Question

小明為了探究動能的大小與哪些因素有關，他設計了如圖甲、乙所示的實驗，
（1）讓質(zhì)量相同的兩個小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運動，然后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示．
（2）讓不同質(zhì)量的兩個小球沿同一光滑斜面分別從B處開始向下運動，然后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示．

上述甲、乙兩組實驗中：
①小明是根據(jù)

木塊被推出的距離

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

C

A、學習電壓時，我們可以通過對比水壓來認識它
B、探究串聯(lián)電路電阻的關系時，通過分析總電阻與各導體電阻在電路中產(chǎn)生的效果來認識
C、探究電功大小跟哪些因素有關時，通過小燈泡的亮度來比較電功大小
D、探究電流與電壓、電阻關系時，控制電阻（電壓）不變，研究電流與電壓（電阻）關系
②要探究動能與物體運動速度的關系應選用

甲

圖．
③乙圖中讓兩個小球從同一高度滾下的目的是：

使小球到達水平面時的速度相同

，
乙組實驗可以得出的結(jié)論是：

小球的速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大

．
④若水平面絕對光滑，該實驗還能得出結(jié)論嗎？

不能

，理由是：

木塊將以一個恒定的速度永遠運動下去，木塊停不下來無法比較物體的動能大小

．

Answer 1

分析：①轉(zhuǎn)換法是物理研究中常用的方法之一，是將不易觀察或測量的量通轉(zhuǎn)換為容易觀察或測量的量來進行研究的方法，這里就是通過觀察木塊來判斷動能的；
②探究動能與運動速度的關系，應保持小球質(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，質(zhì)量與動能的關系；
④絕對光滑是一種理想狀態(tài)，根據(jù)牛頓第一定律，物體將會永遠做勻速直線運動．

解答：解：①實驗中，小明是依據(jù)木塊被推出的距離判斷比較小球動能大小的．A屬類比法，B是比較法，D是控制變量法，只有C通過燈泡的亮度來判斷電功的大小，符合轉(zhuǎn)換法的要求；
②探究動能與運動速度的關系應控制小球質(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水平面時的速度相同；乙組實驗可得出的結(jié)論是：小球的速度相同時，質(zhì)量越大，速度越大；
④絕對光滑的平面是不能得出結(jié)論的．因為木塊將以一個恒定的速度永遠運動下去，木塊停不下來無法比較物體的動能大小．
故答案為：①木塊被推出的距離，C；②甲；
③使小球到達水平面時的速度相同；小球的速度相同時，質(zhì)量越大，速度越大；
④不能，木塊將以一個恒定的速度永遠運動下去，木塊停不下來無法比較物體的動能大小．

點評：在該題的實驗中，重點考查了我們對兩種實驗方法的理解和運用，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．