Question

人類在探索自然規律的過程中，總結出了許多科學研究方法，如：“控制變量法”、“等效替代法”、“類比法”、“轉換法”、“理想模型法”、“科學推理法”等。
（1）下面是初中物理中的幾個研究實例：①研究通過導體電流與導體的電阻的關系時，讓導體兩端的電壓保持不變；②研究磁場時，引入“磁感線”；③研究動能與速度的關系時，讓物體的質量保持不變；④研究電流時，把電流比作水流。其中，采用了相同研究方法的是（    ）
A．①和②                            B．①和③
C．②和④                            D．③和④
（2）下面的幾幅圖運用了          的方法說明分子也具有動能和勢能。

（3）在“探究導體的電阻跟哪些因素有關”的實驗中。同學們提出了下列幾種猜想：
猜想1：電阻可能與導體的長度有關；
猜想2：電阻可能與導體的橫截面積有關；
①根據你掌握的電學知識，你認為猜想3：電阻還與                            有關。
②小明設計了如圖所示的電路圖，在A、B間接入下表中待研究的電阻絲（電阻絲用電阻符號表示），電源電壓U恒定。

序號	材料	長度	橫截面積
1	錳銅合金絲	L	S
2	鎳鉻合金絲	L	S
3	鎳鉻合金絲	L	2S
4	鎳鉻合金絲	2L	S

 

若電阻受溫度的影響可以忽略，要探究猜想1，應該控制          和           不變；要探究猜想2，應該選用電阻絲       和電阻絲       （填電阻絲的序號）進行對比實驗。
③甲同學也利用以上的電路和電阻絲對猜想2進行了探究。甲同學的實驗探究如下：
實驗：先在A、B間接入電阻絲2，閉合開關S，記錄電流表的示數為I₁；然后在A、B間接入電阻絲4，閉合開關S，記錄電流表的示數為I₂；發現：I₁≠I₂。
分析：由于電阻絲2和4的橫截面積不變，而兩種情況下電路中電流的大小不等，所以電阻與導體的橫截面積無關。
結論：猜想2是錯誤的。
對甲同學的實驗探究，你認為他的實驗方法是        （正確/錯誤）的，請具體指出他的錯誤是：                                           ，根據他的實驗和他的分析思路還可得出：                              的結論，這個結論是      （正確/錯誤）的。

Answer 1

（1）（B） （2）類比    （3）①導體的材料（溫度） ②材料，橫截面積，2，3    ③錯誤，研究電阻與導體的橫截面積的關系卻控制了橫截面積不變    電阻與導體的材料無關    錯誤

解析試題分析：本題總結了物理學中的科學研究方法。其中“控制變量法”“轉化法”應用較多。“控制變量法”就是在研究某物理量和影響它的幾個因素中的某一個因素之間的關系時，設法把另外的因素用人為的方法控制起來，使其保持不變，然后觀察和研究該物理量與這一因素之間的關系。①研究通過導體電流與導體的電阻的關系 ③研究動能與速度的關系，就運用這種方法。②研究磁場時，引入“磁感線”是運用的“理想模型法”④研究電流時，把電流比作水流，是“類比法”。（1）答案B.
“類比法”是為了把要表述的物理問題說得清楚明白，用具體的有形的，人們所熟知的事物來類比要說明的那些抽象的，無形的陌生的事物。通過類比使人們對所要揭示的事物有一個直接的具體的形象的認識，找出類似的規律。為了說明分子也具有動能和勢能就是運用的這種方法。
用“控制變量法”探究導體的電阻跟哪些因素有關，為了探究電阻與導體長度的關系，應控制導體的材料、橫截面積不變。要探究猜想2，應該選用材料、長度相同，橫截面積不同的導體，電阻絲2和電阻絲3。甲同學的實驗是錯誤的，研究電阻與導體的橫截面積的關系卻控制了橫截面積不變。
考點：科學研究方法