáng)越大；在液體的深度一定時(shí)，液體的密度越大，液體壓強(qiáng)越大；
②根據(jù)m=ρv，不同液體的體積相同，密度越大的液體，質(zhì)量越大來比較．

解答 解：
（1）要驗(yàn)證滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)，需要保持壓力、接觸面的材料等因素相同，改變接觸面的粗糙程度；
改進(jìn)意見：保持木質(zhì)桌面不變，將木塊的各個(gè)表面進(jìn)行打磨，使其各個(gè)表面粗糙程度都不同，這樣可以探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系；
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
第一步：把木塊很粗糙的一個(gè)表面放在木桌上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊，觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₁，并記錄F_l的大��；
第二步：把木塊較粗糙的一個(gè)表面放在木桌上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊，觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₂，并記錄F₂的大�。�
第三步：把木塊較光滑的一個(gè)表面放在木桌上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊，觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₃，并記錄F₃的大��；
實(shí)驗(yàn)表格如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	壓力情況	接觸面情況	彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N	滑動(dòng)摩擦力f/N
1	一個(gè)木塊	很粗糙
2	一個(gè)木塊	較粗糙
3	一個(gè)木塊	較光滑

（2）①由于清水和鹽水的密度不同，在相同深度產(chǎn)生的壓強(qiáng)不同，液體的密度越大，液體壓強(qiáng)越大；
將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放入兩種液體的相同深度處，則U型管內(nèi)液面的高度差較大那一杯是鹽水，另一杯是清水；
所以小聰?shù)囊罁?jù)不同液體在同一深度產(chǎn)生的壓強(qiáng)與密度有關(guān)，液體的密度越大，壓強(qiáng)越大進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的；
在探究液體的壓強(qiáng)跟液體的密度有關(guān)時(shí)，就要控制壓強(qiáng)計(jì)浸入液體的深度不變，即關(guān)鍵是保持金屬盒在兩種液體中的深度相同；
②由于已調(diào)平的天平（不含砝碼），因此無法準(zhǔn)確測(cè)量液體的質(zhì)量（調(diào)節(jié)杯中液體的量時(shí)，不便操作），但是可以用量筒測(cè)量液體的體積，
所以用量筒量取等體積的兩種液體分別倒入兩個(gè)相同的燒杯中，再將兩燒杯放到已調(diào)平天平的兩個(gè)托盤上，下沉一端是鹽水，另一端是清水；
所以關(guān)鍵之處是用量筒量取等體積的兩種液體．
故答案為：（1）改進(jìn)意見：保持木質(zhì)桌面不變，將木塊的各個(gè)表面進(jìn)行打磨，使其各個(gè)表面粗糙程度都不同，這樣就可以探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系；實(shí)驗(yàn)表格見上表；
（2）①不同液體在同一深度產(chǎn)生的壓強(qiáng)與密度有關(guān)，液體的密度越大；保持金屬盒在兩種液體中的深度相同；②用量筒量取等體積的兩種液體．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素和鑒別物質(zhì)的方法等知識(shí)，應(yīng)用控制變量法是正確解題的關(guān)鍵，是一道綜合題，難度較大．