Question

9．如圖所示是“探究動(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(guò)觀察木塊移動(dòng)距離s的大小，來(lái)判斷小球動(dòng)能的大小，這種方法在物理學(xué)上稱為轉(zhuǎn)換法（選填“控制變量法”、“轉(zhuǎn)換法”）．
（2）當(dāng)研究動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該選用質(zhì)量相同的兩個(gè)小球從斜面上不同高度由靜止?jié)L下（選填“相同”或“不同”）．
（3）某同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)裝置“探究動(dòng)能大小與質(zhì)量”的關(guān)系，它將不同質(zhì)量的小球從斜面上由靜止自由滑下，實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下：

鋼球的質(zhì)量m/kg	0.1	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40
木塊滑行距離s/m	0.12	0.10	0.12	0.12	0.11	0.13	0.12

該同學(xué)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量無(wú)關(guān)，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)結(jié)論與物理事實(shí)是否相符？不相符（選填：相符或不相符）；你認(rèn)為出現(xiàn)此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的主要原因是沒(méi)有控制小球從同一高度靜止滑下．

Answer 1

分析 （1）將小球動(dòng)能的大小通過(guò)木塊移動(dòng)的距離來(lái)反映，是一種轉(zhuǎn)換的思想；
（2）研究動(dòng)能的大小與速度關(guān)系時(shí)，控制質(zhì)量相同，速度不同；應(yīng)選擇同一小球，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同；速度是通過(guò)控制小球在斜面上的高度來(lái)實(shí)現(xiàn)的．
（3）要研究物體的動(dòng)能跟質(zhì)量的關(guān)系，采用控制變量法，就要改變物體的質(zhì)量，同時(shí)控制速度不變，不同質(zhì)量的物體從同一高度下滑時(shí)，下滑到水平面的速度相同．實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用不同質(zhì)量的金屬球從同一高度下滑．

解答 解：（1）小球動(dòng)能的大小體現(xiàn)在對(duì)外做功的多少，可以通過(guò)木塊移動(dòng)的距離s來(lái)比較動(dòng)能的大小；通過(guò)觀察木塊移動(dòng)的距離s來(lái)比較小球動(dòng)能的大小時(shí)用到了轉(zhuǎn)換法；
（2）當(dāng)研究動(dòng)能的大小與速度關(guān)系時(shí)，應(yīng)該控制小球的質(zhì)量相同，速度不同，則應(yīng)使質(zhì)量相同的小球從不同的高度滾下；
（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出“物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量無(wú)關(guān)”的結(jié)論，與物理事實(shí)不相符；
實(shí)驗(yàn)時(shí)采用控制變量法，就要改變物體的質(zhì)量，同時(shí)控制速度不變，即讓不同質(zhì)量的物體從同一高度靜止下滑，下滑到水平面的速度相同，所以，出現(xiàn)此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因是沒(méi)有控制小球從同一高度靜止滑下．
故答案為：（1）木塊移動(dòng)距離s；轉(zhuǎn)換法；（2）相同；不同；（3）不相符；沒(méi)有控制小球從同一高度靜止滑下．

點(diǎn)評(píng) 此題是“研究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法和轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，同時(shí)考查了學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的分析能力，要明確：
（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）分析時(shí)，一定抓住變量和不變量．