Question

【題目】實驗探究和推理都是科學(xué)研究的基本方法。比如科學(xué)猜想，往往是以一定的事實和已有知識為依據(jù)，通過推理而提出來的：

（1）用放大鏡觀察素描炭筆的筆跡，觀察到微小的顆粒；麥粒碾成面粉，面粉揉成面團……大量類似事實，為我們想象物質(zhì)的結(jié)構(gòu)模型提供了依據(jù)，終于認識到：物質(zhì)是由大量分子構(gòu)成的。向冷、熱不同的清水中各滴一滴墨水，觀察到墨水擴散的快慢不一樣……大量類似現(xiàn)象使我們推想到分子無規(guī)則運動的快慢與________有關(guān)。

（2）物理學(xué)把“物體內(nèi)所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能”，請你根據(jù)這個意思，結(jié)合所學(xué)知識，就“影響物體內(nèi)能大小的因素”這一合理命題提出合理猜想、給出推理性結(jié)論、說明推理依據(jù)（參照示例）：

示例：物體內(nèi)能的大小可能與物體的溫度有關(guān)。

推理性結(jié)論：一個物體的溫度越高，內(nèi)能越大。

推理依據(jù)：溫度越高，分子運動越快，分子動能越大。

物體內(nèi)能的大小還可能與物體的________有關(guān)。

推理性結(jié)論：________________________________________。

推理依據(jù)：________________________________________。

（3）由于推理性結(jié)論具有一定的事實和理論依據(jù)，所以在科學(xué)研究中，有時就運用它來初步解釋相關(guān)問題——同學(xué)們也來嘗試一下。

在圖中，（a）杯中水量較少，（b）、（c）、（d）的水量相同。根據(jù)問題（2）中所得的推理性結(jié)論，比較各杯中水的內(nèi)能的大小：

①________杯中水的內(nèi)能最大，因為________________________________________________

________________________________________________________________________。

②________兩杯中水的內(nèi)能不好比較，因為________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】（1）溫度 （2）質(zhì)量 物體質(zhì)量越大，內(nèi)能越大 質(zhì)量越大的物體，分子數(shù)量越多，分子的動能與勢能的總和越大 （3）①（d） 物體的內(nèi)能與質(zhì)量和溫度有關(guān)，質(zhì)量越大，溫度越高，內(nèi)能越大，而（d）杯中水最多，溫度最高 ②（a）、（b） 內(nèi)能與質(zhì)量和溫度都有關(guān)，（b）杯水比（a）杯水的質(zhì)量大，但是溫度比（a）杯水低，沒有控制變量，不好比較

【解析】（1）根據(jù)教材研究實驗的體驗，墨水在不同溫度的水中擴散的快慢不一樣，揭示的物理事實是分子無規(guī)則運動的快慢與溫度有關(guān)。（2）由內(nèi)能概念中的關(guān)鍵詞“分子勢能”可以推測分子的內(nèi)能和物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)。同種物質(zhì)在不同狀態(tài)時，分子間的相互作用不同，其分子的勢能不同。由內(nèi)能概念中的關(guān)鍵詞“總和”可以推測分子的內(nèi)能與質(zhì)量有關(guān)。質(zhì)量越大，分子的數(shù)量越多，分子動能和勢能的總和也越多。（3）（d）杯中水最多，溫度最高，其內(nèi)能最大。（a）、（b）兩杯水比較，（a）中的水溫度高，但其質(zhì)量小，故不能比較兩杯水的內(nèi)能大小。