冬去春來,冬裝換春裝.媽媽對小語說:星期天一起去服裝城逛逛,給家人添置春裝.小語立刻脫口而出:我要買帶網(wǎng)眼的運(yùn)動鞋了,冬天的棉鞋和運(yùn)動鞋穿著已經(jīng)很悶了!
星期天一早,小語就拉著爸爸媽媽一起走進(jìn)了服裝城,轉(zhuǎn)悠了一趟下來,小語買到了自己滿意的兩款適合春夏季節(jié)穿的網(wǎng)眼運(yùn)動鞋.回到家,他興高采烈地一雙雙試穿起來.小語在地板上走動的時候,發(fā)現(xiàn)這兩雙運(yùn)動鞋的防滑效果不一樣,一雙穿起來走在光滑的地板上防滑效果非常好,另一雙會有小幅度的滑動,提起鞋子看看鞋底,小語更覺得奇怪了,看起來鞋底都有凹凸不平的結(jié)構(gòu),怎么會有不同的防滑效果呢?難道兩雙鞋底的粗糙程度不一樣嗎?
喜歡探究的小語立刻來了興趣,他準(zhǔn)備進(jìn)行一番探究,比比看究竟哪雙鞋底更粗糙.號稱“物理小靈通”的小語眼珠一轉(zhuǎn),嘀嘀咕咕自言自語開了:“只要測出兩種鞋子中的每一只在水平臺上勻速滑動時受到的摩擦力,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.不過兩種鞋子各自對地面的壓力不同,因此要想辦法讓每一雙鞋子對水平臺的壓力相等……有辦法了”,小語一拍腦袋,一下子想出了好幾種辦法,你看看他的想法有沒有道理.
方法一:
1.如圖1所示,將2號鞋子壓在1號鞋子上面,用彈簧測力計在水平桌面上拉動1號鞋子做勻速直線運(yùn)動,讀出彈簧測力計的示數(shù)F1,這就等于1號鞋底受到的摩擦力f1;
2.將1號鞋子壓在2號鞋子上面,用彈簧測力計在水平桌面上拉動2號鞋子做勻速直線運(yùn)動,讀出彈簧測力計的示數(shù)F2,這就等于2號鞋底受到的摩擦力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號鞋子壓在1號鞋子上面,放在位于水平桌面上的長木板上,用彈簧測力計拉著1號鞋子不動,拉動長木板運(yùn)動,讀出彈簧測力計的示數(shù)F1,這就等于1號鞋底受到的摩擦力f1;
2.將1號鞋子壓在2號鞋子上面,放在位于水平桌面上的長木板上,用彈簧測力計拉著2號鞋子不動,拉動長木板運(yùn)動,讀出彈簧測力計的示數(shù)F2,這就等于2號鞋底受到的摩擦力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號和2號鞋子掛在彈簧測力計的秤鉤上,在1號鞋子和2號鞋子里面裝鉤碼,直到彈簧測力計的讀數(shù)相等;
2.將1號鞋子放在水平桌面上,用彈簧測力計拉動1號鞋子做勻速直線運(yùn)動,讀出彈簧測力計的示數(shù)F1,這就等于1號鞋底受到的摩擦力f1;
2.將2號鞋子放在水平桌面上,用彈簧測力計拉動2號鞋子做勻速直線運(yùn)動,讀出彈簧測力計的示數(shù)F2,這就等于2號鞋底受到的摩擦力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號和2號鞋子掛在彈簧測力計的秤鉤上,在1號鞋子和2號鞋子里面裝鉤碼,直到彈簧測力計的讀數(shù)相等;
2.將1號鞋子放在位于水平桌面上的長木板上,用彈簧測力計拉著1號鞋子不動,勻速拉動長木板,讀出彈簧測力計的示數(shù)F1,這就等于1號鞋底受到的摩擦力f1;
2.將2號鞋子放在位于水平桌面上的長木板上,用彈簧測力計拉著2號鞋子不動,勻速拉動長木板,讀出彈簧測力計的示數(shù)F2,這就等于2號鞋底受到的摩擦力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號鞋底朝上水平固定好,將小木塊水平壓在鞋底上,用彈簧測力計水平拉動小木塊做勻速直線運(yùn)動,讀出彈簧測力計的讀數(shù)F1,這就等于1號鞋底受到的摩擦力f1;
2.將2號鞋底朝上水平固定好,將小木塊水平壓在鞋底上,用彈簧測力計水平拉動小木塊做勻速直線運(yùn)動,讀出彈簧測力計的讀數(shù)F2,這就等于1號鞋底受到的摩擦力f2;
3.比較f1和f2的大小關(guān)系,得出結(jié)論.
小結(jié):小語想出的5種方法都用到了控制度量法,但各個方法都略有區(qū)別.實(shí)驗(yàn)過程中勻速拉動鞋子、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)中彈簧測力計的讀數(shù)穩(wěn)定,便于讀數(shù).