30.实验探究和推理都是科学研究的基本方法,比如科学猜想,往往是以一定的事实和已有知识为依据,通过推理而提出来的。

(1)用放大镜观察素描炭笔的笔迹,观察到微小的颗粒;麦粒碾成面粉,面粉揉成面团……大量类似事实,为我们想象物质的结构模型提供了依据,终于认识到:   是由大量分子构成的.向冷、热不同的清水中各滴一滴墨水.观察到墨水扩散的快慢不一样……大量类似现象使我们推想到:分子无规则运动的快慢与_______有关

(2)物理学把“物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能”,请你根据这个意思,结合所学知识,就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想、给出推理性结论、说明推理依据(参照示例):

示例:①物体内能的大小可能与物体的温度有关。推理性结论;一个物体的温度越高,内能越大。推理依据:温度越高,分子运动越快,分子动能越大

②物体内能的大小还可能与物体的______________有关.推理性结论:_______

推理依据:_______

(3)由于推理性结论具有一定的事实和理论依据,所以在科学研究中,有时就运用它来初步解释相关问题--同学们也来尝试一下:

在图19中,(a)杯中水量较少、(b)(c)(d)的水量相同.根据问题(2)中所得的推理性结论,比较各杯中水的内能的大小:

①______________杯中水的内能最大,因为______________

②______________两杯中水的内能不好比较,因为_______

解析:(1)炭笔的笔迹是由微小的颗粒组成,麦粒碾成面粉,面粉揉成面团等,它们共同的特点就是大的物体由小颗粒的构成,引发我们猜想物质的结构模型是宏观物体是由微观颗粒构成,从而认识到物质是由大量分子构成的;由“向冷、热不同的清水中各滴一滴墨水,观察到墨水扩散的快慢不一样”推断分子的运动可能与温度有关;(2)根据示例的思维方法,因为“物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能”,所以我们可以猜想物体内能的大小可能与物体分子的多少或物体体积的大小有关等。(3)根据物体内能的定义以及 a、b、c、d四个图片的内容, a、c并加以对比,可以得出两者温度相同,但c的质量大,所以c的内能多,b 、c与d对比,两者的质量相同,但d的温度最高,所以d的内能最大。其中,a与b是无法比较的,因为两者的质量和温度都不同,无法科学的进行比较。

答案:(1)物质(物体)、温度;质量(分子的多少);(2)质量越大(分子越多),物体的内能越大;物体质量越大,分子数目越多,所有分子的动能和势能的总和就越大。

[说明:若(2)的第一空答案为“体积”,推论性结论填“体积越大,物体的内能越大”或“体积越小,物体的内能越小”均可;推理依据,答到物体内能与“分子间作用力”或 “分子间距离”或“分子势能”有关均可]

点评:本题是一道大型的科学推理与物理研究方法应用的题目,题目中涉及推理和猜想的科学性和研究问题过程中控制变量法的应用。尤其是控制变量法的应用在整个物理学研究过程中应用非常广泛。

山东省2008年

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