题目内容

在科学研究和生产实际中常用莫氏硬度来评价材料的坚硬程度．实验装置如图，自选若干待测材料如肥皂、橡皮泥、塑料、铝片、瓷片等，将被测材料置于一个空心竖直管的底部，从管的顶部释放一钢钉，钢钉作用在该材料上会产生一个小小的凹痕．
（1）根据

凹痕的大小和深度

现象，从而判断材料的硬度大小．
（2）探究结论：由软到硬的顺序是：

橡皮泥、肥皂、塑料、铝片、瓷片

．

分析：（1）猜想是科学探究的一个重要的要素，有意义的猜想指导探究的方向，猜想要有依据，排除重复的猜想，才能使探究顺利进行．本题考查排除重复猜想的能力；
（2）控制变量法是物理实验设计中很重要的思想，用同一钢钉自由下落撞击样品时，要保证撞击时钢钉的能量相同．

解答：解：为保证钢钉每次撞击样品时的能量相同，要用同一根钢钉，每次都从相同的高度自由下落，这是控制变量的思想；而材料的硬度不能直接观察或感知，是通过相同能量的钢钉撞击在样品上留下的痕迹来体现的，这是一种转换法的思想．
生活经验告诉我们，各种材料硬度从软到硬的顺序为：橡皮泥、肥皂、塑料、铝片、瓷片、
故答案为：（1）凹痕的大小和深度
（2）橡皮泥、肥皂、塑料、铝片、瓷片（提示：比较物质的硬度最简单的方法就是相互“较量”）．

点评：学探究的猜想力求有理有据，重复的猜想用科学的方法将其排除，使探究顺利地进行；控制变量法、和转换法是物理实验中常见的思想，注意体会．