冬去春來(lái),冬裝換春裝.媽媽對(duì)小語(yǔ)說(shuō):星期天一起去服裝城逛逛,給家人添置春裝.小語(yǔ)立刻脫口而出:我要買(mǎi)帶網(wǎng)眼的運(yùn)動(dòng)鞋了,冬天的棉鞋和運(yùn)動(dòng)鞋穿著已經(jīng)很悶了!
星期天一早,小語(yǔ)就拉著爸爸媽媽一起走進(jìn)了服裝城,轉(zhuǎn)悠了一趟下來(lái),小語(yǔ)買(mǎi)到了自己滿(mǎn)意的兩款適合春夏季節(jié)穿的網(wǎng)眼運(yùn)動(dòng)鞋.回到家,他興高采烈地一雙雙試穿起來(lái).小語(yǔ)在地板上走動(dòng)的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)這兩雙運(yùn)動(dòng)鞋的防滑效果不一樣,一雙穿起來(lái)走在光滑的地板上防滑效果非常好,另一雙會(huì)有小幅度的滑動(dòng),提起鞋子看看鞋底,小語(yǔ)更覺(jué)得奇怪了,看起來(lái)鞋底都有凹凸不平的結(jié)構(gòu),怎么會(huì)有不同的防滑效果呢?難道兩雙鞋底的粗糙程度不一樣嗎?
喜歡探究的小語(yǔ)立刻來(lái)了興趣,他準(zhǔn)備進(jìn)行一番探究,比比看究竟哪雙鞋底更粗糙.號(hào)稱(chēng)“物理小靈通”的小語(yǔ)眼珠一轉(zhuǎn),嘀嘀咕咕自言自語(yǔ)開(kāi)了:“只要測(cè)出兩種鞋子中的每一只在水平臺(tái)上勻速滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力,比較摩擦力的大小就可以間接地比較出每一種鞋底的粗糙程度.不過(guò)兩種鞋子各自對(duì)地面的壓力不同,因此要想辦法讓每一雙鞋子對(duì)水平臺(tái)的壓力相等……有辦法了”,小語(yǔ)一拍腦袋,一下子想出了好幾種辦法,你看看他的想法有沒(méi)有道理.
方法一:
1.如圖1所示,將2號(hào)鞋子壓在1號(hào)鞋子上面,用彈簧測(cè)力計(jì)在水平桌面上拉動(dòng)1號(hào)鞋子做勻速直線運(yùn)動(dòng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1,這就等于1號(hào)鞋底受到的摩擦力f1;
2.將1號(hào)鞋子壓在2號(hào)鞋子上面,用彈簧測(cè)力計(jì)在水平桌面上拉動(dòng)2號(hào)鞋子做勻速直線運(yùn)動(dòng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2,這就等于2號(hào)鞋底受到的摩擦力f2;
3.比較f1和f1的大小關(guān)系,得出結(jié)論.
方法二:
1.如圖2所示,將2號(hào)鞋子壓在1號(hào)鞋子上面,放在位于水平桌面上的長(zhǎng)木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉著1號(hào)鞋子不動(dòng),拉動(dòng)長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1,這就等于1號(hào)鞋底受到的摩擦力f1;
2.將1號(hào)鞋子壓在2號(hào)鞋子上面,放在位于水平桌面上的長(zhǎng)木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉著2號(hào)鞋子不動(dòng),拉動(dòng)長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2,這就等于2號(hào)鞋底受到的摩擦力f2;
3.比較f1和f2的大小關(guān)系,得出結(jié)論.
方法三:
1.如圖3所示,分別將1號(hào)和2號(hào)鞋子掛在彈簧測(cè)力計(jì)的秤鉤上,在1號(hào)鞋子和2號(hào)鞋子里面裝鉤碼,直到彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)相等;
2.將1號(hào)鞋子放在水平桌面上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)1號(hào)鞋子做勻速直線運(yùn)動(dòng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1,這就等于1號(hào)鞋底受到的摩擦力f1;
2.將2號(hào)鞋子放在水平桌面上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)2號(hào)鞋子做勻速直線運(yùn)動(dòng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2,這就等于2號(hào)鞋底受到的摩擦力f2;
3.比較f1和f2的大小關(guān)系,得出結(jié)論.
方法四:
1.如圖4所示,分別將1號(hào)和2號(hào)鞋子掛在彈簧測(cè)力計(jì)的秤鉤上,在1號(hào)鞋子和2號(hào)鞋子里面裝鉤碼,直到彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)相等;
2.將1號(hào)鞋子放在位于水平桌面上的長(zhǎng)木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉著1號(hào)鞋子不動(dòng),勻速拉動(dòng)長(zhǎng)木板,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1,這就等于1號(hào)鞋底受到的摩擦力f1;
2.將2號(hào)鞋子放在位于水平桌面上的長(zhǎng)木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉著2號(hào)鞋子不動(dòng),勻速拉動(dòng)長(zhǎng)木板,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2,這就等于2號(hào)鞋底受到的摩擦力f2;
3.比較f1和f2的大小關(guān)系,得出結(jié)論.
方法五:
1.如圖5所示,將1號(hào)鞋底朝上水平固定好,將小木塊水平壓在鞋底上,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)小木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F1,這就等于1號(hào)鞋底受到的摩擦力f1;
2.將2號(hào)鞋底朝上水平固定好,將小木塊水平壓在鞋底上,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)小木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F2,這就等于1號(hào)鞋底受到的摩擦力f2;
3.比較f1和f2的大小關(guān)系,得出結(jié)論.
小結(jié):小語(yǔ)想出的5種方法都用到了控制度量法,但各個(gè)方法都略有區(qū)別.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中勻速拉動(dòng)鞋子、木板或木塊,都是利用二力平衡的方法求摩擦力.其中,方法二和方法四方法較好,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)穩(wěn)定,便于讀數(shù).