课时1.3 跨学科实践：降落伞--【帮课堂】2024-2025学年八年级物理上册同步学与练（ 教科版2024）

第一章 走进实验室 课时1.3 跨学科实践：降落伞 2022年课程标准 物理素养 5.1.2 能运用所学知识分析日常生活中的安全问题，提出解决方案，践行安全与健康生活。 科学观念：进一步熟悉科学探究的基本要是。 科学探究：进一步了解长度、时间测量的基本原理。 科学思维：了解控制变量法等科学研究方法。 知识点1：降落伞 1. 降落伞是一种使人或物从空中安全降落到地面的航空工具。 2. 用途：广泛用于航空、航天和救援等领域。 3. 构造：常见的降落伞主要由伞衣、伞绳和安全保障装置组成。 知识点2：影响降落伞飞行时间的因素 1. 提出问题：降落伞在空中飞行的时间与什么因素有关 2. 猜想与假设：伞衣的形状、伞衣的面积、伞绳长度、降落伞的轻重、下落高度等因素可能影响其在空中飞行的时间。 3. 设计实验与方案的制定 （1）方法：控制变量法，即先探究其中一个因素对研究问题的影响，而保持其他因素不变。例如，每次只改变降落伞伞衣的面积而保持其他因素不变，便可得出降落伞在空中飞行时间的长短与降落伞面积的关系。 （2）不规则面积的测量方法： 测量降落伞的伞衣面积，可以把伞衣放在方格纸上，在方格纸上描下它的轮廓，数一下图形中包含的方格数对不满一格而大于或等于半格的都算一格，小于半格的都舍去不计，总的格数乘以一个格的面积，就是伞衣的面积，如图所示。 （3）器材选择：①用秒表测量降落伞在空中飞行的时间；②用皮卷尺测量伞绳长度和降落伞下降高度 4. 实验步骤 （1）控制伞绳长度（1m）伞衣的形状（圆形）、降落伞的总质量（20g）不变，改变伞衣的面积（05m、1m），制成降落伞，从距地面3m的地方自由下落，用秒表测量其在空中飞行的时间，并记录在表格内。 （2）控制伞绳长度（1m）伞衣的形状（圆形）、伞衣的面积（lm）不变，改变降落伞的总质量（30g），制成降落伞，从距地面3m的地方自由下落，用秒表测量其在空中飞行的时间，并记录在表格内。 （3）控制伞绳长度（1m）伞衣的面积（1m）、降落伞的总质量（20g）不变，改变伞衣的形状（正方形），制成降落伞，从距地面3m的地方自由下落，用秒表测量其在空中飞行的时间，并记录在表格内。 （4）控制伞衣的形状（正方形）伞衣的面积（1m）、降落伞的总质量（20g）不变，改变伞绳长度（1.5m），制成降落伞，从距地面3m的地方自由下落，用秒表测量其在空中飞行的时间，并记录在表格内 数据记录表格： 实验次序 伞绳 长度 伞衣的 形状 伞衣的 面积 降落伞 的高度 降落伞 总质量 降落伞的 飞行时间 1 1 m 圆形 0.5m² 3m 20g 3.67 s 2 1m 圆形 1m² 3m 20g 5.82 s 3 1m 圆形 1m² 3m 30g 4.91 s 4 1m 正方形 1m² 3m 20g 5.81 s 5 1.5m 正方形 1m² 3m 20g 5.83 s 6 1.5m 正方形 1m² 6m 20g 9.24 s 5. 得出结论，做出解释 （1）由1、2次实验数据可知：在其他条件一定时，伞衣的面积越大，降落伞在空中飞行的时间越长； （2）由2、3次实验数据可知：在其他条件一定时，降落伞的总质量越小，降落伞在空中飞行的时间越长； （3）由2、4次实验数据可知：在其他条件一定时，伞衣的形状改变，降落伞在空中飞行的时间不变； （4）由4、5次实验数据可知：在其他条件一定时，降落伞的伞绳长度改变，降落伞在空中飞行的时间不变； （5）由5、6次实验数据可知：在其他条件一定时，降落伞的下落的高度越大，降落伞在空中飞行的时间越长；总结：降落伞在空中飞行的时间与伞衣的面积、降落伞的总质量、降落伞的下落的高度等都有关系，伞衣的面积越大、降落伞的总质量越小、降落伞的下落的高度越大，降落伞在空中飞行的时间越长。 6. 交流、评估和反思 降落伞在空中飞行的时间是否与伞绳的多少、伞衣的材质有关?在降落伞比赛中，制作降落伞要考虑材料的易得，要从指定的高度开始自由下落。 问题一：降落伞比赛实验设计中应注意的几个问题 方法点拨 （1）降落伞在空中自由飘落时只受两个力的作用：自身重力和空气阻力。自重越小或阻力越大时在空中飞行的时间越长，想取胜就得减小自重，增大阻力。 （2）减小自重的方法：在伞面大小、伞绳长短不变的情况下，选用轻薄的面料制作伞衣，用细棉线制作伞绳。经筛选发现一次性塑料桌布制作伞衣最合适。 （3）增大阻力的方法：在伞衣、伞绳的材料确定的情况下，尽量使伞降落时兜风的伞面最大。 【典例1】（23-24八年级上·四川巴中·阶段练习）降落伞是让人或物体从空中安全降落到地面的一种工具，广泛用于应急救生、空投物资等。物理实验小组对“降落伞在空中滞留时间的影响因素”展开了实验，他们提出如下猜想： 猜想一：降落伞在空中滞留时间与伞面的材料有关； 猜想二：降落伞在空中滞留时间与伞面的面积有关； 猜想三：降落伞在空中滞留时间与伞和重物的总质量有关； 实验次数 伞面材料 伞面面积/cm2 伞和重物的总质量/g 滞留时间/s 第l次 第2次 第3次 平均值 1 纱布 1200 200 8.6 8.5 8.7 8.6 2 棉布 1200 200 9.3 9.5 9.4 9.4 3 防水布 1200 230 10.7 10.8 10.9 10.8 4 防水布 1500 230 13.1 13.4 13.4 13.3 5 纱布 230 （1）同学们从实验室找来了纱布、棉布、防水布、透明胶带、绳子、天平、空塑料盒（带盖子）、细沙。如图所示，将装有沙子的塑料盒挂在降落伞上，并使它从三楼窗户处自由下落（纱布、棉布、防水布规格均有1200cm2和1500cm2两种）。同学们发现缺少一种测量工具 ，完善实验器材后继续实验，获得以下数据： （2）在验证猜想一、二时，要控制 不变； （3）通过表格信息可得出：当降落伞和重物总质量相等、降落伞材料相同时，降落伞的伞面面积越 （选填“大”或“小”），降落伞在空中的滞留时间越长； （4）通过表格中 次的实验数据还能得出，降落伞在空中的滞留时间与降落伞的材料有关； （5）针对上述猜想三，同学们发现所收集的数据并不完整，经大家讨论，表格中横线位置应填 ； （6）实验结束后，小西将装有半盒和满盒细沙的塑料盒，分别从三楼窗户处自由下落，两次下落时间都为1.2s，比带有降落伞的时间明显小。小西分析，降落伞是通过增大 增大降落伞所受的空气阻力，从而增大了降落伞在空中的滞留时间； （7）以上实验，用到的科学探究方法是 。 【变式1-1】下面是某小组同学进行降落伞比赛所记录的实验数据，请你帮他们完成实验后的分析与论证。 实验次数 降落伞绳长 降落伞的形状 降落伞的面积 降落伞的高度 降落伞的总质量 降落伞在空中滞留的时间 1 1m 圆形 0.5m2 3m 20g 3.67s 2 1m 圆形 1m2 3m 20g 5.82s 3 1m 圆形 1m2 3m 30g 4.91s 4 1m 正方形 1m2 3m 20g 5.82s 5 1.5m 正方形 1m2 3m 20g 5.82s 6 1.5m 正方形 1m2 6m 20g 9.24s 根据下表数据分析： (1)比较1、2两组数据可知在其他条件一定的情况下降落伞在空中滞留的时间与降落伞 有关，降落伞 越大，降落伞在空中滞留的时间越长； (2)比较2、3两组数据可知在其他条件一定的情况下降落伞在空中滞留的时间与降落伞 有关，降落伞 越大，降落伞在空中滞留的时间越短； (3)比较2、4两组数据可知在其他条件一定的情况下降落伞在空中滞留的时间与降落伞 无关，比较4、5两组数据可知在其他条件一定的情况下降落伞在空中滞留的时间与降落伞 无关； (4)比较5、6两组数据可知在其他条件一定的情况下降落伞在空中滞留的时间与降落伞 有关，降落伞 越大，降落伞在空中滞留的时间越长； (5)设计实验时，常用的方法是先考察其中一个因素对研究问题的影响，而保持其他因素不变，这种方法叫 ，这里说的 就是那些影响问题的因素。 问题二：科学探究——控制变量法在实验探究过程中的应用 方法点拨 当一个问题可能受到多个因素影响时，为探究其中一个因素对这个问题的影响，我们通常保持其他因素不变，这种探究方法称为控制变量法。 （1）控制变量法是进行物理实验探究活动中最基本的研究方法之一。 （2）控制变量法中的“变量”就是那些会影响(或人们认为可能会影响)这个问题的因素，这些因素可能是正确的也可能是不正确的。 （3）控制变量法适用于所研究问题受两个及以上因素影响的情况。 【典例2】（2024·江西萍乡·二模）一天，小明用干抹布去擦桌上的水，却很难擦干，妈妈见状拿了另外一块抹布擦，很快就将桌上的水擦干了，他感觉有些奇怪，忙问妈妈是怎么回事。妈妈告诉他说：“我拿的抹布是棉做的，你手里的抹布是涤纶做的。”他不禁想到了一个问题并进行了如下探究。 （1）提出问题： ？ （2）猜想与假设： 。 （3）实验器材：三个相同的烧杯，质量相同的棉布、麻布和涤纶布各一块，足够的水。 （4）进行实验与收集证据：在三个烧杯中分别倒入 的水，分别将三块布放入三个烧杯中让水浸透，然后将三块布取出，从方便和准确的角度看，应观察和比较 ，将现象记录下来。 布料种类 涤纶 麻 棉 杯中所剩水量 最多 较少 最少 布块所含水量 最少 较多 最多 （5）分析与论证：抹布的吸水能力与 有关， 的吸水能力最弱。 （6）评估：炎热的夏天，如果人体皮肤被汗浸渍，会让人觉得很不舒服，因此从吸水能力这个角度来说，应尽量采用 类布料来做夏装。 【变式2-1】（2024·山西晋城·二模）意大利科学家伽利略曾经对教堂里的吊灯摆动进行研究，得出摆的等时性。某实验小组的同学们想继续探究这个问题。他们做了如图甲所示的摆，并进行了相应实验。 提出问题：单摆摆动时间与哪些因素有关? 猜想：①可能与摆长有关； ②可能与摆球的质量有关； ③可能与摆幅（摆动中摆球离开中心的最大距离）有关。 他们进行了如图乙所示的实验，细绳一端拴一个小球，另一端固定，让小球自由往返摆动，记录的数据如下表。请回答下列问题： 实验序号 小球到固定点的距离（摆长） 小球质量 摆幅 小球往返摆动一次的时间 1 0.7 20 0.05 1.7 2 1.0 20 0.08 2.0 3 1.0 30 0.05 2.0 4 1.0 30 0.08 2.0 5 1.3 20 0.05 2.3 （1）分析实验 （填实验序号），可判断猜想②是否正确； （2）分析实验1、5，可以得到的结论是 ； （3）实验过程中为了减小实验误差，请你对实验提出一条改进意见： ； （4）根据本实验得出的结论，生活中荡秋千时，如果想让秋千荡一次的时间长一点，可以采取的措施是 。 【基础强化】 一、单选题 1．（23-24八年级上·湖北武汉·期中）在学习了刻度尺的使用后，小华同学想测量八年级上册物理书的宽度，他一共测了5次，结果分别为18.52cm、18.52cm、18.20cm、18.50cm、18.51cm，下列说法正确的是（    ） A．小华多次测量的目的是为了取平均值来减小误差 B．5次测量的结果不同是因为所选的刻度尺分度值不同 C．根据小华的测量数据，物理书的宽度大约为18.45cm D．只要小华认真操作，误差是完全可以避免的 2．（2007九年级·上海·竞赛）甲尺在-30℃时和乙尺在30℃时的刻度都是准确的，现用这两把尺在0℃的环境中测量同一长度，则两尺的示数（　　） A．甲偏大，乙偏小 B．甲偏小，乙偏大 C．均偏大 D．均偏小 3．（2007九年级·上海·竞赛）甲、乙、丙、丁四位学生用5～15厘米长、最小刻度为1毫米的尺去量一本书的厚度。学生甲得5.1毫米，学生乙得5.14毫米，学生丙得5.0毫米，学生丁得5毫米。则测量结果书写正确的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 4．（21-22八年级上·上海青浦·期中）周末，李雷和朋友去了新开的商场，商场共6层，地上4层，地下2层，每层高4米。李雷和朋友乘电梯从地下2层到地上4层，他们的位置提高了多少米？（　　） A．8米 B．12米 C．20米 D．24米 5．（2024·湖北·中考真题）我国古代把女子一拃长称为“咫”，男子一拃长称作“尺”，如图。“咫尺之间”用来比喻相距很近，实际“咫”与“尺”的长度相差大约为（　　） A．3mm B．3cm C．3dm D．3m 6．（23-24九年级下·福建厦门·阶段练习）用一把尺子测量某物体的长度，一般要测量三次或更多次。这样做的目的是（　　） A．减小由于估测而产生的误差 B．避免测量中可能出现的错误 C．减小由于刻度尺不精密而产生的错误 D．减小由于观察时视线倾斜产生的误差 7．（23-24八年级上·湖南益阳·期中）小明利用分度值为1 mm的刻度尺测量一个物体的长度，四次测量的数据分别为2.25 cm、2.26 cm、2.56 cm、2.26 cm，则测量结果应记为（　　） A．2.257 cm B．2.25 cm C．2.33cm D．2.26cm 8．（23-24八年级上·重庆石柱·阶段练习）石一中某同学在学习长度测量时用分度值1mm的刻度尺测量物体长度，他多次测量同一物体的长度结果为：18.61cm、18.42cm、18.62cm、18.64cm这个物体长度应为（　　） A．18.6cm B．18.623cm C．18.62cm D．18.586cm 9．（22-23八年级上·河北保定·期末）实验中学某同学制做了一个简易量雨器（如图所示），他测得某日暴雨一小时的降雨量为25.8mm。下列说法正确的是（　　） A．该结果不存在误差 B．结果中的“8”是准确值 C．该结果是用分度值为1mm的刻度尺测量的 D．使用刻度尺测量记录结果时，估读的位数越多越精确 二、填空题 10．（2024·广东·三模）为了测量铅笔的长度，小东同学使用同一刻度尺测了四次铅笔的长度，测量值为18.65cm、18.63cm、18.61cm、19.59cm，则铅笔的长度应记为 cm，其所用刻度尺的分度值是 。 11．（23-24八年级下·湖南邵阳·开学考试）在长度和时间的测量这一课的学习中小明同学完成了如下实验 （1）如图甲所示，小明刻度尺甲和三角板测得圆形物体的直径 cm；如图乙所示，秒表的读数为 s； （2）小明用另一把刻度尺乙在测一个物体长度时记录的数据为14.51dm、14.50dm、14.53dm，物体长度测量值应记为 dm。 12．（23-24八年级上·江苏扬州·期末）学会测量是科学探究的基本技能 （1）如图甲，刻度尺测得物体的长度是 cm；如图乙，机械秒表的读数为 s。 （2）班里的四位同学用同一把刻度尺测量同一课本的宽度，测量结果分别为 17.32 cm、17.34 cm、17.82 cm、17.33 cm，他们多次测量的目的是 ，根据数据分析，课本的宽度应记录为 cm。 13．（23-24八年级上·四川遂宁·期末）如下图所示，用刻度尺测物体的长度，则该刻度尺的分度值是 mm，所测物体的长度是 cm，粗心的小明又用刻度尺对物理笔记本进行了四次测量，四次测量的数据分别记为25.46cm、25.45cm、25.66cm、25.47cm，这个笔记本长度最后应记为 cm。下图中停表所示的时间为 s。 14．（23-24八年级上·全国·课后作业）我们在进行降落伞比赛时，首先要制作降落伞，图中是测量伞面面积的方法，假如每个小格的面积是1cm2，超过或等于半格算一个格，小于半格的不计，则伞面的面积大约为 cm2。    15．（23-24八年级上·四川成都·期末）科学探究有七个环节，其中第一个环节是 ，爱因斯坦说这个环节比解决问题还重要；如图，物理实验小组在探究降落伞在空中的滞留时间与伞的面积的关系时，需要让伞的材料、伞绳的长度、伞的质量等因素相同，这种实验方法是 。 【能力培优】 三、实验题 16．（22-23八年级上·广东惠州·期末）一天饭后，小红帮妈妈收拾桌上的碗筷时不小心将一杯水碰倒，她忙拿干抹布去擦，却很难将水擦干，妈妈见状拿了另一块干抹布，很快就将桌上的水擦干了，她感到有些奇怪，忙问妈妈是怎么回事？妈妈只是告诉他，我拿的抹布是棉布做的，你手里的干抹布是涤纶做的。她由此想到了一个问题并进行了如下探究。 布料种类 涤纶布 麻布 棉布 杯中所剩水量 最多 较少 最少 布块所含水量 最少 较多 最多 （1）提出的问题：布的吸水能力与布的什么因素有关？ （2）猜想与假设：布的吸水能力可能与布的种类有关； （3）所需的器材：三个形状和大小相同的烧杯，质量相同的棉布、麻布和涤纶布各一块，足量的水； （4）主要步骤：向三个烧杯中倒入 的水，分别将三块布放入各个烧杯中让水浸透，然后将三块布分别取出，从方便和准确的角度看，应观察和比较 ，将现象记入表格； （5）根据如表，得出结论：布的吸水能力与布料 有关， 布的吸水能力最强， 布的吸水能力最弱； （6）炎热的夏天，如果人体皮肤被汗浸湿，会让人觉得很不舒服，因此从吸水能力这个角度考虑，应尽量采用 布来制作夏装。 17．（23-24八年级下·山西晋中·期末）如图所示为校园科技节的“瓶子翻转竞赛”通知，实践小组的同学参加了挑战，并进行如下探究。 竞赛通知定于下周三举办“瓶子翻转竞赛”。具体要求如下：在一个塑料瓶中装入液体，将它扔到半空，瓶子翻转一周，最后瓶子竖立在桌面上；翻转成功次数最多者获胜。 项目任务：瓶里装多少液体最容易翻转成功呢？ 活动一：设计实验，收集证据。 小组同学选取了一个容量为500ml的塑料瓶，首先在瓶中不加水翻转50次，记下成功的次数；然后加100ml的水在相同环境下翻转50次，记下成功的次数；继续增加注水量（每次增加100ml）重复上述实验，直到水满为止，收集的实验数据如表所示。 注水量（ml） 注水量占瓶子容量的百分比（%） 翻转成功的次数 0 0 0 100 20 5 200 40 20 300 60 30 400 80 25 500 100 15 活动二：处理数据，寻找规律。 （1）根据表格中的数据，请在图乙中描点作出翻转成功的次数随注水量占瓶子容量的百分比变化的图像 。 （2）根据数据或图像，你能获得的信息是 。 活动三：交流反思，提出改进。 （3）小组同学发现，其他条件相同，使用不同形状瓶子翻转成功的次数不同，请你根据这个现象提出一个可探究的科学问题： 。 四、简答题 18．（2024·广东广州·二模）质量为m的金属球从高度为h的位置以大小不同的水平速度抛出，下落（空气阻力忽略不计）到达地面的时间t与金属球的的水平抛出的速度大小是否有关？现有大小相同的金属球，这些金属球有的质量相等，有的质量不等，写出验证你的推测的实验步骤（若有需要，可补充器材）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一章 走进实验室 课时1.3 跨学科实践：降落伞 2022年课程标准 物理素养 5.1.2 能运用所学知识分析日常生活中的安全问题，提出解决方案，践行安全与健康生活。 科学观念：进一步熟悉科学探究的基本要是。 科学探究：进一步了解长度、时间测量的基本原理。 科学思维：了解控制变量法等科学研究方法。 知识点1：降落伞 1. 降落伞是一种使人或物从空中安全降落到地面的航空工具。 2. 用途：广泛用于航空、航天和救援等领域。 3. 构造：常见的降落伞主要由伞衣、伞绳和安全保障装置组成。 知识点2：影响降落伞飞行时间的因素 1. 提出问题：降落伞在空中飞行的时间与什么因素有关 2. 猜想与假设：伞衣的形状、伞衣的面积、伞绳长度、降落伞的轻重、下落高度等因素可能影响其在空中飞行的时间。 3. 设计实验与方案的制定 （1）方法：控制变量法，即先探究其中一个因素对研究问题的影响，而保持其他因素不变。例如，每次只改变降落伞伞衣的面积而保持其他因素不变，便可得出降落伞在空中飞行时间的长短与降落伞面积的关系。 （2）不规则面积的测量方法： 测量降落伞的伞衣面积，可以把伞衣放在方格纸上，在方格纸上描下它的轮廓，数一下图形中包含的方格数对不满一格而大于或等于半格的都算一格，小于半格的都舍去不计，总的格数乘以一个格的面积，就是伞衣的面积，如图所示。 （3）器材选择：①用秒表测量降落伞在空中飞行的时间；②用皮卷尺测量伞绳长度和降落伞下降高度 4. 实验步骤 （1）控制伞绳长度（1m）伞衣的形状（圆形）、降落伞的总质量（20g）不变，改变伞衣的面积（05m、1m），制成降落伞，从距地面3m的地方自由下落，用秒表测量其在空中飞行的时间，并记录在表格内。 （2）控制伞绳长度（1m）伞衣的形状（圆形）、伞衣的面积（lm）不变，改变降落伞的总质量（30g），制成降落伞，从距地面3m的地方自由下落，用秒表测量其在空中飞行的时间，并记录在表格内。 （3）控制伞绳长度（1m）伞衣的面积（1m）、降落伞的总质量（20g）不变，改变伞衣的形状（正方形），制成降落伞，从距地面3m的地方自由下落，用秒表测量其在空中飞行的时间，并记录在表格内。 （4）控制伞衣的形状（正方形）伞衣的面积（1m）、降落伞的总质量（20g）不变，改变伞绳长度（1.5m），制成降落伞，从距地面3m的地方自由下落，用秒表测量其在空中飞行的时间，并记录在表格内 数据记录表格： 实验次序 伞绳 长度 伞衣的 形状 伞衣的 面积 降落伞 的高度 降落伞 总质量 降落伞的 飞行时间 1 1 m 圆形 0.5m² 3m 20g 3.67 s 2 1m 圆形 1m² 3m 20g 5.82 s 3 1m 圆形 1m² 3m 30g 4.91 s 4 1m 正方形 1m² 3m 20g 5.81 s 5 1.5m 正方形 1m² 3m 20g 5.83 s 6 1.5m 正方形 1m² 6m 20g 9.24 s 5. 得出结论，做出解释 （1）由1、2次实验数据可知：在其他条件一定时，伞衣的面积越大，降落伞在空中飞行的时间越长； （2）由2、3次实验数据可知：在其他条件一定时，降落伞的总质量越小，降落伞在空中飞行的时间越长； （3）由2、4次实验数据可知：在其他条件一定时，伞衣的形状改变，降落伞在空中飞行的时间不变； （4）由4、5次实验数据可知：在其他条件一定时，降落伞的伞绳长度改变，降落伞在空中飞行的时间不变； （5）由5、6次实验数据可知：在其他条件一定时，降落伞的下落的高度越大，降落伞在空中飞行的时间越长；总结：降落伞在空中飞行的时间与伞衣的面积、降落伞的总质量、降落伞的下落的高度等都有关系，伞衣的面积越大、降落伞的总质量越小、降落伞的下落的高度越大，降落伞在空中飞行的时间越长。 6. 交流、评估和反思 降落伞在空中飞行的时间是否与伞绳的多少、伞衣的材质有关?在降落伞比赛中，制作降落伞要考虑材料的易得，要从指定的高度开始自由下落。 问题一：降落伞比赛实验设计中应注意的几个问题 方法点拨 （1）降落伞在空中自由飘落时只受两个力的作用：自身重力和空气阻力。自重越小或阻力越大时在空中飞行的时间越长，想取胜就得减小自重，增大阻力。 （2）减小自重的方法：在伞面大小、伞绳长短不变的情况下，选用轻薄的面料制作伞衣，用细棉线制作伞绳。经筛选发现一次性塑料桌布制作伞衣最合适。 （3）增大阻力的方法：在伞衣、伞绳的材料确定的情况下，尽量使伞降落时兜风的伞面最大。 【典例1】（23-24八年级上·四川巴中·阶段练习）降落伞是让人或物体从空中安全降落到地面的一种工具，广泛用于应急救生、空投物资等。物理实验小组对“降落伞在空中滞留时间的影响因素”展开了实验，他们提出如下猜想： 猜想一：降落伞在空中滞留时间与伞面的材料有关； 猜想二：降落伞在空中滞留时间与伞面的面积有关； 猜想三：降落伞在空中滞留时间与伞和重物的总质量有关； 实验次数 伞面材料 伞面面积/cm2 伞和重物的总质量/g 滞留时间/s 第l次 第2次 第3次 平均值 1 纱布 1200 200 8.6 8.5 8.7 8.6 2 棉布 1200 200 9.3 9.5 9.4 9.4 3 防水布 1200 230 10.7 10.8 10.9 10.8 4 防水布 1500 230 13.1 13.4 13.4 13.3 5 纱布 230 （1）同学们从实验室找来了纱布、棉布、防水布、透明胶带、绳子、天平、空塑料盒（带盖子）、细沙。如图所示，将装有沙子的塑料盒挂在降落伞上，并使它从三楼窗户处自由下落（纱布、棉布、防水布规格均有1200cm2和1500cm2两种）。同学们发现缺少一种测量工具 ，完善实验器材后继续实验，获得以下数据： （2）在验证猜想一、二时，要控制 不变； （3）通过表格信息可得出：当降落伞和重物总质量相等、降落伞材料相同时，降落伞的伞面面积越 （选填“大”或“小”），降落伞在空中的滞留时间越长； （4）通过表格中 次的实验数据还能得出，降落伞在空中的滞留时间与降落伞的材料有关； （5）针对上述猜想三，同学们发现所收集的数据并不完整，经大家讨论，表格中横线位置应填 ； （6）实验结束后，小西将装有半盒和满盒细沙的塑料盒，分别从三楼窗户处自由下落，两次下落时间都为1.2s，比带有降落伞的时间明显小。小西分析，降落伞是通过增大 增大降落伞所受的空气阻力，从而增大了降落伞在空中的滞留时间； （7）以上实验，用到的科学探究方法是 。 【答案】 秒表 伞和重物的总质量不变 大 1、2 1200cm2 伞面面积 控制变量法 【详解】（1）[1]降落伞在空中滞留时间需要用秒表测量。 （2）[2]验证猜想一：降落伞的滞留时间与伞面的材料有关，需要控制伞面的面积相同、伞和重物的总质量不变； 验证猜想二：降落伞的滞留时间与伞面的面积有关，需要控制伞面材料相同，伞和重物的总质量不变； 所以在验证猜想一、二时，要控制伞和重物的总质量不变。 （3）[3]由实验3、4分析可知，当降落伞和重物总质量相等、降落伞材料相同时，降落伞的伞面面积越大，降落伞在空中的滞留时间越长。 （4）[4]由实验1、2分析可知，伞面面积相同，伞和重物的总质量相同，伞的材料不同，滞留时间不同。 （5）[5]猜想三：降落伞在空中滞留时间与伞和重物的总质量有关，表格中没有相同材质、相同伞面面积，分析滞留时间与伞和重物的总质量的相关数据，所以实验5的伞面面积为1200cm2，可以与实验1做对比实验。 （6） [6]小西将装有半盒和满盒细沙的塑料盒，分别从三楼窗户处自由下落，两次下落时间都为12s，说明塑料盒滞留时间与质量无关，降落伞是通过增大伞面面积增大降落伞所受的空气阻力，从而增大了降落伞在空中的滞留时间。 （7）[7]当研究问题受多个因素影响时，探究与其中一个因素关系时，应采用控制变量法。 【变式1-1】下面是某小组同学进行降落伞比赛所记录的实验数据，请你帮他们完成实验后的分析与论证。 实验次数 降落伞绳长 降落伞的形状 降落伞的面积 降落伞的高度 降落伞的总质量 降落伞在空中滞留的时间 1 1m 圆形 0.5m2 3m 20g 3.67s 2 1m 圆形 1m2 3m 20g 5.82s 3 1m 圆形 1m2 3m 30g 4.91s 4 1m 正方形 1m2 3m 20g 5.82s 5 1.5m 正方形 1m2 3m 20g 5.82s 6 1.5m 正方形 1m2 6m 20g 9.24s 根据下表数据分析： (1)比较1、2两组数据可知在其他条件一定的情况下降落伞在空中滞留的时间与降落伞 有关，降落伞 越大，降落伞在空中滞留的时间越长； (2)比较2、3两组数据可知在其他条件一定的情况下降落伞在空中滞留的时间与降落伞 有关，降落伞 越大，降落伞在空中滞留的时间越短； (3)比较2、4两组数据可知在其他条件一定的情况下降落伞在空中滞留的时间与降落伞 无关，比较4、5两组数据可知在其他条件一定的情况下降落伞在空中滞留的时间与降落伞 无关； (4)比较5、6两组数据可知在其他条件一定的情况下降落伞在空中滞留的时间与降落伞 有关，降落伞 越大，降落伞在空中滞留的时间越长； (5)设计实验时，常用的方法是先考察其中一个因素对研究问题的影响，而保持其他因素不变，这种方法叫 ，这里说的 就是那些影响问题的因素。 【答案】(1) 面积 面积 (2) 总质量 总质量 (3) 形状 绳长 (4) 高度 高度 (5) 控制变量法 变量 【详解】（1）[1][2]比较1、2两组数据可知：保持不变的因素有：降落伞的伞绳长、降落伞的形状、降落伞的总质量、降落伞释放高度；降落伞的面积不同，引起降落伞滞留时间不同，而且降落伞的面积越大，降落伞滞留时间越长，由此可知：降落伞滞留时间的长短与降落伞的面积有关，在其它因素都相同时，降落伞的面积越大，降落伞滞留时间越长。 （2）[3][4]比较2、3两组数据可知：保持不变的因素有：降落伞的伞绳长、降落伞的形状、降落伞的面积、降落伞释放高度；降落伞的总质量不同，引起降落伞滞留时间不同，而且降落伞的总质量越大，降落伞滞留时间越长，由此可知：降落伞滞留时间的长短与降落伞的总质量有关，总质量越大，降落伞在空中滞留的时间越短。 （3）[5]比较2、4两组数据可知：保持不变的因素有：降落伞的伞绳长、降落伞的面积、降落伞的总质量、降落伞释放高度；降落伞的形状不同，而降落伞滞留时间几乎没有差别，由此可知：降落伞滞留时间的长短与降落伞的形状无关。 [6]比较4、5两组数据可知：保持不变的因素有：降落伞的形状、降落伞的面积、降落伞的总质量、降落伞释放高度；降落伞的绳长不同，而降落伞滞留时间几乎没有差别，由此可知：降落伞滞留时间的长短与降落伞的绳长无关。 （4）[7][8]比较5、6两组数据可知：保持不变的因素有：降落伞的伞绳长、降落伞的形状、降落伞的面积、降落伞的总质量；降落伞释放的高度不同，引起降落伞滞留时间不同，而且降落伞释放的高度越高，降落伞滞留时间越长，由此可知：降落伞滞留时间的长短与降落伞的释放高度有关，释放高度越高大，降落伞在空中滞留的时间越长。 （5）[9][10]实验先考查其中一个因素对研究问题的影响，而保持其他因素不变，利用到的科学方法是控制变量法，里说的变量就是那些影响问题的因素。 问题二：科学探究——控制变量法在实验探究过程中的应用 方法点拨 当一个问题可能受到多个因素影响时，为探究其中一个因素对这个问题的影响，我们通常保持其他因素不变，这种探究方法称为控制变量法。 （1）控制变量法是进行物理实验探究活动中最基本的研究方法之一。 （2）控制变量法中的“变量”就是那些会影响(或人们认为可能会影响)这个问题的因素，这些因素可能是正确的也可能是不正确的。 （3）控制变量法适用于所研究问题受两个及以上因素影响的情况。 【典例2】（2024·江西萍乡·二模）一天，小明用干抹布去擦桌上的水，却很难擦干，妈妈见状拿了另外一块抹布擦，很快就将桌上的水擦干了，他感觉有些奇怪，忙问妈妈是怎么回事。妈妈告诉他说：“我拿的抹布是棉做的，你手里的抹布是涤纶做的。”他不禁想到了一个问题并进行了如下探究。 （1）提出问题： ？ （2）猜想与假设： 。 （3）实验器材：三个相同的烧杯，质量相同的棉布、麻布和涤纶布各一块，足够的水。 （4）进行实验与收集证据：在三个烧杯中分别倒入 的水，分别将三块布放入三个烧杯中让水浸透，然后将三块布取出，从方便和准确的角度看，应观察和比较 ，将现象记录下来。 布料种类 涤纶 麻 棉 杯中所剩水量 最多 较少 最少 布块所含水量 最少 较多 最多 （5）分析与论证：抹布的吸水能力与 有关， 的吸水能力最弱。 （6）评估：炎热的夏天，如果人体皮肤被汗浸渍，会让人觉得很不舒服，因此从吸水能力这个角度来说，应尽量采用 类布料来做夏装。 【答案】 抹布的吸水能力与什么因素有关？ 抹布的吸水能力可能与抹布布料种类有关 质量相等 杯中所剩水量 布料种类 涤纶 棉布 【详解】（1）[1]由妈妈的话可知，变化的量是抹布的布料种类，关注的内容是擦干程度不同。根据控制变量研究问题的方法，擦干程度即吸水能力为研究内容，变量为布料种类，所以提出问题：抹布的吸水能力是否与抹布布料种类有关？ （2）[2]由实际实例提出猜想：抹抹布的吸水能力可能与抹布布料种类有关。 （4）[3][4]布料吸水的多少不易方便准确的看出，所以用转化为一定质量的水被吸收一部分后，剩余的少的，则吸收的多，所以烧杯中要有质量相等的水，比较杯中所剩水量。 （5）[5][6]通过对表格数据的分析，质量相同的情况下，棉布吸水质量最大，涤纶吸水质量最小，能得出结论：抹布的吸水能力与布料种类有关，棉布的吸水能力最好，涤纶的吸水能力最差。 （6）[7]棉吸水能力最强，所以，从吸水能力这个角度来说，应尽量采用棉布类布料来做夏装。 【变式2-1】（2024·山西晋城·二模）意大利科学家伽利略曾经对教堂里的吊灯摆动进行研究，得出摆的等时性。某实验小组的同学们想继续探究这个问题。他们做了如图甲所示的摆，并进行了相应实验。 提出问题：单摆摆动时间与哪些因素有关? 猜想：①可能与摆长有关； ②可能与摆球的质量有关； ③可能与摆幅（摆动中摆球离开中心的最大距离）有关。 他们进行了如图乙所示的实验，细绳一端拴一个小球，另一端固定，让小球自由往返摆动，记录的数据如下表。请回答下列问题： 实验序号 小球到固定点的距离（摆长） 小球质量 摆幅 小球往返摆动一次的时间 1 0.7 20 0.05 1.7 2 1.0 20 0.08 2.0 3 1.0 30 0.05 2.0 4 1.0 30 0.08 2.0 5 1.3 20 0.05 2.3 （1）分析实验 （填实验序号），可判断猜想②是否正确； （2）分析实验1、5，可以得到的结论是 ； （3）实验过程中为了减小实验误差，请你对实验提出一条改进意见： ； （4）根据本实验得出的结论，生活中荡秋千时，如果想让秋千荡一次的时间长一点，可以采取的措施是 。 【答案】 2、4 见解析 见解析 见解析 【详解】（1）[1]探究单摆摆动时间可能与摆球的质量有关，保持绳长和摆动幅度相同，改变质量，实验序号2与4符合题意。 （2）[2]分析实验1、5，小球的质量和摆动幅度相同，第5次实验摆长较大，小球往返摆动一次的时间较大，可以得到往返摆动的时间与摆长有关。 （3）[3]实验时测20次的往复摆动时间，这样多次测量取平均，目的是减少误差。 （4）[4]荡秋千时，想让秋千荡一次的时间长一点，可以让绳子长一些。 【基础强化】 一、单选题 1．（23-24八年级上·湖北武汉·期中）在学习了刻度尺的使用后，小华同学想测量八年级上册物理书的宽度，他一共测了5次，结果分别为18.52cm、18.52cm、18.20cm、18.50cm、18.51cm，下列说法正确的是（    ） A．小华多次测量的目的是为了取平均值来减小误差 B．5次测量的结果不同是因为所选的刻度尺分度值不同 C．根据小华的测量数据，物理书的宽度大约为18.45cm D．只要小华认真操作，误差是完全可以避免的 【答案】A 【详解】ACD．误差是测量值与真实值之间的差异，只要测量就一定存在误差，多次测量取平均值可以减小误差，但不能消除误差；五组数据中，18.20cm为错误数据，故物理课本的宽度为，故A正确，CD错误； B．刻度尺使用时，需要估读到分度值的下一位，分析数据可知，5次次测量的刻度尺的分度值都为0.1cm，故B错误。 故选A。 2．（2007九年级·上海·竞赛）甲尺在-30℃时和乙尺在30℃时的刻度都是准确的，现用这两把尺在0℃的环境中测量同一长度，则两尺的示数（　　） A．甲偏大，乙偏小 B．甲偏小，乙偏大 C．均偏大 D．均偏小 【答案】B 【详解】在0°C时，甲会受热膨胀，刻度间距变长，测得的数值小于实际数值；乙会受冷收缩，刻度间距变短，测得的数值大于实际数值。 故选B。 3．（2007九年级·上海·竞赛）甲、乙、丙、丁四位学生用5～15厘米长、最小刻度为1毫米的尺去量一本书的厚度。学生甲得5.1毫米，学生乙得5.14毫米，学生丙得5.0毫米，学生丁得5毫米。则测量结果书写正确的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】A 【详解】测量值=精确值+估读值，最小刻度为1毫米的刻度尺可以精读到毫米位，但还要加1位估读值，因此5.1mm，5.0mm是有效测量数据，根据多次测量求平均值的方法，最终测量结果为，故A正确，BCD错误。 故选A。 4．（21-22八年级上·上海青浦·期中）周末，李雷和朋友去了新开的商场，商场共6层，地上4层，地下2层，每层高4米。李雷和朋友乘电梯从地下2层到地上4层，他们的位置提高了多少米？（　　） A．8米 B．12米 C．20米 D．24米 【答案】C 【详解】从地下2层上升到地上共上升两层，从地上1层上升到四层共上升3层，从地下2层到地上4层，他们的位置提高了，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．（2024·湖北·中考真题）我国古代把女子一拃长称为“咫”，男子一拃长称作“尺”，如图。“咫尺之间”用来比喻相距很近，实际“咫”与“尺”的长度相差大约为（　　） A．3mm B．3cm C．3dm D．3m 【答案】B 【详解】通常情况下，男子的手比女子的手大，一拃的长度也比女子的长一些。一拃长通常是20cm左右，“咫”与“尺”的长度相差不会太大，3mm 过小，3m 过大，3dm 相当于 30cm 也偏大，所以3cm 比较符合实际情况，即“咫”与“尺”的长度相差大约为 3cm。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选 B 。 6．（23-24九年级下·福建厦门·阶段练习）用一把尺子测量某物体的长度，一般要测量三次或更多次。这样做的目的是（　　） A．减小由于估测而产生的误差 B．避免测量中可能出现的错误 C．减小由于刻度尺不精密而产生的错误 D．减小由于观察时视线倾斜产生的误差 【答案】A 【详解】A．估测产生的误差，每次测量可能不同，取多次测量的平均值有利于减小由此而产生的误差，故A符合题意； B．错误是在测量过程中产生的，取多次测量的平均值不会避免错误的出现，故B不符合题意； C．刻度尺的精密程度固定的情况下，对每次测量来讲它的影响都是一样的，取多次测量的平均值与刻度尺的精密程度没有直接关系，故C不符合题意； D．观察时如果视线倾斜，属于错误的操作，应及时改正，而不是通过取多次测量的平均值来减小，故D不符合题意。 故选A。 7．（23-24八年级上·湖南益阳·期中）小明利用分度值为1 mm的刻度尺测量一个物体的长度，四次测量的数据分别为2.25 cm、2.26 cm、2.56 cm、2.26 cm，则测量结果应记为（　　） A．2.257 cm B．2.25 cm C．2.33cm D．2.26cm 【答案】D 【详解】由于2.56cm与其他测量数据相差较大，因此是错误数据，应排除，为减小误差，对其余三个数据求平均值 故选D。 8．（23-24八年级上·重庆石柱·阶段练习）石一中某同学在学习长度测量时用分度值1mm的刻度尺测量物体长度，他多次测量同一物体的长度结果为：18.61cm、18.42cm、18.62cm、18.64cm这个物体长度应为（　　） A．18.6cm B．18.623cm C．18.62cm D．18.586cm 【答案】C 【详解】由题意可知，测量的4次数据中，18.42cm与其它数据偏差较大，为错误数据，应该舍弃，则这个物体长度应为 故选C。 9．（22-23八年级上·河北保定·期末）实验中学某同学制做了一个简易量雨器（如图所示），他测得某日暴雨一小时的降雨量为25.8mm。下列说法正确的是（　　） A．该结果不存在误差 B．结果中的“8”是准确值 C．该结果是用分度值为1mm的刻度尺测量的 D．使用刻度尺测量记录结果时，估读的位数越多越精确 【答案】C 【详解】A．误差是不可避免的，故A错误； B．刻度尺读书时，估读到分度值的下一位，则8时估读值，故B错误； C．由数据得，该刻度尺的分度值为1mm，故C正确； D．使用刻度尺测量记录结果时，估读的位数越多，不会越精确，也是没有意义的，故D错误。 故选C。 二、填空题 10．（2024·广东·三模）为了测量铅笔的长度，小东同学使用同一刻度尺测了四次铅笔的长度，测量值为18.65cm、18.63cm、18.61cm、19.59cm，则铅笔的长度应记为 cm，其所用刻度尺的分度值是 。 【答案】 18.63 1mm 【详解】[1]测量结果中19.59cm与其他三个数据差距较大，是错误的，要去掉。所以铅笔的长度应记为 [2]记录结果保留到分度值的下一位，所以其所用刻度尺的分度值是1mm。 11．（23-24八年级下·湖南邵阳·开学考试）在长度和时间的测量这一课的学习中小明同学完成了如下实验 （1）如图甲所示，小明刻度尺甲和三角板测得圆形物体的直径 cm；如图乙所示，秒表的读数为 s； （2）小明用另一把刻度尺乙在测一个物体长度时记录的数据为14.51dm、14.50dm、14.53dm，物体长度测量值应记为 dm。 【答案】 1.20 337.5 14.51 【详解】（1）[1]由图甲得，圆形物体的直径为 [2]由图乙得，秒表的小表盘的分度值为0.5min，指针在5~6之间，偏向6位置，读作5min，大表盘的分度值为0.1s，示数为37.5s，则秒表读数为 （2）[3]小明用另一把刻度尺乙在测一个物体长度时记录的数据为14.51dm、14.50dm、14.53dm，物体长度测量值应记为 12．（23-24八年级上·江苏扬州·期末）学会测量是科学探究的基本技能 （1）如图甲，刻度尺测得物体的长度是 cm；如图乙，机械秒表的读数为 s。 （2）班里的四位同学用同一把刻度尺测量同一课本的宽度，测量结果分别为 17.32 cm、17.34 cm、17.82 cm、17.33 cm，他们多次测量的目的是 ，根据数据分析，课本的宽度应记录为 cm。 【答案】 2.50 281.9 取平均值，减小误差 17.33 【详解】（1）[1]由甲图可知，该刻度尺的分度值为1mm，该物体的长度L=6.50cm-4.00cm=2.50cm [2]由乙图可知，该停表的分针指在4min和5min中间且过半，所以该停表的读数t=4×60s+41.9s=281.9s （2）[3]多次测量是为了通过取平均值来减小误差。 [4]数据中17.82cm为错误数据，应剔除，所以课本宽度应记录为 13．（23-24八年级上·四川遂宁·期末）如下图所示，用刻度尺测物体的长度，则该刻度尺的分度值是 mm，所测物体的长度是 cm，粗心的小明又用刻度尺对物理笔记本进行了四次测量，四次测量的数据分别记为25.46cm、25.45cm、25.66cm、25.47cm，这个笔记本长度最后应记为 cm。下图中停表所示的时间为 s。 【答案】 1 2.50 25.46 337.5 【详解】[1][2]如图，刻度尺的分度值为1mm，物体到左侧对准为1.00cm，右侧读数为3.50cm，物体的长度为 [3]小明用刻度尺对物理笔记本进行了四次测量，四次测量的数据中25.66cm偏离真实值较大，是错误的，应舍去，这个笔记本长度 [4]小表盘的分度值为0.5min，指针指在5和6之间，读作5min；大表盘的分度值为0.1s，由于分针已过半，小表盘读作37.5s，停表所示的时间为 14．（23-24八年级上·全国·课后作业）我们在进行降落伞比赛时，首先要制作降落伞，图中是测量伞面面积的方法，假如每个小格的面积是1cm2，超过或等于半格算一个格，小于半格的不计，则伞面的面积大约为 cm2。    【答案】26 【详解】从题图中可知，一共有26个格，故降落伞面积 15．（23-24八年级上·四川成都·期末）科学探究有七个环节，其中第一个环节是 ，爱因斯坦说这个环节比解决问题还重要；如图，物理实验小组在探究降落伞在空中的滞留时间与伞的面积的关系时，需要让伞的材料、伞绳的长度、伞的质量等因素相同，这种实验方法是 。 【答案】 提出问题 控制变量法 【详解】[1]科学探究有七个环节是提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。 [2]物理学中对于多变量的问题，常常采用控制变量的方法，把多变量的问题变成多个单变量的问题；每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。由题知，物理实验小组实验时，需要控制伞的材料、伞绳的长度、伞的质量等因素相同，通过改变伞的面积来研究降落伞在空中的滞留时间与伞的面积的关系，所以这种实验方法是控制变量法。 【能力培优】 三、实验题 16．（22-23八年级上·广东惠州·期末）一天饭后，小红帮妈妈收拾桌上的碗筷时不小心将一杯水碰倒，她忙拿干抹布去擦，却很难将水擦干，妈妈见状拿了另一块干抹布，很快就将桌上的水擦干了，她感到有些奇怪，忙问妈妈是怎么回事？妈妈只是告诉他，我拿的抹布是棉布做的，你手里的干抹布是涤纶做的。她由此想到了一个问题并进行了如下探究。 布料种类 涤纶布 麻布 棉布 杯中所剩水量 最多 较少 最少 布块所含水量 最少 较多 最多 （1）提出的问题：布的吸水能力与布的什么因素有关？ （2）猜想与假设：布的吸水能力可能与布的种类有关； （3）所需的器材：三个形状和大小相同的烧杯，质量相同的棉布、麻布和涤纶布各一块，足量的水； （4）主要步骤：向三个烧杯中倒入 的水，分别将三块布放入各个烧杯中让水浸透，然后将三块布分别取出，从方便和准确的角度看，应观察和比较 ，将现象记入表格； （5）根据如表，得出结论：布的吸水能力与布料 有关， 布的吸水能力最强， 布的吸水能力最弱； （6）炎热的夏天，如果人体皮肤被汗浸湿，会让人觉得很不舒服，因此从吸水能力这个角度考虑，应尽量采用 布来制作夏装。 【答案】 等量 杯中所剩水量 种类 棉 涤纶 棉 【详解】（4）[1][2]根据控制变量法的思想，主要步骤：将三个烧杯中倒入等量的水，分别将质量相同的棉布、麻布和涤纶布放到烧杯中湿透，然后把三块布分别取出；从方便和准确的角度看，应观察和比较杯中所剩水量，将现象记入表中。 （5）[3][4][5]分析表中实验数据可知：涤纶布、抹布和棉布中含有的水量不同，其中棉布含有的水最多，涤纶布含有的水最少；所以布的吸水能力跟布料的种类有关系，棉的吸水能力最好，涤纶的吸水能力最差。 （6）[6]因为棉质抹布的吸水能力最强，炎热的夏天，人体出汗较多，可采用棉质类的布料来制作夏装，以利于吸汗。 17．（23-24八年级下·山西晋中·期末）如图所示为校园科技节的“瓶子翻转竞赛”通知，实践小组的同学参加了挑战，并进行如下探究。 竞赛通知定于下周三举办“瓶子翻转竞赛”。具体要求如下：在一个塑料瓶中装入液体，将它扔到半空，瓶子翻转一周，最后瓶子竖立在桌面上；翻转成功次数最多者获胜。 项目任务：瓶里装多少液体最容易翻转成功呢？ 活动一：设计实验，收集证据。 小组同学选取了一个容量为500ml的塑料瓶，首先在瓶中不加水翻转50次，记下成功的次数；然后加100ml的水在相同环境下翻转50次，记下成功的次数；继续增加注水量（每次增加100ml）重复上述实验，直到水满为止，收集的实验数据如表所示。 注水量（ml） 注水量占瓶子容量的百分比（%） 翻转成功的次数 0 0 0 100 20 5 200 40 20 300 60 30 400 80 25 500 100 15 活动二：处理数据，寻找规律。 （1）根据表格中的数据，请在图乙中描点作出翻转成功的次数随注水量占瓶子容量的百分比变化的图像 。 （2）根据数据或图像，你能获得的信息是 。 活动三：交流反思，提出改进。 （3）小组同学发现，其他条件相同，使用不同形状瓶子翻转成功的次数不同，请你根据这个现象提出一个可探究的科学问题： 。 【答案】 翻转成功的次数随注水量占瓶子容量的增加而先增大后减小 其他条件相同时，翻转成功的次数与瓶子形状是否有关 【详解】（1）[1]根据表格中的数据，描出对应的点，并连线，得到翻转成功的次数随注水量占瓶子容量的百分比变化的图像。 （2）[2]根据图像信息可以看出，翻转成功的次数随注水量占瓶子容量的增加而先增大后减小。 （3）[3]其他条件相同，使用不同形状瓶子翻转成功的次数不同，可以对“其他条件相同时，翻转成功的次数与瓶子形状是否有关”这一问题进行探究。 四、简答题 18．（2024·广东广州·二模）质量为m的金属球从高度为h的位置以大小不同的水平速度抛出，下落（空气阻力忽略不计）到达地面的时间t与金属球的的水平抛出的速度大小是否有关？现有大小相同的金属球，这些金属球有的质量相等，有的质量不等，写出验证你的推测的实验步骤（若有需要，可补充器材）。 【答案】见解析 【详解】实验原理：要验证水平抛出的物体的“落地时间”与水平抛出的速度有关，则应控制其他因素相同，水平抛出的速度不同，因此要选取任意一个金属球进行重复实验，或者选取质量相同的多个金属球进行实验； 补充器材：为了让质量为m的金属球从高度为h的位置以大小不同的水平速度抛出，需要增加斜槽和测量时间的停表；斜槽的作用是让金属球在斜槽上不同高度静止释放时，其水平抛出的速度大小不同； 实验器材：一个质量为m的金属球、弹射器、停表； 实验步骤：（1）如图安装好斜槽和水平槽，保持水平槽水平，测量抛出点离地高度，记为h； （2）将质量为m的金属球在斜槽上由某一高度H1静止释放，金属球飞出水平槽后用秒表记录落地时间t1； （3）捡回金属球（或使用质量相同的金属球），改变金属球在斜槽上静止释放的高度为H2，重复步骤（2）三次以上，将数据记录到下表中： 实验序号 抛出点离地高度h（米） 小球在斜槽上由静止释放时的高度H（米） 落地时间t（秒） 1 2 3 4 5 结果分析：比较几次落地时间的大小，在误差范围内，时间值相等，说明金属球下落到地面的时间t与金属球的水平抛出的速度大小无关；如果时间值相差较大，说明金属球下落到地面的时间t与金属球的水平抛出的速度大小有关。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$