Question

7．如圖所示，在“探究物體的動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，小球由斜面某位置滾下，撞擊水平面上的小木塊．

（1）實驗中通過觀察的小木塊被推動的距離大小，來判斷小球動能的大小．
（2）讓質(zhì)量不同的小球A和B（m_A＜m_B），從同一斜面的同一高度由靜止開始滾下，目的是為了使小球到達水
平面的速度相同．比較甲、乙兩圖，可得出結(jié)論是速度相同時，質(zhì)量越大，物體具有的動能就越大．
（3）為了探究動能大小與速度的關(guān)系，應(yīng)選擇甲、丙兩個圖進行比較．
（4）物理研究方法有許多，本實驗運用了兩種研究方法：一是控制變量法；二是轉(zhuǎn)換法．

Answer 1

分析 （1）實驗中利用了轉(zhuǎn)換法來進行探究活動，小球能夠做功是觀察小球推動小木塊運動距離的遠近來體現(xiàn)小球具有動能的大小；
（2）由于動能的大小與多個因素有關(guān)，應(yīng)用控制變量法來分析，高度相同時，小球滑到相同的水平面的速度就會相同，是為了控制小球的速度相同，控制小球的質(zhì)量不同，來探究動能與質(zhì)量的關(guān)系；
（3）為了探究動能大小與速度的關(guān)系應(yīng)控小球的制質(zhì)量不變，改變小球的速度，結(jié)合題干中甲、乙、丙三幅圖分析小球質(zhì)量和高度的關(guān)系，便可得出結(jié)論；
（4）為了探究物體的動能與速度的關(guān)系，應(yīng)該讓同質(zhì)量的小球沿斜面不同高度靜止?jié)L下撞擊水平板上的木塊；這樣做的目的是想研究小球動能的大小與速度的關(guān)系，讓小球從斜面的不同高度滾下的目的是保證小球的速度不同，這是控變量法的體現(xiàn)．

解答 解：（1）物理學中，能夠做功的多少表示具有能量的大小，實驗中小球能夠做功是體現(xiàn)在推動小木塊運動，推動的距離越遠，表示小球能夠做的功越多，小球具有的動能就越大，所以通過觀察小木塊被推動的距離的大小，來判斷小球動能的大�。�
（2）高度相同時，小球滑到相同的水平面的速度就會相同，是為了控制小球的速度相同，題干中讓質(zhì)量不同的小球A和B（m_A＜m_B）是控制小球的質(zhì)量不同來探究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系，由甲乙兩圖實驗現(xiàn)象可得出結(jié)論：速度相同時，質(zhì)量越大，物體具有的動能就越大．
（3）動能的大小與兩個因素（質(zhì)量和速度）有關(guān)，為了探究動能大小與速度的關(guān)系應(yīng)采用指控變量法，控制質(zhì)量不變，改變速度，而在甲丙兩圖中是同一個小球A放置在不同的高度，控制了質(zhì)量一定，改變了速度，符合要求，得出的結(jié)論是：物體質(zhì)量相同時，速度越大動能越大．
（4）由于動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，所以我們研究動能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，必須控制小球的速度相同，這就是我們常用的控制變量法．
探究物體動能大小與哪些因素有關(guān)時，物體動能的大小無法直接體驗，所以通過小球?qū)δ緣K外做功的多少來體現(xiàn)小球動能的多少，即通過木塊被推動的距離來判斷小球動能的大小，該方法就是常用的轉(zhuǎn)換法；
故答案為：（1）小木塊被推動的距離；（2）速度；速度相同時，質(zhì)量越大，物體具有的動能就越大；
（3）甲、丙；（4）控制變量．

點評 明確本實驗中研究動能大小的決定因素時運用了控制變量法，反映動能多少時運用了轉(zhuǎn)換法．