1.4 尝试科学探究（分层作业）物理沪粤版2024八年级上册

1.4 尝试科学探究 目录 1 一、探究摆的奥秘 1 二、科学探究的过程 3 5 8 一、探究摆的奥秘 1．研究单摆摆动一次的时间与哪些因素有关时，采用的物理研究方法是（　　） A．控制变量法 B．建立模型法 C．等效替代法 D．微小量放大法 2． 几名同学在荡秋千时，感到秋千往返摆动的时间是有规律的，于是他们进行了如图甲所示实验，将细绳一端固定在O点，另一端拴一小球制成一个摆，让小球自由往返摆动，记录的数据如下表所示。 实验序号 摆长l/m 摆球 质量/g 摆幅/m 摆球往返摆动一次的时间/s 1 0.7 20 0.05 1.7 2 1 20 0.08 2 3 1 30 0.05 2 4 1 30 0.08 2 5 1.3 20 0.05 2.3 请回答下列问题： (1)在探究过程中，每次只改变一个因素，保持其他因素不变，这种方法叫 法； (2)科学探究过程有下列四个要素，它们的正确顺序是 ； A．解释 B．证据 C．交流 D．问题 (3)在3、4实验中，控制摆长、 不变，只改变摆幅，探究摆球往返摆动一次的时间跟 （选填“摆长” “摆球质量”或“摆幅”） 的关系； (4)从本次实验可以得到的结论是：摆球往返摆动一次的时间只跟 有关； (5)摆钟是利用本实验的原理制成的。小强周六上午发现家里摆钟如图乙所示，显示的时间是 。小强看了一下自己正常使用的电子表，时间是10∶15，摆钟显示的时间是不准确的。要调准它，小强先把摆钟的指针拨到10∶15，再将摆钟的摆长稍微调 （选填“长”或“短”）些。 3．物理学的发展史就是人类对客观世界永无止境的探索之旅。意大利科学家 是伟大的物理学先驱，他第一次通过实验观察到摆的周期与摆绳长度有关，直到英国物理学家 发现了物体运动定律和万有引力定律，人们才对摆的规律作出了圆满的解释。 4．通过阅读伽利略发现单摆等时性的故事，激发了小明的探究热情，他用一端系一个螺母的细线做成一个单摆（如图所示），观察到螺母摆动过程中，每摆动一个来回所用时间几乎相等。小明提出问题：螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关呢？做出猜想如下： 猜想A：可能跟螺母摆动的角度θ有关； 猜想B：可能跟绳子的长度L有关。 (1)为验证猜想，除铁架台细线和螺母，还需要的测量仪器有刻度尺、量角器和 ； (2)小明在不同条件下，测出螺母来回摆动一次所用的时间t后，得到数据如下表： 序号 绳子长度L/cm 螺母摆动的角度θ/° 螺母来回摆动一次的时间t/s 1 100 3 2.0 2 140 3 2.4 3 140 5 2.4 4 100 3 2.0 ①对比1、2两次实验，可得出结论：当螺母质量和摆动角度一定时，螺母来回摆动一次的时间t与 有关； ②对比2、3两次实验，可得出的结论是螺母来回摆动一次的时间t与 无关； (3)综合分析实验数据可知，同一地点的单摆摆动一次的时间t只跟 有关。摆钟就是根据这个原理制成的。有一次小明发现家里的摆钟变慢了，要把它调准，小明应将摆钟的摆长调 （选填“长”或“短”）； (4)实验中发现，螺母摆动一次所用的时间很难测准，请你帮他想一个更准确的测量方法： 。 5．小明在阅读科普读物时读到：著名物理学家伽利略，发现教堂内悬挂的吊灯在晃动时，每次往返的时间相同，也发现这一现象，小明猜想：吊灯来回摆动一次的时间和摆绳的长度、摆角、吊灯的重力有关。他利用两个质量不同的小球，停表对此进行研究。小明猜想：摆绳越长，吊灯摆动一次的时间越长。为了验证这一猜想，小明应该控制 不变，接下来的操作是 ，然后 ，如果观察到 ，说明摆绳越长，吊灯摆动一次的时间越长。 6．周末，小明回到乡下奶奶家，发现奶奶家里的摆钟变慢了，但不知道如何调准它.查阅资料后得知摆钟是利用“摆”往返摆动一次所用时间相等的原理工作的。于是他将细绳一端固定在点O，另一端拴一小球制成一个能自由往返摆动的“摆”，如图所示.分别探究了摆球往返摆动一次的时间t与摆长L、摆球的质量m、摆幅s（摆动时小球离开中心点B的最大距离）的关系.下表记录的是实验中获取的数据，请你解答下列问题： 实验序号 摆长L 摆球的质量m 摆幅s 摆球往返摆动一次所用的时间t 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）在读取表格中小明记录的实验数据时，发现表格有一处明显的不当之处： ； （2）通过实验 ，能够探究“当摆长一定时，摆球往返摆动一次的时间t与摆幅s的关系”； （3）通过整个实验数据的分析得知：“摆”往返摆动一次所用的时间是由 决定的，所以小明想要将奶奶家里变慢的摆钟调准，他应进行的操作是 。 二、科学探究的过程 7．2023年12月1日，八年级三位同学在放学途中探讨“世界艾滋病日”。甲：“如果艾滋病病毒能够像奥密克戎病毒一样传播会怎么样？”乙：“那人类就又来了一次中世纪黑死病，尸横遍野。大城市的人将会弃房逃向偏僻农村或深山老林，城市房价不是腰斩而是归零了。”；丙“那不看一定，也许科学家、医学家研究出来疫苗或者特效药；还有宅在家中的“小牛顿”又搞出宇宙的什么新定律。”。甲：“如果艾滋病病毒能够像奥密克戎病毒一样传播会怎么样？”应该是科学探究中的 环节，丙和乙的回答相当科学探究中的 环节。 8．我们学习物理，应该像科学家那样注意观察和思考，勤于深究，科学探究主要包括以下几个环节： ，猜想与假设，设计实验、制订方案， 、收集证据、得出结论、作出解释、交流、评估和反思。 9．月考的成绩公布了，小明的物理考了70分，同桌小聪考了85分。小明心想：小聪的物理学习为什么比我好呢？是他比我更聪明吗？还是比我更努力呢？还是方法更科学呢？为了弄清这个问题，此后的一段时间里小明开始认真观察起小聪的学习过程来。这其实就是一个科学探究。“小聪的物理学习为什么比我好呢”相当于 环节；“是他比我更聪明吗？还是比我更努力呢？还是方法更科学呢”相当于 环节，当影响因素大于或等于两个时，需用到 法，每次只研究其中一个影响因素，而保持其他因素不变；“此后的一段时间里小明开始认真观察起小聪的学习过程来”相当于 环节。 10．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，是一种不文明行为，会带来很大的社会危害。对此，小英同学想到：物体下落的速度快慢与哪些因素有关呢？小英的想法实际上属于科学探究中的（　　） A．提出问题 B．设计实验 C．进行实验 D．分析论证 11．小乐在家中发现暖水瓶盖打开不冒“白气”，小乐思考是什么原因呢？想到可能是暖水瓶不保温了，于是倒了一杯水用温度计测量一下，发现温度很高；又想到可能因为房间的温度较高，又将暖水瓶拿到屋外，看到很多“白气”。“倒了一杯水用温度计测量一下，发现温度很高”属于科学探究环节中的（   ） A．提出问题 B．猜想与假设 C．获取与处理信息 D．评估与反思 12．探究：影响降落伞在空中飞行时间的因素。 (1)“降落伞在空中的飞行时间可能与伞衣的面积有关”，这属于科学探究的 环节。 (2)在设计实验方案时，同学们采用的实验方法是 ，并进行实验收集了证据，下面是同学们记录实验证据的表格。 实验次数 伞衣的形状 伞衣的面积/m2 降落高度/m 伞总质量/g 飞行时间/s 1 圆形 0.5 3 20 3.67 2 圆形 1 3 20 5.82 3 圆形 1 3 30 4.91 4 正方形 1 3 20 5.82 5 正方形 1 6 20 9.24 (3)①分析2、4这两次实验数据，可以得出的结论是 。 ②分析 两次实验数据可以得出降落伞在空中飞行高度与伞衣面积的关系。可以得出的结论是 。 (4)在实验中，同学们学会了测形状不规则物体的面积．如图所示，小明又测出了一片树叶的面积，他把树叶放在边长为1cm的方格纸上，则他测出的树叶面积是 cm2。 13．小明购买乒乓球时，分别挑选了有缝和无缝乒乓球从同一高度静止释放，比较它们反弹的高度，由此判断哪种乒乓球的弹性更好。此操作属于科学探究环节中的（　　） A．提出问题 B．进行实验 C．猜想和假设 D．交流与评估 14．下列不属于科学思维方法的是（    ） A．分类 B．建立模型 C．预测 D．创新 15．实验物理学的先驱者 开创了以实验为基础并具有严密逻辑体系和数学表述的近代科学，他曾在比萨斜塔上将两个重量不同的球体从相同的高度同时扔下，观察两个铅球落地情况，这一操作属于以下科学探究7个步骤中的 。（填写序号）科学探究的七个环节是：①提出问题、②猜想与假设、③制定计划与设计实验、④进行实验与搜集数据、⑤分析与论证、⑥评估、⑦交流与合作。 16．物理学家进行科学探究的方法是灵活多样的，探究过程一般包括以下要素： ，猜想与假设，设计实验与制订计划，进行实验与收集证据，分析与论证，评估，交流与合作。小明到商店购买乒乓球时，总要将几只乒乓球从选定的位置放手，观察乒乓球反弹的高度，再选择反弹较高的乒乓球。他的行为类似科学探究中的 环节。 17．小明和小亮在学校的乒乓球台上玩弹玻璃球的游戏，一不小心玻璃球就会滚到台下，他们注意到，球的落地点时远时近。那么，玻璃球的落地点到球台的水平距离会和哪些因素有关呢？小明作出下列猜想： 猜想1：小球的落地点到球台的水平距离可能与小球的质量有关； 猜想2：小球的落地点到球台的水平距离可能与球台的高度有关； 猜想3：小球的落地点到球台的水平距离可能与小球的速度有关。 (1)小明想按图所示，用玻璃球、高度可调的桌子和斜面等完成实验，实验还需要的测量器材是 ； (2)如图所示，小明让不同质量的小球从相同高度的球台上同一斜面的同一高度滚下（保证小球离开球台面时速度相同），测得小球的落地点到球台的水平距离均相同。这说明猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的； (3)小明让同一玻璃球，从斜面的同一高度滚下，实验完成后得到下列数据： 同一玻璃球，h=0.2m 次数 球台高度 小球的落地点到球台的水平距离 1 0.5 0.63 2 1.0 0.89 3 1.5 1.09 则可验证猜想 ，可得到的结论是： 。 18．小明和小华想研究单摆往返一次的时间是否与摆长有关。如图所示，悬点O到小球的距离L为摆长 （小球的直径已知）。 (1)该探究所需的测量工具有量角器、 和 ； (2)该同学发现小球往返摆动一次的时间不易测准，于是他测出小球往返摆动20次的总时间，再算出往返摆动一次的时间； ①下列物理量的测量也可采用类似方法的是 A．物理书中一张纸的厚度               B．一支铅笔的长度 C．一条曲线的长度                    D．一枚硬币的直径 ②采用这种方法的目的是减小测量的 (3)每次让小球由静止释放，且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变，改变摆长进行探究，记录结果如下表，补全表格中的数据 。 实验次数 摆长L/ cm 小球往返摆动20次的总时间14/8 小球往返摆动一次的时间t/s 1 60.0 31.6 1.58 2 80.0 36.2 3 100.0 40.0 2.00 (4)结论：同一小球由静止释放，且保持释放时悬线和竖直方向的 不变，摆长越长，小球往返摆动一次的时间越 。 19．请根据下述材料，回答下列问题： 可探究的科学问题 日常生活、自然现象中有许多现象会让我们产生疑问，把疑问陈述出来，就形成了问题，但不一定是科学问题。像个人爱好、道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题。比如，“哪种品牌的运动鞋更好？”、“为减少污染和交通拥堵，应该限制小汽车的使用吗？”等都不属于科学问题。 科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题。例如，“纯水和盐水哪一个结冰更快？”就是一个科学问题，因为你可以通过实验收集信息并予以解答。 并不是每一个科学问题都可以进行探究，当问题太泛化或太模糊，就难以进行科学探究，比如“是什么影响气球贴到墙上？”。一般而言，可以探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系，其中的变量必须是可检验的。也就是说，可以探究的科学问题中的因变量和自变量都是可以观察或测量的。例如，“增加气球与头发的摩擦次数会改变气球贴在墙上的效果吗？”，在这个问题中，气球与头发的摩擦次数是自变量，气球贴在墙上的效果是因变量，我们通过改变自变量就可以检验因变量怎样变化。 一个可探究的科学问题可以有不同的陈述方式，常见的陈述方式有下列三种。方式一：某个变量影响另一个变量吗？例如，琴弦的长度影响琴弦发声的音调吗？方式二：如果改变某个变量，另一个变量会怎样变化？例如，如果增大液体的表面积大小，液体蒸发会更快吗？方式三：一个变量跟另一个变量有关吗？例如，液体蒸发快慢与液体的表面积大小有关吗？ 科学探究的过程是围绕可探究的问题展开的，正是由于有了可探究的科学问题，才能使探究过程具有明确的方向。 （1）下列问题中属于可以探究的科学问题的是 ；（选填选项前的字母） A．哪种类型的音乐更好？ B．水的温度越高，水蒸发得越快吗？ C．应该鼓励市民乘坐公共交通工具出行吗？ （2）小丽在中国科技馆“会发电的衣服”的展台区，进行了如下探究：用脚踩动踏步机踏板，带动发电纤维抖动，LED灯被点亮；增大踩动踏板的速度，发现被点亮的LED灯的数目增多。请你根据小丽的实验步骤及现象。提出一个可以探究的科学问题： 。 1．（浙江衢州·中考真题）有人说：“由于地球自转的原因，在南北半球，马桶下水的旋转方向不同。”小科为验证这个观点是否正确，以下做法属于获取证据的是（　　） ①相信这种说法            ②建立新的假设 ③查找资料研究            ④亲自动手实验 ⑤向南半球的朋友求证 A．①③① B．①③⑤ C．②④⑤ D．③④⑤ 2．（浙江嘉兴·中考真题）进行实验探究时，若要使已获得的探究结论更具有说服力，下列做法通常无效的是（　　） A．增加自变量的数量 B．同一实验者重复实验 C．增加实验样本的数量 D．不同实验者重复实验 3．（青海西宁·中考真题）不同物体吸收太阳辐射能力不同，小明认为它可能与物体的颜色有关，于是，他将几个完全相同的物体涂上不同颜色放在太阳底下，测出相同时间内物升高的温度，就“小明认为它可能与物体的颜色有关”这一环节而言，属于科学探究中的（　　） A．猜想假设 B．提出问题 C．进行实验 D．分析论证 4．（云南·中考真题）乒乓球的直径被加大后，提高了乒乓球比赛的观赏性，玛丽认为直径增加了，乒乓球的弹性减弱了，吉姆认为乒乓球弹性是否减弱必须通过实验来证明。能够验证玛丽的说法是否正确的是（   ） A．把直径不同的乒乓球掷向竖直墙壁，比较反弹后落地的距离 B．把直径不同的乒乓球抛向地面，比较落地后反弹的高度 C．把直径不同的乒乓球在不同高度由静止释放，比较落地后反弹的高度 D．把直径不同的乒乓球在同一高度由静止释放，比较落地后反弹的高度 5．（广东广州·中考真题）如图，小明把蜡烛A放在玻璃板前某位置时，另一支外形相同的蜡烛B恰好与蜡烛A所成的像完全重合．仅根据这步实验，小明就提出：“若将蜡烛A移到其他位置，玻璃板所成的像始终是与物等大的”．他这一提法属于（ ） A．猜想 B．评估 C．设计实验 D．实验结论 6．（广西贵港·中考真题）当一位科学家通过实验宣称在某领域获得一项重要发现时，判断这一发现是否可信的最好理由是（　　） A．该科学家是否为这一领域的权威 B．该领域其他科学家的意见 C．该实验报告撰写的详细程度 D．他人能否重复其实验并得到相同的结果 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.4 尝试科学探究 目录 1 一、探究摆的奥秘 1 二、科学探究的过程 5 8 13 一、探究摆的奥秘 1．研究单摆摆动一次的时间与哪些因素有关时，采用的物理研究方法是（　　） A．控制变量法 B．建立模型法 C．等效替代法 D．微小量放大法 【答案】A 【解析】单摆摆动一次的时间猜测可能与摆球的质量、摆绳的长度、摆动的角度等因素有关，物理学中对于多变量的问题，常常采用控制变量的方法进行研究。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2． 几名同学在荡秋千时，感到秋千往返摆动的时间是有规律的，于是他们进行了如图甲所示实验，将细绳一端固定在O点，另一端拴一小球制成一个摆，让小球自由往返摆动，记录的数据如下表所示。 实验序号 摆长l/m 摆球 质量/g 摆幅/m 摆球往返摆动一次的时间/s 1 0.7 20 0.05 1.7 2 1 20 0.08 2 3 1 30 0.05 2 4 1 30 0.08 2 5 1.3 20 0.05 2.3 请回答下列问题： (1)在探究过程中，每次只改变一个因素，保持其他因素不变，这种方法叫 法； (2)科学探究过程有下列四个要素，它们的正确顺序是 ； A．解释 B．证据 C．交流 D．问题 (3)在3、4实验中，控制摆长、 不变，只改变摆幅，探究摆球往返摆动一次的时间跟 （选填“摆长” “摆球质量”或“摆幅”） 的关系； (4)从本次实验可以得到的结论是：摆球往返摆动一次的时间只跟 有关； (5)摆钟是利用本实验的原理制成的。小强周六上午发现家里摆钟如图乙所示，显示的时间是 。小强看了一下自己正常使用的电子表，时间是10∶15，摆钟显示的时间是不准确的。要调准它，小强先把摆钟的指针拨到10∶15，再将摆钟的摆长稍微调 （选填“长”或“短”）些。 【答案】(1)控制变量 (2)DBAC (3) 摆球质量 摆幅 (4)摆长 (5) 10∶10 短 【解析】（1）在科学探究过程中，由于某种现象有多个因素影响，故每次只改变一个因素，保持其他因素不变，这种方法叫控制变量法。 （2）科学探究过程一般有以下步骤：①发现并提出问题；②做出猜想与假设；③设定实验与制定计划；④进行实验与收集科学的证据；⑤分析与论证；⑥评估；⑦交流与合作。故科学探究过程有下列四个要素，它们的正确顺序是DBAC。 （3）[1][2]根据控制变量法知，在3、4实验中，探究摆球摆动一次时间与摆幅的关系，必须控制摆长、摆球质量相同，而摆幅不同。只改变摆幅，探究摆球往返摆动一次的时间跟摆幅的关系。 （4）由实验记录的数据知，摆长不变时，摆球往返摆动一次的时间不变。故从本次实验可以得到的结论是：摆球往返摆动一次的时间只跟摆长有关。 （5）[1]小强周六上午发现家里摆钟如图乙所示，时针指在10点处，分针指在10分钟处，故显示的时间是10∶10。 [2]小强看了一下自己正常使用的电子表，时间是10∶15，摆钟显示的时间是不准确的。要调准它，小强先把摆钟的指针拨到10∶15，再将摆钟的时间变短，根据摆长与时间关系知，再将摆钟的摆长稍微调短些。 3．物理学的发展史就是人类对客观世界永无止境的探索之旅。意大利科学家 是伟大的物理学先驱，他第一次通过实验观察到摆的周期与摆绳长度有关，直到英国物理学家 发现了物体运动定律和万有引力定律，人们才对摆的规律作出了圆满的解释。 【答案】 伽利略 牛顿 【解析】[1][2]意大利科学家伽利略通过仔细观察吊灯摆动，并模仿吊灯摆动进行实验研究，得出不论摆动的幅度大些还是小些，完成一次摆动的时间是相等的；多年以后，荷兰物理学家惠更斯才进一步找到了摆的周期与摆长之间准确的数学关系；又过了100多年，牛顿发现了万引力定律，又发明了微积分，伽利略所发现的摆动规律才得到圆满的解释。 4．通过阅读伽利略发现单摆等时性的故事，激发了小明的探究热情，他用一端系一个螺母的细线做成一个单摆（如图所示），观察到螺母摆动过程中，每摆动一个来回所用时间几乎相等。小明提出问题：螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关呢？做出猜想如下： 猜想A：可能跟螺母摆动的角度θ有关； 猜想B：可能跟绳子的长度L有关。 (1)为验证猜想，除铁架台细线和螺母，还需要的测量仪器有刻度尺、量角器和 ； (2)小明在不同条件下，测出螺母来回摆动一次所用的时间t后，得到数据如下表： 序号 绳子长度L/cm 螺母摆动的角度θ/° 螺母来回摆动一次的时间t/s 1 100 3 2.0 2 140 3 2.4 3 140 5 2.4 4 100 3 2.0 ①对比1、2两次实验，可得出结论：当螺母质量和摆动角度一定时，螺母来回摆动一次的时间t与 有关； ②对比2、3两次实验，可得出的结论是螺母来回摆动一次的时间t与 无关； (3)综合分析实验数据可知，同一地点的单摆摆动一次的时间t只跟 有关。摆钟就是根据这个原理制成的。有一次小明发现家里的摆钟变慢了，要把它调准，小明应将摆钟的摆长调 （选填“长”或“短”）； (4)实验中发现，螺母摆动一次所用的时间很难测准，请你帮他想一个更准确的测量方法： 。 【答案】(1)秒表 (2) 细线长度 摆动的角度 (3) 摆长 短 (4)测出摆动n次所用的时间t，然后用得出单摆摆动1次所用的时间 【解析】（1）因为探究螺母来回摆动一次所用的时间t可能跟摆长、摆角有关，故需有测量时间的工具刻度尺、量角器、秒表。因此实验器材除铁架台细线和螺母，还需要的测量仪器有刻度尺、量角器和秒表。 （2）[1]由1、2两次实验数据可知，螺母摆动的角度相同，细线的长度不同，螺母摆动一次的时间不同，因此螺母来回摆动一次的时间t与细线长度有关。 [2]由2、3两次实验数据可知，细线长度、螺母来回摆动一次的时间都相同，只有螺母摆动的角度不同，因此由2、3两次实验可验证猜想A，并且可得出螺母来回摆动一次的时间t与螺母摆动的角度无关。 （3）[1][2]由表格数据可知：在同一地点（即g一定），周期的大小只与摆长有关，摆长越长，周期越大，故绳子越长，螺母来回摆动一次的时间t越长；摆长越短，周期越小；钟表变慢了，说明摆动一次的周期变长，因此小明应将摆钟的摆长调短。 （4）螺母摆动一个来回所用时间很难测准，解决这个问题的办法可以是采用累积法，即可以测出摆动n次所用的时间t，然后用得出单摆摆动1次所用的时间。 5．小明在阅读科普读物时读到：著名物理学家伽利略，发现教堂内悬挂的吊灯在晃动时，每次往返的时间相同，也发现这一现象，小明猜想：吊灯来回摆动一次的时间和摆绳的长度、摆角、吊灯的重力有关。他利用两个质量不同的小球，停表对此进行研究。小明猜想：摆绳越长，吊灯摆动一次的时间越长。为了验证这一猜想，小明应该控制 不变，接下来的操作是 ，然后 ，如果观察到 ，说明摆绳越长，吊灯摆动一次的时间越长。 【答案】 摆角、吊灯的重力 增大摆绳的长度 重新实验 摆动一次的时间变长 【解析】[1] [2] [3]小明猜想：吊灯来回摆动一次的时间和摆绳的长度、摆角、吊灯的重力有关。利用控制变量法，要研究摆动一次的时间和摆长的关系，小明应该控制摆角、吊灯的重力不变，接下来的操作是增大摆绳的长度，然后重新实验。 [4]多次实验分析，如果观察到摆动一次的时间变长，说明摆绳越长，吊灯摆动一次的时间越长。 6．周末，小明回到乡下奶奶家，发现奶奶家里的摆钟变慢了，但不知道如何调准它.查阅资料后得知摆钟是利用“摆”往返摆动一次所用时间相等的原理工作的。于是他将细绳一端固定在点O，另一端拴一小球制成一个能自由往返摆动的“摆”，如图所示.分别探究了摆球往返摆动一次的时间t与摆长L、摆球的质量m、摆幅s（摆动时小球离开中心点B的最大距离）的关系.下表记录的是实验中获取的数据，请你解答下列问题： 实验序号 摆长L 摆球的质量m 摆幅s 摆球往返摆动一次所用的时间t 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）在读取表格中小明记录的实验数据时，发现表格有一处明显的不当之处： ； （2）通过实验 ，能够探究“当摆长一定时，摆球往返摆动一次的时间t与摆幅s的关系”； （3）通过整个实验数据的分析得知：“摆”往返摆动一次所用的时间是由 决定的，所以小明想要将奶奶家里变慢的摆钟调准，他应进行的操作是 。 【答案】 见解析 3、4 摆长 见解析 【解析】（1）[1]在读取表格中小明记录的实验数据时，发现是测量摆动一次的时间，而时间较短，误差较大，应测量摆动多次计算一次的时间。 （2）[2]由实验数据知，在实验序号3、4中摆长和摆球质量都相同，摆动幅度不同，所以研究的是摆往返摆动一次的时间跟摆幅的关系，时间不变，说明摆往返摆动一次的时间跟摆幅无关。（3）[3][4]通过整个实验数据的分析得知：“摆”往返摆动一次所用的时间是由摆长决定的。因为摆钟变慢了，说明摆动周期变长了，要调准摆钟，需要减小摆长，所以小明应进行的操作是缩短摆长。 二、科学探究的过程 7．2023年12月1日，八年级三位同学在放学途中探讨“世界艾滋病日”。甲：“如果艾滋病病毒能够像奥密克戎病毒一样传播会怎么样？”乙：“那人类就又来了一次中世纪黑死病，尸横遍野。大城市的人将会弃房逃向偏僻农村或深山老林，城市房价不是腰斩而是归零了。”；丙“那不看一定，也许科学家、医学家研究出来疫苗或者特效药；还有宅在家中的“小牛顿”又搞出宇宙的什么新定律。”。甲：“如果艾滋病病毒能够像奥密克戎病毒一样传播会怎么样？”应该是科学探究中的 环节，丙和乙的回答相当科学探究中的 环节。 【答案】 提出问题 猜想和假设 【解析】[1][2]科学探究包括：提出问题，猜想与假设，设计实验、制定方案、进行实验、收集证据，得出结论、做出解释，交流、评估和反思等几个环节。“如果艾滋病病毒能够像奥密克戎病毒一样传播会怎么样？”属于提出问题环节；丙和乙的回答相当科学探究中的猜想和假设环节。 8．我们学习物理，应该像科学家那样注意观察和思考，勤于深究，科学探究主要包括以下几个环节： ，猜想与假设，设计实验、制订方案， 、收集证据、得出结论、作出解释、交流、评估和反思。 【答案】 提出问题 进行实验 【解析】科学探究过程一般要经历的主要环节有：提出问题，猜想与假设，设计实验、制定计划，进行实验、收集证据，分析与论证，评估，交流与合作七个环节，交流合作环节可以贯穿于探究过程的始终。 9．月考的成绩公布了，小明的物理考了70分，同桌小聪考了85分。小明心想：小聪的物理学习为什么比我好呢？是他比我更聪明吗？还是比我更努力呢？还是方法更科学呢？为了弄清这个问题，此后的一段时间里小明开始认真观察起小聪的学习过程来。这其实就是一个科学探究。“小聪的物理学习为什么比我好呢”相当于 环节；“是他比我更聪明吗？还是比我更努力呢？还是方法更科学呢”相当于 环节，当影响因素大于或等于两个时，需用到 法，每次只研究其中一个影响因素，而保持其他因素不变；“此后的一段时间里小明开始认真观察起小聪的学习过程来”相当于 环节。 【答案】 提出问题 猜想与假设 控制变量 进行实验与搜集数据 【解析】[1][2]科学探究的七大步骤：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与搜集数据、分析与论证、评估、交流与合作。“小聪的物理学习为什么比我好呢”，是在提出问题，所以属于提出问题环节；“是他比我更聪明吗？还是比我更努力呢？还是方法更科学呢”是在提出假设，所以属于猜想与假设环节。 [3]当影响因素大于或等于两种时，每次只研究一种影响因素，同时需要控制其它影响因素相同的研究方法称为控制变量法。 [4]“此后的一段时间里小明开始认真观察起小聪的学习过程来”，是在收集证据，所以属于进行实验与搜集数据环节。 10．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，是一种不文明行为，会带来很大的社会危害。对此，小英同学想到：物体下落的速度快慢与哪些因素有关呢？小英的想法实际上属于科学探究中的（　　） A．提出问题 B．设计实验 C．进行实验 D．分析论证 【答案】A 【解析】A．根据生活中的现象，提出合理的猜测，比如，观察到质量大的物体，先落地，质量小的物体后落地，从而猜测物体下落的速度快慢可能与物体的质量大小有关，属于提出问题，故A符合题意； B．设计实验是针对猜想，找到变量，改变变量，其他的物理量相同，故需要选择不同质量的小球，从同一高度静止落下，记录落地的时间，比较落地的时间，从而判断速度的大小，故B不不符合题意； C．进行实验，针对设计方案，进行实验操作，获取实验数据，故C不不符合题意； D．分析论证指的是分析实验现象，得出实验结论，故D不符合题意。 故选A。 11．小乐在家中发现暖水瓶盖打开不冒“白气”，小乐思考是什么原因呢？想到可能是暖水瓶不保温了，于是倒了一杯水用温度计测量一下，发现温度很高；又想到可能因为房间的温度较高，又将暖水瓶拿到屋外，看到很多“白气”。“倒了一杯水用温度计测量一下，发现温度很高”属于科学探究环节中的（   ） A．提出问题 B．猜想与假设 C．获取与处理信息 D．评估与反思 【答案】C 【解析】小乐在家中发现暖水瓶打开盖后，不冒“白气”，猜想可能是暖水瓶不保温，所以倒了一碗用温度计测量了一下，发现温度很高，这个环节属于科学探究中的进行实验与收集证据环节，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 12．探究：影响降落伞在空中飞行时间的因素。 (1)“降落伞在空中的飞行时间可能与伞衣的面积有关”，这属于科学探究的 环节。 (2)在设计实验方案时，同学们采用的实验方法是 ，并进行实验收集了证据，下面是同学们记录实验证据的表格。 实验次数 伞衣的形状 伞衣的面积/m2 降落高度/m 伞总质量/g 飞行时间/s 1 圆形 0.5 3 20 3.67 2 圆形 1 3 20 5.82 3 圆形 1 3 30 4.91 4 正方形 1 3 20 5.82 5 正方形 1 6 20 9.24 (3)①分析2、4这两次实验数据，可以得出的结论是 。 ②分析 两次实验数据可以得出降落伞在空中飞行高度与伞衣面积的关系。可以得出的结论是 。 (4)在实验中，同学们学会了测形状不规则物体的面积．如图所示，小明又测出了一片树叶的面积，他把树叶放在边长为1cm的方格纸上，则他测出的树叶面积是 cm2。 【答案】(1)猜想与假设 (2)控制变量法 (3) 降落伞在空中的飞行时间与伞衣的形状无关 1、2 在降落高度相同，总质量相同时，伞衣面积越大，伞在空中飞行时间越长 (4)18 【解析】（1）科学探究的七个环节：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与搜集数权据、分析与论证、评估、交流与合作。“降落伞在空中的飞行时间可能与伞衣的面积有关”属于科学探究环节中的猜想与假设环节。 （2）降落伞在空中滞留时间可能与伞的形状、伞的面积、伞的总质量、伞释放的高度有关，实验用到控制变量法。 （3）[1]分析2、4两次实验数据，在降落伞的伞衣的面积、降落伞的总质量，降落伞降落的高度相同时，伞的形状为圆形或正方形时，在空中的飞行时间相等，即降落伞在空中的飞行时间与伞衣的形状无关。 [2][3] 分析1、2两次实验数据，在降落高度相同，总质量相同时，伞衣面积越大，伞在空中飞行时间越长 （4）由题意知，每个小方格的面积是 1cm×1cm=1cm2 把树叶转化为梯形，正方形和三角形，如下图所示 则3个图形的面积为 由图可知，树叶的面积比3个图形的面积稍大，所以大约是18cm2。 13．小明购买乒乓球时，分别挑选了有缝和无缝乒乓球从同一高度静止释放，比较它们反弹的高度，由此判断哪种乒乓球的弹性更好。此操作属于科学探究环节中的（　　） A．提出问题 B．进行实验 C．猜想和假设 D．交流与评估 【答案】B 【解析】挑选有缝和无缝乒乓球从同一高度静止释放，比较它们反弹的高度，由此判断哪种乒乓球的弹性更好，属于实验操作环节，所以此操作属于科学探究环节中的进行实验，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 14．下列不属于科学思维方法的是（    ） A．分类 B．建立模型 C．预测 D．创新 【答案】D 【解析】A．分类是科学研究中常用的一种方法，它通过将事物按照某种标准或特征进行归类，从而帮助我们更好地理解和分析事物。分类是科学思维的重要组成部分，故A不符合题意； B．建立模型是科学研究中另一种重要的方法。模型是对实际事物或现象的简化、抽象和概括，它可以帮助我们更好地理解和预测事物的行为和变化。建立模型也是科学思维的一种重要方式，故B不符合题意； C．预测是基于已有的知识和经验，对未来事物或现象的可能发展进行推断和估计。预测在科学研究中具有重要意义，它可以帮助我们提前做好准备，应对可能的变化和挑战。预测同样是科学思维的一种体现，故C不符合题意； D．虽然创新在科学研究中非常重要，但它本身并不直接构成一种科学思维方法。创新更多地是一种思维品质或能力，它体现在对已有知识和技术的突破和创造上。科学思维方法更侧重于如何运用逻辑思维、批判性思维等方式来理解和解决问题，而创新则更多地关注于如何产生新的想法和解决方案。故D符合题意。 故选D 。 15．实验物理学的先驱者 开创了以实验为基础并具有严密逻辑体系和数学表述的近代科学，他曾在比萨斜塔上将两个重量不同的球体从相同的高度同时扔下，观察两个铅球落地情况，这一操作属于以下科学探究7个步骤中的 。（填写序号）科学探究的七个环节是：①提出问题、②猜想与假设、③制定计划与设计实验、④进行实验与搜集数据、⑤分析与论证、⑥评估、⑦交流与合作。 【答案】 伽利略 ④ 【解析】[1]伽利略发现了自由落体定律等物理学定律，开创了以实验为基础并具有严密逻辑体系和数学表述的近代科学。 [2]在比萨斜塔上将两个重量不同的球体从相同的高度同时扔下，观察两个铅球落地情况，这一操作属于进行实验与搜集数据，故选④。 16．物理学家进行科学探究的方法是灵活多样的，探究过程一般包括以下要素： ，猜想与假设，设计实验与制订计划，进行实验与收集证据，分析与论证，评估，交流与合作。小明到商店购买乒乓球时，总要将几只乒乓球从选定的位置放手，观察乒乓球反弹的高度，再选择反弹较高的乒乓球。他的行为类似科学探究中的 环节。 【答案】 提出问题 进行实验与收集证据 【解析】[1]科学探究活动通常包括以下环节：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。 [2]相同高度落下弹得越高，表明弹性越好。小明到商店购买乒乓球时，总要将几只乒乓球从选定的位置放手，观察乒乓球反弹的高度，选择反弹较高的乒乓球，可知，这一过程属于科学探究中的进行实验与收集证据环节。 17．小明和小亮在学校的乒乓球台上玩弹玻璃球的游戏，一不小心玻璃球就会滚到台下，他们注意到，球的落地点时远时近。那么，玻璃球的落地点到球台的水平距离会和哪些因素有关呢？小明作出下列猜想： 猜想1：小球的落地点到球台的水平距离可能与小球的质量有关； 猜想2：小球的落地点到球台的水平距离可能与球台的高度有关； 猜想3：小球的落地点到球台的水平距离可能与小球的速度有关。 (1)小明想按图所示，用玻璃球、高度可调的桌子和斜面等完成实验，实验还需要的测量器材是 ； (2)如图所示，小明让不同质量的小球从相同高度的球台上同一斜面的同一高度滚下（保证小球离开球台面时速度相同），测得小球的落地点到球台的水平距离均相同。这说明猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的； (3)小明让同一玻璃球，从斜面的同一高度滚下，实验完成后得到下列数据： 同一玻璃球，h=0.2m 次数 球台高度 小球的落地点到球台的水平距离 1 0.5 0.63 2 1.0 0.89 3 1.5 1.09 则可验证猜想 ，可得到的结论是： 。 【答案】(1)刻度尺 (2)错误 (3) 2 其他因素相同时，球台的高度越高，小球的落地点到球台的水平距离越大 【解析】（1）在实验中要测出球台的高度及小球的落地点到球台的水平距离，所以实验还需要的测量器材是刻度尺。 （2）小明让不同质量的小球从斜面的同一高度滚下，测得小球的落地点到球台的水平距离均相同，这说明小球的落地点到球台的水平距离与小球的质量无关，猜想1错误。 （3）[1][2]小明让同一玻璃球，从斜面的同一高度滚下，这样小球的质量和抛出时的速度相同，球台越高，小球的落地点到球台的水平距离越大，说明小球的落地点到球台的水平距离与球台的高度有关，并且球台的高度越高，小球的落地点到球台的水平距离越大，可验证猜想2正确，得出的结论是：其他因素相同时，球台的高度越高，小球的落地点到球台的水平距离越大。 18．小明和小华想研究单摆往返一次的时间是否与摆长有关。如图所示，悬点O到小球的距离L为摆长 （小球的直径已知）。 (1)该探究所需的测量工具有量角器、 和 ； (2)该同学发现小球往返摆动一次的时间不易测准，于是他测出小球往返摆动20次的总时间，再算出往返摆动一次的时间； ①下列物理量的测量也可采用类似方法的是 A．物理书中一张纸的厚度               B．一支铅笔的长度 C．一条曲线的长度                    D．一枚硬币的直径 ②采用这种方法的目的是减小测量的 (3)每次让小球由静止释放，且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变，改变摆长进行探究，记录结果如下表，补全表格中的数据 。 实验次数 摆长L/ cm 小球往返摆动20次的总时间14/8 小球往返摆动一次的时间t/s 1 60.0 31.6 1.58 2 80.0 36.2 3 100.0 40.0 2.00 (4)结论：同一小球由静止释放，且保持释放时悬线和竖直方向的 不变，摆长越长，小球往返摆动一次的时间越 。 【答案】(1) 刻度尺 停表 （或秒表） (2) A 误差 (3)1.81 (4) 夹角 长（或多） 【解析】（1）[1][2]由表格数据知道，实验需要控制摆下时的角度不变，改变摆长，测量小球往返摆动的时间，故该探究所需的测量工具有量角器、刻度尺和秒表。 （2）①[1]小球往返摆动一次的时间不易测准，于是测出小球往返摆动十次的总时间，再算出往返摆动一次的时间，该方法为累计法。 A．物理书中一张纸的厚度很小，小于刻度尺的分度值，很难直接测量，故可以先测量一整本书的厚度，再除以纸张的数量，从而得到一张纸的厚度，采用了累计法，故A符合题意； B．一支铅笔的长度较长，可以直接使用刻度尺测量，故B不符合题意； C．一条曲线的长度，可以用化曲为直的方法测量长度，故C不符合题意； D.一枚硬币的直径，可以用两个三角板和一把刻度尺测量，故D不符合题意。 故选A。 ②[2]由于所测量的物体小于分度值，直接测量时会产生较大的误差，故采用这种方法的目的是减小测量的误差。 （3）小球往返摆动20次的总时间为31.6s,则小球往返摆动一次的时间为 （4）[1][2]根据控制变量法，同一小球由静止释放，且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变，由表中数据知道，摆长越长，小球往返摆动一次的时间越长。 19．请根据下述材料，回答下列问题： 可探究的科学问题 日常生活、自然现象中有许多现象会让我们产生疑问，把疑问陈述出来，就形成了问题，但不一定是科学问题。像个人爱好、道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题。比如，“哪种品牌的运动鞋更好？”、“为减少污染和交通拥堵，应该限制小汽车的使用吗？”等都不属于科学问题。 科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题。例如，“纯水和盐水哪一个结冰更快？”就是一个科学问题，因为你可以通过实验收集信息并予以解答。 并不是每一个科学问题都可以进行探究，当问题太泛化或太模糊，就难以进行科学探究，比如“是什么影响气球贴到墙上？”。一般而言，可以探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系，其中的变量必须是可检验的。也就是说，可以探究的科学问题中的因变量和自变量都是可以观察或测量的。例如，“增加气球与头发的摩擦次数会改变气球贴在墙上的效果吗？”，在这个问题中，气球与头发的摩擦次数是自变量，气球贴在墙上的效果是因变量，我们通过改变自变量就可以检验因变量怎样变化。 一个可探究的科学问题可以有不同的陈述方式，常见的陈述方式有下列三种。方式一：某个变量影响另一个变量吗？例如，琴弦的长度影响琴弦发声的音调吗？方式二：如果改变某个变量，另一个变量会怎样变化？例如，如果增大液体的表面积大小，液体蒸发会更快吗？方式三：一个变量跟另一个变量有关吗？例如，液体蒸发快慢与液体的表面积大小有关吗？ 科学探究的过程是围绕可探究的问题展开的，正是由于有了可探究的科学问题，才能使探究过程具有明确的方向。 （1）下列问题中属于可以探究的科学问题的是 ；（选填选项前的字母） A．哪种类型的音乐更好？ B．水的温度越高，水蒸发得越快吗？ C．应该鼓励市民乘坐公共交通工具出行吗？ （2）小丽在中国科技馆“会发电的衣服”的展台区，进行了如下探究：用脚踩动踏步机踏板，带动发电纤维抖动，LED灯被点亮；增大踩动踏板的速度，发现被点亮的LED灯的数目增多。请你根据小丽的实验步骤及现象。提出一个可以探究的科学问题： 。 【答案】 B 被点亮的 LED 灯的数目与踩动踏板的速度是否有关 【解析】（1）[1]A．哪种类型的音乐更好属于道德判断、价值选择方面的问题，故A不符合题意； B．“水的温度越高，水蒸发得越快吗”其中自变量为水的温度，因变量为蒸发快慢，都可以进行观察或测量，因此B符合题意； C．“应该鼓励市民乘坐公共交通工具出行吗”属于道德判断、价值选择方面的问题，不属于科学问题，故C不符合题意。 故选B。 （2）[2]增大踩动踏板的速度，发现被点亮的LED灯的数目增多；因此她所探究的问题是发光小灯的数量与踩动踏板的速度是否有关。 1．（浙江衢州·中考真题）有人说：“由于地球自转的原因，在南北半球，马桶下水的旋转方向不同。”小科为验证这个观点是否正确，以下做法属于获取证据的是（　　） ①相信这种说法            ②建立新的假设 ③查找资料研究            ④亲自动手实验 ⑤向南半球的朋友求证 A．①③① B．①③⑤ C．②④⑤ D．③④⑤ 【答案】D 【解析】①直接相信，不属于获取证据，②属于提出假设，③④⑤去求证，都属于获取证据，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．（浙江嘉兴·中考真题）进行实验探究时，若要使已获得的探究结论更具有说服力，下列做法通常无效的是（　　） A．增加自变量的数量 B．同一实验者重复实验 C．增加实验样本的数量 D．不同实验者重复实验 【答案】A 【分析】实验误差是实验时经常面对的问题，为了减少偶然误差，一般采取的措施是：平均取样、多次取样，多次测量求平均值等。 物理学研究中常用的一种研究方法————控制变量法。所谓控制变量法，就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终解决所研究的问题。 【解析】为了减少误差，一般采取的措施是：平均取样、多次取样并计算平均值等。所以，同一实验者重复实验、增加实验样本的数量、不同实验者重复实验都可以； 但利用控制变量法时要对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，不能增加自变量的数量。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 【点睛】本题考查误差的相关知识，注意探究实验的变量具有唯一性，一个探究实验中只能有一个实验变量，其他因素均处于相同理想状态，这样便于排除因其他因素的存在而影响、干扰实验结果的可能。 3．（青海西宁·中考真题）不同物体吸收太阳辐射能力不同，小明认为它可能与物体的颜色有关，于是，他将几个完全相同的物体涂上不同颜色放在太阳底下，测出相同时间内物升高的温度，就“小明认为它可能与物体的颜色有关”这一环节而言，属于科学探究中的（　　） A．猜想假设 B．提出问题 C．进行实验 D．分析论证 【答案】A 【分析】科学探究的主要环节有提出问题→猜想与假设→制定计划（或设计方案）→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→拓展与迁移，据此结合题意进行分析判断。 【解析】小明认为它可能与物体颜色有关，属于科学探究环节中的猜想假设。 故选A。 【点睛】学生科学探究能力的发展不只是记住有关的探究步骤就能解决的，必须在探究实践中不断积累。 4．（云南·中考真题）乒乓球的直径被加大后，提高了乒乓球比赛的观赏性，玛丽认为直径增加了，乒乓球的弹性减弱了，吉姆认为乒乓球弹性是否减弱必须通过实验来证明。能够验证玛丽的说法是否正确的是（   ） A．把直径不同的乒乓球掷向竖直墙壁，比较反弹后落地的距离 B．把直径不同的乒乓球抛向地面，比较落地后反弹的高度 C．把直径不同的乒乓球在不同高度由静止释放，比较落地后反弹的高度 D．把直径不同的乒乓球在同一高度由静止释放，比较落地后反弹的高度 【答案】D 【解析】A．选用不同直径的乒乓球，没有控制离墙壁的距离以及球的初始速度，无法比较反弹后落地的距离，A错误； BC．乒乓球抛向地面时没控制与地面的高度和球的初始速度，B C错误； D．只有控制乒乓球的高度和球与地面的距离，以及球的初始速度，比较落地后反弹的高度，才能验证乒乓球弹性强弱是否与乒乓球的直径大小有关，D正确。 故选D。 5．（广东广州·中考真题）如图，小明把蜡烛A放在玻璃板前某位置时，另一支外形相同的蜡烛B恰好与蜡烛A所成的像完全重合．仅根据这步实验，小明就提出：“若将蜡烛A移到其他位置，玻璃板所成的像始终是与物等大的”．他这一提法属于（ ） A．猜想 B．评估 C．设计实验 D．实验结论 【答案】A 【解析】小明把蜡烛A放在玻璃板前某位置时，另一支外形相同的蜡烛B恰好与蜡烛A所成的像完全重合．仅根据这步实验，小明就提出：“若将蜡烛A移到其他位置，玻璃板所成的像始终是与物等大的”．他这一提法属于猜想与假设。 故选A。 6．（广西贵港·中考真题）当一位科学家通过实验宣称在某领域获得一项重要发现时，判断这一发现是否可信的最好理由是（　　） A．该科学家是否为这一领域的权威 B．该领域其他科学家的意见 C．该实验报告撰写的详细程度 D．他人能否重复其实验并得到相同的结果 【答案】D 【解析】正确的结论是经得住实践检验的。如何减小实验结果的偶然性，提高实验的准确性：控制实验只有一个变量，设置对照实验，多次实验，重复实验，反复探索，不断改进探究方法，因此，选项D符合题意；故选D。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$