Question

5．图示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验，实验步骤如下：
Ⅰ、让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离．
Ⅱ、让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离．
回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ是为了研究动能大小与速度的关系，步骤Ⅱ是为了研究动能大小与质量的关系．
（2）该实验物体动能的大小是通过木块被推动距离s的大小来判断的．
（3）从滚下撞击，到最终静止过程中，钢球的能量实现了一次“转移”和一次“转化”，具体分析其中的“转移”和“转化”．
“转移”是指同一个物体的能量变化．
“转化”是指不同物体之间的能量变化．

Answer 1

分析 （1）掌握控制变量法的应用：动能的大小与物体的速度和质量有关，要探究动能和速度的关系，需保持质量相同，要探究动能和质量的关系，需保持速度相等；
（2）实验中采用转换法，通过木块被推动距离的大小，比较钢球对木块做功的多少，判断钢球动能的大小
（3）在判断能量的转化和转移中，先看清该情况下初始状态的能量和末了状态的能量，故据此即可分清该过程的能量转化和转移．

解答 解：（1）步骤Ⅰ让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，小球的质量相同，撞击木块时的速度不同，是为了研究动能大小与速度的关系；
步骤Ⅱ让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，小球撞击木块前的速度相同，质量不同，可以研究动能大小与质量的关系；
（2）实验中采用转换法，通过木块被推动距离s的大小，比较钢球对木块做功的多少，判断钢球动能的大小
（3）从能量转化的角度看，钢球下落时，其质量不变，高度减小，故其重力势能减小；同时，其质量不变，速度变快，故其动能变大，所以该过程是将重力势能转化为动能的过程；故转化是同一个物体的能量变化；而打击木块做功的过程，实质是一个能量转移的过程，故转移是不同物体的能量之间的变化．
故答案为：（1）速度；质量；（2）木块被推动距离s的大小；（3）同一个物体的能量变化；不同物体之间的能量变化．

点评 本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能大小时运用了转换法，要掌握这两种方法的应用．