Question

20．小明總結(jié)初中兩年物理學習所做的探究實驗發(fā)現(xiàn)：
（1）當要研究的物理量大小不易直接測量時，都要想辦法把它們的大小間接顯示出來．

例如在甲圖所示的實驗中，應讓木塊在木板上做勻速運動，摩擦力的大小就是通過彈簧測力計顯示的示數(shù)間接反映．在圖乙所示的實驗中，動能的大小是通過球?qū)δ緣K做的功間接反映出來的．這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法．
（2）當要研究的物理量與多個因素都有關(guān)系時，就要采用控制變量方法．例如要研究摩擦力與壓力的關(guān)系，就要多次改變壓力，同時保持接觸面的粗糙程度不變．做實驗時我們改變壓力的具體辦法是增加或減少木塊上砝碼的個數(shù)．要研究動能跟質(zhì)量的關(guān)系，就要改變質(zhì)量，同時控制速度不變．具體辦法是：換用質(zhì)量不同的球并讓它們從同一斜面的同一高度由靜止滑下．

Answer 1

分析 （1）探究影響摩擦力大小的因素實驗中，摩擦力的大小不便于測量，因為當木塊在木板上做勻速直線運動時，測力計的拉力與摩擦力是一對平衡力，所以讓木塊在木板上做勻速運動，是可以通過測力計的示數(shù)間接顯示滑動摩擦力的大��；
球的動能大小也是不采取直接測量的方法，是通過球?qū)δ緣K做的功的多少間接反映出來的，采用轉(zhuǎn)換法；
（2）摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，動能的大小與物體運動的速度和物體的質(zhì)量有關(guān)，因此，在研究時必須使用控制變量法，每次都要控制一個量，研究另一個量．

解答 解：
（1）甲實驗中，因為當木塊在木板上做勻速直線運動時，測力計的拉力與摩擦力是一對平衡力，由此可知：由測力計的示數(shù)間接顯示滑動摩擦力的大小的條件是，一定讓木塊在木板上做勻速運動；
乙實驗中，球的動能大小是通過球?qū)δ緣K做的功，來體現(xiàn)動能大小的，所以要比較球?qū)δ緣K做功的多少來間接反映，以上兩個實驗采用的是轉(zhuǎn)換法；
（2）甲實驗研究摩擦力的大小與壓力大小關(guān)系，就要多次改變壓力大小，同時保持接觸面的粗糙程度不變．做實驗時我們改變壓力大小的具體方法是增加或減少木塊上砝碼的個數(shù)；
同質(zhì)量的小球在同一斜面的同一高度滑下時，到達水平面的速度是相同的，所以換不同質(zhì)量的小球，讓小球從同一高度滑下，是為了控制速度不變，探究動能大小跟質(zhì)量的關(guān)系．
故答案為：（1）勻速；球?qū)δ緣K做的功；轉(zhuǎn)換法；（2）控制變量；接觸面的粗糙程度；增加或減少木塊上砝碼的個數(shù)；速度；質(zhì)量不同的球；同一斜面的同一高度．

點評 本題的解題關(guān)鍵是熟悉實驗的基本內(nèi)容，通過對比觀察，在（1）中使用轉(zhuǎn)換法進行分析；在（2）中利用控制變量法．初中物理常用的探究方法：控制變量法；轉(zhuǎn)換法；類比法；模型法；等效替代法等．其中控制變量法是最常用的方法．