Question

為了讓同學們確信，公路行車的過程中，超載、超速、疲勞駕駛、兩車相距過近是安全行駛的大忌．小明進行了下列探究．
小明用自己的可調速賽車進行實驗，在前方放置一個木塊代替突然停止的小汽車．設計方案如圖．
A．探究汽車超速的危害時，小明在控制相關變量的基礎上，通過遙控器調節汽車的速度，并且保證在撞擊前關閉發動機，讓汽車靠慣性自由滑向木塊．測試數據如表一：

速度	低速	中速	高速
木塊移動的距離/cm		5	10

B．探究汽車的超載的危害時，小明在控制相關變量的基礎上，分別在車廂內放置備用電池進行測試，并且采用每次都是高速檔行駛．測試數據如表二：

車廂放置的電池數		2	4
木塊移動的距離/cm	2	6	9

請你思考回答問題：
（1）由表一、二中的數據可知，當______，是安全行車的大忌
（2）為了驗證兩車相距過近是安全行車的隱患．請你設計出實驗探究的方案．
（3）實驗中把不能直觀測量的碰撞危害用推動木塊移動的距離來顯示．舉出一個課堂探究中也采用這種方法的例子：______．
（4）探究汽車超速的危害時，木塊移動距離為“0”的可能原因是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）分析表一、表二中的數據可以看出，兩次實驗分別探究了木塊移動距離與速度、質量的關系，根據控制變量法的要求，可總結相應的結論；
（2）結合控制變量法的要求，控制其他的量不變，只改變小汽車相距的距離可進行探究；
（3）將不易觀察或測量的量轉換為容易觀察和測量的量來進行研究的方法，在物理學中稱為轉換法，轉換法在物理實驗中應用廣泛，結合具體實例可做出解答；
（4）木塊移動距離為0，說明木塊沒有受到新的力，或受力平衡，據此可分析造成這一現象的原因．
解答：解：
（1）分析表一可知，在其他條件相同的情況下，小車的速度越快，撞擊木塊移動的距離越遠；分析表二可知，在其他條件相同的情況下，小車的質量越大，撞擊木塊移動的距離越遠，由此可得出，當汽車越載或超速時，是安全行車的大忌；
（2）根據控制變量法的要求，為了驗證兩車相距過近是安全行車的隱患，可用同一遙控汽車以相同的速度撞擊木塊，分別在汽車距木塊之間的距離不同時關閉發動機進行多次實驗，比較木塊移動的距離；
（3）在初中物理實驗中，運用轉換法來進行研究的實驗還包括：通過小球推動木塊的距離來判斷小球動能的大小；通過觀察海綿凹陷的程度來反映壓力的作用效果等；
（4）在探究汽車超速的危害時，木塊移動距離之所以為“0”，其可能的原因是在撞到木塊之前汽車就停止了運動．
故答案為：
（1）超速、超載時；
（2）用同一遙控汽車以相同的速度撞擊木塊，分別在汽車距木塊之間的距離不同時關閉發動機進行多次實驗，比較木塊移動的距離；
（3）通過小球推動木塊的距離來判斷小球動能的大小．（通過觀察海綿凹陷的程度來反映壓力的作用效果等）
（4）在撞到木塊之前汽車就停止了運動．（合理即可）
點評：本題利用控制變量法和轉換法，探究了汽車安全行駛與汽車速度、汽車質量以及汽車安全距離等的關系，具有很強的實際意義，體現了從生活走向物理，從物理走向社會的新課程理念，內容新穎、實用性強，對學生的答題能力提出了一定的要求，值得我們關注．