Question

【題目】實驗探究和推理都是科學研究的基本方法。比如科學猜想，往往是以一定的事實和已有知識為依據，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，為我們想象物質的結構模型提供了依據，終于認識到：物質是由大量分子構成的。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……大量類似現象使我們推想到分子無規則運動的快慢與________有關。

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

示例：物體內能的大小可能與物體的溫度有關。

推理性結論：一個物體的溫度越高，內能越大。

推理依據：溫度越高，分子運動越快，分子動能越大。

物體內能的大小還可能與物體的________有關。

推理性結論：________________________________________。

推理依據：________________________________________。

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

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

①________杯中水的內能最大，因為________________________________________________

________________________________________________________________________。

②________兩杯中水的內能不好比較，因為________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】（1）溫度 （2）質量 物體質量越大，內能越大 質量越大的物體，分子數量越多，分子的動能與勢能的總和越大 （3）①（d） 物體的內能與質量和溫度有關，質量越大，溫度越高，內能越大，而（d）杯中水最多，溫度最高 ②（a）、（b） 內能與質量和溫度都有關，（b）杯水比（a）杯水的質量大，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則運動的快慢與溫度有關。（2）由內能概念中的關鍵詞“分子勢能”可以推測分子的內能和物質的狀態有關。同種物質在不同狀態時，分子間的相互作用不同，其分子的勢能不同。由內能概念中的關鍵詞“總和”可以推測分子的內能與質量有關。質量越大，分子的數量越多，分子動能和勢能的總和也越多。（3）（d）杯中水最多，溫度最高，其內能最大。（a）、（b）兩杯水比較，（a）中的水溫度高，但其質量小，故不能比較兩杯水的內能大小。