Question

物理課上，孟老師做了一個有趣的演示實驗：在一個燒杯中裝半杯熱水，另一個同樣的燒杯中裝等量的冷水，用滴管分別在兩燒杯中各滴入一滴紅墨水，過一會兒，杯中熱水都變紅了，稍后冷水也都變紅了．
（1）水變紅了是________現象；熱水比冷水紅得更快，說明________．
（2）在對實驗的分析與評估時，同組的小紅和小明對實驗的現象觀察沒有不同意見，但小紅和小明都注意到孟老師的演示實驗控制了一滴相同的紅墨水，滴入等質量但是溫度不同的水中．小紅認為，實驗中紅墨水是“主動”分散到半杯水中的；而小明則認為紅墨水是被稀釋，是“被動”的；為了探究紅墨滴入水中后的物理過程的特點，他們想到了“控制變量”的研究方法，設計了以下備選實驗方案：
a、將一滴熱的紅墨水和一滴冷的紅墨水，分別滴入半杯熱水和半杯冷水，然后觀察物理過程進行的快慢
b、將一滴熱的紅墨水和一滴冷的紅墨水，分別滴入兩個半杯的熱水中，然后觀察物理過程進行的快慢
c、將一滴熱的紅墨水和一滴冷的紅墨水，分別滴入兩個半杯的冷水中，然后觀察物理過程進行的快慢
以上設計備選實驗方案的過程屬于科學探究7個要素中的________“要素”．　　（提出問題、假設與猜想、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作）
（3）為了搞清實驗的設計原理，最終確定研究方案，他們請教了老師，老師說，在實驗中，紅墨水的用量微乎其微，對實驗沒有“實質性”的影響，它只是起到“標示物”的作用，目的是使原本不易觀察到的水分子的微觀運動的特點顯示出來，便于觀察研究．下列4個操作選項中與此研究方法類似的是________（選填前面的字母）．
A．研究杠桿平衡條件時，反復做實驗，通過分析得出結論
B．將正在發聲的音叉接觸平靜水面，會在水面上激起層層水波，通過觀察水波來確定音叉振動
C、測量滑動摩擦力大小時，通過彈簧測力計的示數得知摩擦力的大小
D、研究磁場時，引入了磁感線來描述磁場．

Answer 1

解：（1）由于分子是不停運動的，所以水變紅了，這是分子的擴散現象．溫度越高，分子無規則熱運動越劇烈．由于熱水的溫度高，故分子運動劇烈，熱水中的墨水擴散的快，所以熱水比冷水紅得快．
故答案為：擴散；溫度越高，分子熱運動越劇烈
（2）他們設計備選實驗方案的過程屬于科學探究7個要素中的制定計劃與設計實驗過程．
故答案是：制定計劃與設計實驗
（3）在實驗中，紅墨水的用量微乎其微，對實驗沒有“實質性”的影響，它只是起到“標示物”的作用，目的是使原本不易觀察到的水分子的微觀運動的特點顯示出來，便于觀察研究，運用了轉換法，選項中只有B選項：將正在發聲的音叉接觸平靜水面，會在水面上激起層層水波，通過觀察水波來確定音叉振動，運用了轉換法．
故選B
分析：要解答本題需掌握：一切物質的分子都在不停地做無規則運動，且溫度越高，分子運動越劇烈．分子不停地做無規則運動的現象稱為擴散現象．
點評：本題主要考查學生對：溫度對分子運動快慢影響的了解．物理學的學習中要用到很多研究問題的方法，其中轉換法就是很重要的一個．