Question

人類在探索自然規(guī)律的過程中，總結(jié)了許多科學(xué)研究方法，如“控制變量法”、“等效替代法”、“類比法”、“轉(zhuǎn)換法”、“理想模型法”、“科學(xué)推理法”等．
（1）下面是初中物理的幾個(gè)研究實(shí)例：①研究重力勢(shì)能與物體被舉高的高度的關(guān)系時(shí)，讓物體的質(zhì)量保持不變；②研究動(dòng)能與速度的關(guān)系時(shí)，讓物體的質(zhì)量保持不變；③研究電流時(shí)，把電流比作水流．其中，采用了相同研究方法的是

A

．
A．①和②B．①和③C．②和③D．沒有相同的
（2）下面的幾幅圖運(yùn)用了

類比

的方法說明分子也具有動(dòng)能和勢(shì)能．

（3）如圖所示，是“研究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置．
①實(shí)驗(yàn)中通過觀察

S₂

（選填“S₁”、“S₂”、“h”）大小，來判斷小球動(dòng)能的大�。�
②實(shí)驗(yàn)中為了研究動(dòng)能大小和質(zhì)量的關(guān)系，需要控制小球撞擊時(shí)的速度不變，具體的控制方法是：質(zhì)量

不等

（選填“相等“、”或“不等”）的兩個(gè)小球從同一斜面

相同

（選填“相同”、或“不同”）高度由靜止下滑．
③質(zhì)量和速度誰對(duì)動(dòng)能的影響較大呢？小文所在的物理興趣小組借助速度傳感器和其他儀器得出了兩組數(shù)據(jù)如表一和表二所示．
表一（鋼球撞擊時(shí)的速度v=8cm/s）                

鋼球的質(zhì)量m/g	木塊滑行的距離s/m
100	10
200	20
300	30

表二（鋼球質(zhì)量為m=100g）

鋼球撞擊的速度v/m．s-1	木塊滑行的距離s/m
8	10
16	40
24	90

分析這兩組數(shù)據(jù)可以得出：

速度

對(duì)物體的動(dòng)能影響較大，依據(jù)是：物體的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?倍，物體的動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼?!--BA-->

2

倍；但物體的速度變?yōu)樵瓉淼?倍，物體的動(dòng)能卻變?yōu)樵瓉淼?!--BA-->

4

倍．

Answer 1

分析：（1）物理學(xué)中對(duì)于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個(gè)單因素的問題．每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法．
（2）類比法也叫“比較類推法”，是指由一類事物所具有的某種屬性，可以推測(cè)與其類似的事物也應(yīng)具有這種屬性的推理方法；其結(jié)論必須由實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)，類比對(duì)象間共有的屬性越多，則類比結(jié)論的可靠性越大．
（3）①探究物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，小球動(dòng)能的大小是通過小球?qū)ν庾龉Φ亩嗌賮眢w現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊被小球推開的距離反映做功的多少；
②不同質(zhì)量的小球從同一斜面同一高度自由滑下，到達(dá)斜面底部的速度是相同的．
③分析表一可知?jiǎng)幽艽笮‰S質(zhì)量的變化情況，分析表二可知?jiǎng)幽艽笮‰S速度的變化情況，通過比較可以判斷質(zhì)量和速度之中誰對(duì)動(dòng)能大小影響更大．

解答：解：（1）①研究重力勢(shì)能與物體被舉高的高度的關(guān)系時(shí)，讓物體的質(zhì)量保持不變；采用的是控制變量法；
②動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)系，研究速度對(duì)動(dòng)能的影響時(shí)，保持質(zhì)量不變，采用的是控制變量法；
③電流不能直接觀察，水流可以直接觀察，用可以直接觀察的水流說明電流的形成和作用，采用的是類比法；
（2）通過籃球由于運(yùn)動(dòng)具有動(dòng)能，推測(cè)運(yùn)動(dòng)的分子也具有動(dòng)能，這是利用的類比研究方法；
通過蘋果和地球相互吸引而具有重力勢(shì)能，推測(cè)相互吸引的分子也具有分子勢(shì)能，這是類比的研究方法；
通過分析被壓縮的彈簧各部分相互排斥具有勢(shì)能，推測(cè)相互排斥的分子也具有分子勢(shì)能；
綜上所述可知，都是利用的類比的研究方法說明分子也具有動(dòng)能和勢(shì)能；
（3）探究物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，物體動(dòng)能的大小無法直接體驗(yàn)，所以通過小球?qū)δ緣K外做功的多少來體現(xiàn)小球動(dòng)能的多少，即通過木塊被推動(dòng)的距離S₂來判斷小球動(dòng)能的大�。�
②實(shí)驗(yàn)中為了研究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，需要控制小球撞擊時(shí)的速度不變，具體的控制方法是讓不同質(zhì)量的小球從同一高度自由下滑，小球到達(dá)斜面底部速度大小跟物體的質(zhì)量無關(guān)．
③由表一可知：質(zhì)量增加一倍，動(dòng)能增加為原來的兩倍；
由表二可知：速度增加一倍，動(dòng)能增加為原來的四倍；
所以在質(zhì)量和速度增加相同的倍數(shù)時(shí)，速度對(duì)動(dòng)能大小的變化影響較大；
故答案為：（1）A；（2）類比法；（3）①S₂；②不等；相同；③速度；2；4．

點(diǎn)評(píng)：（1）用控制變量法研究動(dòng)能大小的影響因素，用轉(zhuǎn)換法表示動(dòng)能的大�。�
（2）不同質(zhì)量的物體，在同一高度自由落下，到達(dá)地面的速度相同，越高自由落下時(shí)，到達(dá)地面的速度越大；
（3）分析數(shù)據(jù)時(shí)，一定注意不變量，看改變量如何變化，結(jié)論如何變化．