在少年宮通過天文望遠(yuǎn)鏡觀看月球時,科技輔導(dǎo)員介紹說月球表面的環(huán)形山(月坑)是流星撞擊而形成,如下圖左所示. 小明聽后由此引發(fā)猜想:月坑的深度可能跟流星的體積、質(zhì)量、速度有關(guān).為驗證自己的猜想,他設(shè)計了用小球撞擊砂子的模擬實驗,裝置如下圖右.他找來幾個不同質(zhì)量、體積的小球,并以小球下落的高度h來控制撞擊速度.經(jīng)過實驗,他得到表中的數(shù)據(jù).請你分析表中的數(shù)據(jù),回答下列問題:
(1)由1、2、3三組數(shù)據(jù)可得出,砂坑的深度與小球________有關(guān)的初步結(jié)論;
(2)由3、4、5三組數(shù)據(jù)可得出,砂坑的深度與小球________有關(guān)的初步結(jié)論;
(3)由________三組數(shù)據(jù)可得出,砂坑的深度與小球質(zhì)量有關(guān)的初步結(jié)論;
(4)以上探究使用的是________法,綜合上述的結(jié)論可知,當(dāng)流星的速度越________、體積越________、質(zhì)量越________時,在月球表面撞出的月坑就越深.(選填“大”或“小”)
實驗 序號 | 質(zhì)量 m/g | 體積 V/cm3 | 下落高度 h/cm | 坑的深度 d/mm |
1 | 20 | 7.5 | 50 | 2.6 |
2 | 20 | 7.5 | 60 | 3.5 |
3 | 20 | 7.5 | 70 | 5.0 |
4 | 20 | 2.5 | 70 | 11.3 |
5 | 20 | 1.8 | 70 | 12.4 |
6 | 60 | 7.5 | 70 | 14.6 |
7 | 85 | 7.5 | 70 | 15.9 |
解:(1)從前三組數(shù)據(jù)可得,小球的質(zhì)量、體積相同時,下落高度越大,小球接觸砂時的速度越大,坑的深度越大;因此該組數(shù)據(jù)是探究坑的深度與小球速度的關(guān)系;
(2)從4、5、6組數(shù)據(jù)可得,小球的質(zhì)量和下落高度相同時,小球的體積越小,坑的深度越大;因此該組數(shù)據(jù)是探究坑的深度與小球體積的關(guān)系;
(3)在探究砂坑的深度與小球質(zhì)量的關(guān)系時,需控制小球的體積、下落高度相同,因此實驗數(shù)據(jù)3、6、7可以探究砂坑的深度與小球質(zhì)量的關(guān)系;
(4)通過上面三個小題的探究,顯然使用控制變量法進(jìn)行探究,綜上所述可得,當(dāng)流星的速度越大、體積越小、質(zhì)量越大時,在月球表面撞出的月坑就越深.
故答案為:
(1)速度;
(2)體積;
(3)3、6、7;
(4)控制變量; 大; 小; 大
根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),結(jié)合問題中涉及的物理量,通過質(zhì)量、體積、下落高度和坑的深度的變化,找出其中的物理規(guī)律并進(jìn)行歸納總結(jié).
點評:本題需要學(xué)生利用控制變量法對表格進(jìn)行分析,并依據(jù)地球和月球的不同,猜想其他可能有關(guān)的因素.