Question

8．如圖1所示，小水塘平靜的水面上漂浮著一個乒乓球，小帆試圖用扔石子激起水波的方法將乒乓球推向水塘邊．她發(fā)現(xiàn)小石子扔進(jìn)水中，激起了一圈圈水波向外擴(kuò)展，而球幾乎只在原處“蹦蹦跳跳”，并未隨水波向外水平移動．

小帆猜想其中原因可能是：
A．小石子使水產(chǎn)生的振動不夠強(qiáng)，水波太小，水對乒乓球的水平推力太小
B．兵兵球浸入水中深度過淺，水對它的水平推力太小
C．向外逐漸擴(kuò)展的水波，是被石子擊中的那部分水，將豎直方向的振動向外依次傳播而形成，而水并未水平移動，故對乒乓球沒有產(chǎn)生水平推力
為了驗(yàn)證猜想，她設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案：
①安全起見，選擇一個水深較淺（膝蓋以下）的水池，將質(zhì)量不同的小木塊、小紙船、乒乓球置于平靜水面以O(shè)為圓心的同一圓上（它們浸入水的深度不同），如圖2所示；
②用手替代石子，以一定的頻率沿豎直方向拍打水面O點(diǎn)處；
③拿走紙船和木塊，改變拍打水面的方向，觀察乒乓球的運(yùn)動情況．
請回答以下問題：
（1）在驗(yàn)證猜想A時，她用不同的力度沿豎直方向拍打水面，若發(fā)現(xiàn)乒乓球沒有水平移動，則說明：球是否能水平移動與水波大小無關(guān)（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）．
（2）實(shí)驗(yàn)方案①②是為了驗(yàn)證猜想B（選填序號字母），實(shí)驗(yàn)時，若觀察到三個物體都只在原位置上下振動，小帆由此得到：“乒乓球是否水平移動與浸入深度無關(guān)．”你認(rèn)為這一結(jié)論是否可靠？，原因是：沒有控制三個物體的質(zhì)量相同．
（3）實(shí)施方案③時，若發(fā)現(xiàn)除了豎直拍打外，其他拍打方向均能使乒乓球在水平方向上移動，說明當(dāng)時小帆所扔的石子幾乎是以豎直方向入水，要驗(yàn)證猜想C，再提供幾個相同的兵兵球，請你設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)方案：將幾個乒乓球分別放在以O(shè)點(diǎn)為圓心的不同同心圓上，用手以一定頻率沿豎直方向拍打水面O點(diǎn)處，觀察乒乓球的運(yùn)動情況．

Answer 1

分析 （1）用不同的力拍打水面，振動強(qiáng)度不同，球不移動，說明球能否移動與振動強(qiáng)度無關(guān)；
（2）分析①②改變的是猜想中的哪個量，從而得出結(jié)論；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象確定乒乓球能夠水平移動的影響因素，然后推測乒乓球不移動的原因；
根據(jù)猜想C的內(nèi)容，要驗(yàn)證該猜想，應(yīng)將乒乓球置于與圓心不同距離的位置，使圓心處水振動，

解答 解：（1）小帆用不同的力度沿豎直方向拍打水面，水振動強(qiáng)度不同，若發(fā)現(xiàn)乒乓球沒有水平移動，則說明：球是否能水平移動與水波大小無關(guān)；
（2）將質(zhì)量不同的小木塊、小紙船、乒乓球置于平靜水面以O(shè)為圓心的同一圓上，改變了物體浸入水的深度，然后用手拍打，觀察現(xiàn)象，可驗(yàn)證猜想B；
（3）根據(jù)題意，豎直方向拍打水，乒乓球不移動，其它方向拍打水，乒乓球都移動，當(dāng)時小帆扔石子后，乒乓球沒有移動，說明石子幾乎是以豎直方向入水的；
猜想C被石子擊中的那部分水，將豎直方向的振動向外依次傳播而形成，而水并未水平移動，所以要驗(yàn)證該猜想，應(yīng)將幾個乒乓球分別放在以O(shè)點(diǎn)為圓心的不同同心圓上，用手以一定頻率沿豎直方向拍打水面O點(diǎn)處，觀察乒乓球的運(yùn)動情況．
故答案為：（1）無關(guān)；（2）B；不可靠；沒有控制三個物體的質(zhì)量相同；（3）豎直；將幾個乒乓球分別放在以O(shè)點(diǎn)為圓心的不同同心圓上，用手以一定頻率沿豎直方向拍打水面O點(diǎn)處，觀察乒乓球的運(yùn)動情況．

點(diǎn)評 本題是探究性實(shí)驗(yàn)，根據(jù)題目給出的幾個猜想，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用控制變量法．要學(xué)會根據(jù)猜想方案來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并學(xué)會根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來總結(jié)結(jié)論．這些都是解決實(shí)驗(yàn)題目應(yīng)該具備的能力．