Question

物體只在重力作用下由靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動．這種運動只在沒有空氣的空間才能發(fā)生，在有空氣的空間，如果空氣阻力的作用比較小，可以忽略，物體的下落也可以近似地看作自由落體運動．為了探究自由落體運動快慢與哪些因素有關(guān)，小明有如下猜想：
猜想一：物體下落的快慢與物體的材料有關(guān)；
猜想二：物體下落的快慢與物體下落的高度有關(guān)；
猜想三：物體下落的快慢與物體的質(zhì)量有關(guān)．
為驗證猜想的正確性，幾位同學(xué)用三個金屬球做了一系列的實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

實驗序號	材料	下落高度 （m）	下落時間 （s）
1	鐵球	20	1.96
2	鐵球	30	2.47
3	鉛球	20	1.96

（1）為驗證猜想一，應(yīng)比較實驗序號

1

和

3

，結(jié)論是：

在下落高度相同時，物體下落的快慢與材料無關(guān)

．
（2）請你幫助小明驗證猜想三：
①器材：0.5kg的鐵球A、1kg的鐵球B和皮尺，還需要的器材是

秒表

；
②實驗步驟：

第一步：讓A球從某一高度由靜止下落，用秒表測出A球下落的時間為t_A；
第二步：讓B球從同一高度由靜止下落，用秒表測出B球下落的時間為t_B

．

Answer 1

分析：（1）解答本題應(yīng)用控制變量的思想去分析，既然是要驗證猜想一，而猜想一是物體下落的快慢與物體的材料有關(guān)，所以應(yīng)選擇其它因素都相同，只有材料不同的兩組序號；
要想得出結(jié)論，就需要看這兩組序號中物體下落的時間是什么關(guān)系：若時間不相同，則說明物體下落快慢與材料有關(guān)；若時間相同，則說明物體下落快慢與材料無關(guān)；
（2）①要驗證猜想三，就必須控制它們的高度相同，然后通過比較時間來比較它們的下落快慢，時間的測量需要用秒表；
②按照控制變量法的方法完成兩次或多次測量，測出不同質(zhì)量的小球從同一高度下落到地面的時間．

解答：解：（1）要驗證物體下落的快慢與物體的材料有關(guān)，就必須控制物體的下落高度相同，而材料不同．從表格中的數(shù)據(jù)可知，序號1和3的下落高度相同，材料不同，所以應(yīng)比較實驗序號1和3；
當(dāng)鐵球和鉛球從同一高度下落時，它們下落的時間是相同的，所以它們的下落快慢是相同的，所以可得出的結(jié)論是：在下落高度相同時，物體下落的快慢與材料無關(guān)．
（2）①要驗證物體下落的快慢與物體的質(zhì)量是否有關(guān)，就必須控制不同質(zhì)量的小球從同一高度下落．所以需要秒表來測量小球從同一高度下落的時間；
②第一步：讓A球從某一高度由靜止下落，用秒表測出A球下落的時間為t_A；
第二步：讓B球從同一高度由靜止下落，用秒表測出B球下落的時間為t_B．
故答案為：
（1）1；3；在下落高度相同時，物體下落的快慢與材料無關(guān)；
（2）①秒表；
②第一步：讓A球從某一高度由靜止下落，用秒表測出A球下落的時間為t_A；
第二步：讓B球從同一高度由靜止下落，用秒表測出B球下落的時間為t_B．

點評：對于此類實際問題，要結(jié)合控制變量法進(jìn)行分析解答，知道應(yīng)該控制哪些因素不變，改變哪些因素．