多功能铅笔

张夏林+杨志芹

近几年的中考，无论是形式上还是内容上，都注重考查学生的实验能力，注重考查知识的形成过程与研究方法。实验也不局限于现行初中物理教材中所安排的十几个学生实验、演示实验和课外小实验，而是提倡考生利用身边随手可得的现有材料进行实验探究活动和各种物理小实验，从实验探究过程中体验科学过程，领悟研究方法，学会科学思维，提高创新能力。这里笔者以例题的形式介绍利用铅笔做物理实验的方法。

1利用削尖的铅笔做实验

1.1例题1

下面是小丽同学用一支一端削尖了的铅笔所做的物理实验，其中错误的是（）

A.用一只手紧握着铅笔很难将铅笔抽出，说明接触面一定，压力越大摩擦力越大。

B.用手指抵住铅笔两端用力挤压，发现与尖端接触的手指较痛，说明压强与受力面积有关。

C.用手推一下铅笔，铅笔会在桌面上滚动，说明力能改变物体的运动状态。

D.把铅笔放在水中漂浮，在空气中下落，说明在空气中不受浮力。

1.2解析

A、用一只手紧握着铅笔时，增大了手对铅笔的压力及手和铅笔之间的摩擦力。所以在接触面粗糙程度一定，压力越大，摩擦力越大。不符合题意。

B、用手指抵住铅笔两端用力挤压，铅笔两端对手的压力相同，笔尖处受力面积小，压力作用效果大，压强大，说明压强跟受力面积有关。不符合题意。

C、用手推一下铅笔，铅笔会在桌面上滚动，铅笔的运动状态不停地改变，所以力能改变物体的运动状态。不符合题意。

D、把铅笔放在水中漂浮，铅笔在水中受到的浮力等于重力；铅笔在空气中下落，受到空气的浮力小于铅笔的重力。铅笔浸在水中和在空气中都受到浮力作用。符合题意。故选D。

2测量铅笔芯的导电性

2.1例题2

某研究性学习小组想测量铅笔芯的电阻，他们用了如图1所示的器材进行实验。请问：

A.从图中可知他们是用法测量铅笔芯的电阻。

B.请你将电压表正确连接在答题卷相应的实物图中。

C.闭合开关后，滑动变阻器的滑动触头P向A端移动的过程中，电流表的读数将如何变化？（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

图1实验电路连接图2.2解析

图2实验电路连接图A.观察实验器材，有电源，电流表，电压表，滑动变阻器，开关，待测物体，所有这些为一典型的伏安法测电阻配置，故知该实验方法为伏安法。

B.在伏安法测电阻中，电压表要并联在待测元

件的两端，并且为使实验能多次进行，电压取值要多一些，故电压表的量程选择0～3 V，在电路中连接电压表如图2所示。

C.根据图示，当电路闭合时，滑动变阻器的滑片P向A滑动时，接入电路的电阻变小，电流将变大，故此时电流表的示数变大。

故答案为：（1）伏安；（2）电压表连接如图2所示；（3）变大。

3利用铅笔验证用滚动代替滑动能减少摩擦3.1例题3

小明想验证“用滚动代替滑动能减小摩擦”的正确性，利用以下一些器材：质量不相等、带钩的木块A和木块B，弹簧测力计，砝码，棉布，圆柱状铅笔若干，进行实验探究。请完成以下填空：

A.实验步骤一：把木块A放在水平桌面上，用弹簧测力计拉动木块，记下弹簧测力计的示数F1，根据二力平衡的知识，可知F1的大小等于木块受到的摩擦力。

B.实验步骤二：把放在水平桌面上，将木块A放在其上方，用步骤一的方法拉动木块，记下弹簧测力计的示数F2。

C.实验分析：当满足的条件时，上述结论是正确的。

3.2解析

要验证“用滚动代替滑动可以减小摩擦”的正确性，就要采用控制变量法，即控制压力的大小不变，改变下面的运动形式，即由滑动变为滚动，测出摩擦力来比较即可：①在进行该实验时，必须让弹簧测力计做匀速直线运动，即只有在这种情况下，弹簧测力计的拉力和摩擦力才是一对平衡力，其大小才会相等。②在①中测的是滑动摩擦力，故在这里应用圆柱状铅笔放在木块A下方（控制压力不变），使木块由滑动变为滚动，进而读出测力计的示数，即为此时滚动时的摩擦力。③由于在相同的条件下，滚动摩擦小于滑动摩擦。所得结论应该是F2

故答案为：（1）匀速直线；（2）圆柱形铅笔；（3）F2