Question

小明為了探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)，他設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)，
（1）讓質(zhì)量相同的兩個(gè)小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運(yùn)動(dòng)，然后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止，如圖甲所示．
（2）讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球沿同一光滑斜面分別從B處開始向下運(yùn)動(dòng)，然后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止，如圖乙所示．

上述甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)中：
①小明是根據(jù)

木塊被推出的距離

判斷比較小球動(dòng)能的大小，這種方法在科學(xué)上叫做“轉(zhuǎn)換法”．下面的四個(gè)研究實(shí)例中也采用這種方法的是：

C

A、學(xué)習(xí)電壓時(shí)，我們可以通過(guò)對(duì)比水壓來(lái)認(rèn)識(shí)它
B、探究串聯(lián)電路電阻的關(guān)系時(shí)，通過(guò)分析總電阻與各導(dǎo)體電阻在電路中產(chǎn)生的效果來(lái)認(rèn)識(shí)
C、探究電功大小跟哪些因素有關(guān)時(shí)，通過(guò)小燈泡的亮度來(lái)比較電功大小
D、探究電流與電壓、電阻關(guān)系時(shí)，控制電阻（電壓）不變，研究電流與電壓（電阻）關(guān)系
②要探究動(dòng)能與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系應(yīng)選用

甲

圖．
③乙圖中讓兩個(gè)小球從同一高度滾下的目的是：

使小球到達(dá)水平面時(shí)的速度相同

，
乙組實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是：

小球的速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大

．
④若水平面絕對(duì)光滑，該實(shí)驗(yàn)還能得出結(jié)論嗎？

不能

，理由是：

木塊將以一個(gè)恒定的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，木塊停不下來(lái)無(wú)法比較物體的動(dòng)能大小

．

Answer 1

分析：①轉(zhuǎn)換法是物理研究中常用的方法之一，是將不易觀察或測(cè)量的量通轉(zhuǎn)換為容易觀察或測(cè)量的量來(lái)進(jìn)行研究的方法，這里就是通過(guò)觀察木塊來(lái)判斷動(dòng)能的；
②探究動(dòng)能與運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系，應(yīng)保持小球質(zhì)量不變；
③讓小球從同一高度滾下，也是控制變量的需要；乙組主要比較了速度相同時(shí)，質(zhì)量與動(dòng)能的關(guān)系；
④絕對(duì)光滑是一種理想狀態(tài)，根據(jù)牛頓第一定律，物體將會(huì)永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

解答：解：①實(shí)驗(yàn)中，小明是依據(jù)木塊被推出的距離判斷比較小球動(dòng)能大小的．A屬類比法，B是比較法，D是控制變量法，只有C通過(guò)燈泡的亮度來(lái)判斷電功的大小，符合轉(zhuǎn)換法的要求；
②探究動(dòng)能與運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系應(yīng)控制小球質(zhì)量不變，因此圖甲符合題意；
③讓小球從同一高度滾下是為了使小球到達(dá)水平面時(shí)的速度相同；乙組實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是：小球的速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，速度越大；
④絕對(duì)光滑的平面是不能得出結(jié)論的．因?yàn)槟緣K將以一個(gè)恒定的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，木塊停不下來(lái)無(wú)法比較物體的動(dòng)能大小．
故答案為：①木塊被推出的距離，C；②甲；
③使小球到達(dá)水平面時(shí)的速度相同；小球的速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，速度越大；
④不能，木塊將以一個(gè)恒定的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，木塊停不下來(lái)無(wú)法比較物體的動(dòng)能大小．

點(diǎn)評(píng)：在該題的實(shí)驗(yàn)中，重點(diǎn)考查了我們對(duì)兩種實(shí)驗(yàn)方法的理解和運(yùn)用，一是轉(zhuǎn)換法，二是控制變量法，都是物理研究中常用的方法，值得我們研究和掌握．