Question

科學探究活動通常包括以下環節：提出問題，作出假設，制訂計劃并設計實驗，進行實驗收集證據，分析論證，評估交流等．一位同學學習了滑動摩擦力后，懷疑滑動摩擦力可能與接觸面積有關，于是他準備用實驗探究這個問題．
（1）這位同學認為：滑動摩擦力的大小與接觸面積成正比，這屬于科學探究活動的

作出假設

環節．
（2）為完成本實驗，需要自己制作木塊，他應制作的木塊是下列選項中的

C

．
A．各面粗糙程度相同的正方體木塊     
B．各面粗糙程度不相同的正方體木塊
C．各面粗糙程度相同，長寬高各不相等的長方體木塊 
D．各面粗糙程度不相同，長度高各不相等的長方體木塊
（3）某同學在做測定木板的動摩擦因數的實驗時，設計了兩種實驗方案．
方案A：木板水平固定，通過彈簧秤水平拉動木塊，如圖（a）所示；
方案B：木塊固定，通過細線水平拉動木板，如圖（b）所示．

①上述兩種方案中，你認為更合理的是方案

b

，原因是

a操作時需要勻速拉動木塊，且不易讀運動中的彈簧秤的示數；b操作時木塊受力平衡，滑動摩擦力與速度無關，只需要木板運動即可，且容易讀數

；
②該實驗中應測量的物理量是

木塊的重力和b圖中彈簧秤的示數．

．

Answer 1

分析：（1）針對所研究的問題提出自己的看法，因為結論的正確性有待于實驗的探究結果，因此，這屬于科學探究的“作出假設”環節；
（2）根據控制變量法的要求，此實驗要求保持壓力和接觸面的粗糙程度不變，據此可判斷各選項是否符合實驗要求；
（3）實驗中我們是根據拉力與摩擦力是一對平衡力的原理，才通過測力計讀出摩擦力大小的，因此，在操作時要保持物體做勻速直線運動，這也是實驗操作中較難保持的地方，方案二的改進則很好地解決了這一問題．

解答：解：（1）針對實驗的目的，這位同學提出了自己的想法，這屬于科學探究的“作出假設”環節；
（2）在探究摩擦力大小與接觸面積大小的關系，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C符合題意；
（3）比較兩種實驗方案的操作過程可以看出，甲中物體在彈簧測力計作用下很難控制它一直做勻速直線運動，而乙中拉動的是木板，彈簧測力計與木塊一直靜止，受力平衡，故拉力與滑動摩擦力一直相等，與速度無關，故讀數更準確．
故答案為：
（1）作出假設；
（2）C；
（3）①b；a操作時需要勻速拉動木塊，且不易讀運動中的彈簧秤的示數；b操作時木塊受力平衡，滑動摩擦力與速度無關，只需要木板運動即可，且容易讀數．  ②木塊的重力和b圖中彈簧秤的示數．

點評：通過此實驗主要考查了對科學探究實驗過程的熟悉、對控制變量法的運用以及對實驗操作過程的合理改進等．在對動摩擦因數的計算中，要依據題目中所提供的信息，在理解的基礎上進行活學活用，在這里關鍵是要分析出f與N的大小．