Question

4．小明总结两年来所做的实验发现：
（1）很多实验中研究的物理量不能直接测量，需用替代的办法显示它们的大小．如，如图1，探究平面镜成像实验中，为了比较像与物的大小，办法是拿着同镜前蜡烛A完全相同的蜡烛B与蜡烛A在镜后的像重合；如图2，探究影响摩擦力大小的实验中，让木块在木板上做匀速直线运动，通过弹簧测力计示数间接显示阻力大小的；在没有电流表的情况下，可用一个阻值已知的电阻R₀，连接如图3所示电路，用电压表先后测出电阻R₀、R_x 两端的电压U₀、U_x，就能计算出待测电阻R_x的阻值．把定值电阻R₀与电压表结合，起到了电流表的作用．
（2）明确实验中一些做法的目的是很重要的．如图4，在探究动能跟速度的关系时，让同一个小球从同一斜面的不同高度滚下，目的是保证质量一定，使小球到平面的速度不同．如图5，6，在探究物质吸热性质的实验中，用两个完全相同的电加热器给质量相同的水和煤油加热，目的是保证单位时间内水和煤油吸热相同．

Answer 1

分析 （1）在探究平面镜成像特点实验中，利用玻璃板代替平面镜，可以确定虚像的位置；
在探究影响摩擦力大小的实验中，摩擦力的大小是通过拉力的大小间接得到的；
伏安法测电阻的基本原理是R=$\frac{U}{I}$；
（2）决定动能的因素是质量和物体运动的速度；
研究不同物质的吸热能力时，必须保证不同物质在相同时间吸收的热量相同．

解答 解：
（1）物体在平面镜中成清晰的虚像，但位置不易确定，利用玻璃板代替平面镜，既可以看到物体成像的特点，也可以确定虚像的位置，操作方法是：拿着同镜前蜡烛A完全相同的蜡烛B与蜡烛A在镜后的像重合；
物体在拉力的作用下，沿水平桌面匀速直线运动，水平方向受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以通过弹簧测力计的示数得到拉力，间接得到摩擦力；
在串联电路中，电流处处相等，实验过程中确实电流表，但利用电压表和定值电阻，根据公式I=$\frac{U}{R}$得到电路电流，电压表和定值电阻的结合，相当于电流表；
（2）物体具有的动能与质量和速度都有关系，在研究动能与速度的关系时，必须保持物体质量一定，改变运动速度．所以让同一个小球从同一斜面的不同高度滚下，获得不同的速度；
在探究物质吸热性质的实验中，用两个完全相同的电加热器给质量相同的水和煤油加热，目的是保证单位时间内水和煤油吸收的热量相同．
故答案为：
（1）拿着同镜前蜡烛A完全相同的蜡烛B与蜡烛A在镜后的像重合；弹簧测力计；电流表；
（2）保证质量一定，使小球到平面的速度不同；保证单位时间内水和煤油吸热相同．

点评 此题考查的是我们对常见物理实验方法和具体操作的掌握情况，属于基本技能和方法的考查，控制变量法、转换法、等效替代法等是物理研究的常用方法，要熟练应用，解决实际问题．