1.4 尝试科学探究—沪粤版八年级物理上册同步练习有解析

1.4尝试科学探究
知识点一、探究摆的奥秘
1．为了研究单摆摆动的周期与摆线长度的关系，应保持（　　）
A．摆线的长度和摆球的质量不变，改变摆动的幅度
B．摆线的长度和摆动的幅度不变，改变摆球的质量
C．摆动的幅度和摆球的质量不变，改变摆线的长度
D．摆动的幅度和摆球的质量，摆线的长度都不变，改变摆球的形状
2．如图所示是在一条细绳一端系一个小铁块做成的摆，小明用电子表测出了这个摆的周期（摆动一个来回所用的时间）后，想探究摆的周期与什么因素有关。他猜想可能与小铁块的质量有关，还可能与细绳的长短有关。于是他通过改变小铁块的质量和细绳的长度测出摆动30个周期所用的时间，得出下表的实验数据：
实验次数
铁块的质量/g
细绳长度/cm
30个周期/s
周期/s
1
10
50
42.0
1.4
2
10
80
54.0
1.8
3
20
50
42.0
1.4
4
20
80
54.0
1.8
（1）若直接测出一个周期，测得的周期误差较________；
（2）在第1、2次实验中，小明用“保持质量不变，改变细绳长度”的方法来探究摆的周期与细绳长度的关系，这是物理学中研究问题常用的________法；
（3）通过比较第1、2次实验的两组数据，得出在摆的质量一定时，摆长越长，周期_______。通过比较第2次和第_______次实验的两组数据，得出的实验结论是：摆的周期与小铁块的质量无关；
（4）通过实验分析，小明得出的实验结论是：摆的周期与小铁块的质量无关，与_________有关。
知识点二、科学探究的主要环节
1．小慧等同学在探究摆的奥秘，他们的探究是按照：提出问题、_____、_____、进行实验与收集证据、_____、评估的步骤以及整个过程穿播着交流与合作来进行的．
2．小华发现很多食品包装袋设计成“锯齿”形状，他猜想袋口做成“锯齿”形状可减小撕开时用力的大小，为验证猜想，以下设计方案最佳的是（
）
A．撕开多种不同“锯齿”状包装袋，比较所用力大小
B．多位同学在包装袋任意位置撕开，交流比较用力的大小
C．先后在“锯齿”状位置和平边位置撕开包装袋，比较用力大小
D．分别撕开“平边”状和“锯齿”状的不同材质包装袋，比较用力大小
3．某同学根据家里摆钟的摆球在摆动的现象想到，摆球摆动的快慢可能与摆球轻重有关，并设计和进行了实验．上述过程中，“摆球摆动的快慢可能与摆球轻重有关”属于科学探究中的（
）
A．提出问题
B．猜想与假设
C．进行实验与收集证据
D．分析与论证
4．装满水的水杯里还能放多少只回形针？学习小组的六位同学分别回家做完实验后，到学校比一比看谁放入的回形针最多？大家还试图找出影响放入回形针数目的因素。对于“大家到学校后比数量、找因素的过程”属于科学探究中的（　　）
A．进行实验与收集证据
B．交流与合作
C．提出问题
D．猜想与假设
5．小明和小华是军事迷，他们想探究“降落伞下降得快慢与哪些因素有关”，并作出以下猜想：
猜想一：降落伞下降得快慢与降落伞的面积有关；
猜想二：降落伞下降得快慢与降落伞的总质量有关；
猜想三：降落伞下降得快慢与降落伞的形状有关；
他们利用卷尺、秒表、细绳、纺织布、剪刀、小塑料袋、细沙等器材，进行模拟降落伞的探究实验，将纺织布裁剪成1.5m2、1m2、1.5m2圆形、1m2正方形、1m2三角形形状，每个边角系上一根细绳，所有细绳另一端系上一个小塑料袋。在小塑料袋中装一定量的沙子，控制降落伞总质量分别为40g、60g和80g。记录的部分实验数据如下表。
实验次数
下落高度/m
伞的面积/m2
伞和沙子的总质量/g
伞的形状
下落时间/s
1
3
0.5
40
圆形
3.67
2
3
1
40
圆形
5.82
3
3
1.5
40
圆形
7.91
4
3
1
40
正方形
5.81
5
3
1
60
正方形
4.26
6
3
1
80
正方形
2.95
7
3
1
40
三角形
5.80
（1）本实验还需要一个测量工具是______。
（2）降落伞在下落高度相同时，通过比较______判断降落伞下降得快慢。
（3）分析比较实验序号1、2、3的数据，可以得到的结论是：在其他条件相同时，______，降落伞下降得越慢。
（4）要想探究降落伞下降快慢与伞的形状的关系，应选择实验序号为______的三组数据进行比较分析，所得结论是______。
（5）根据你的生活经验，猜测降落伞的下落快慢还可能与______有关。
（6）一般来说，在跳伞时会下落一段时间后再打开降落伞，原因是______。
巩固练习
1．下列问题中，属于可探究的科学问题的是（
）
A．家庭电路中电流的频率跟哪些因素有关？
B．导体两端的电压越大，通过导体的电流越大吗？
C．导体的电阻大小与导体两端的电压有关吗？
D．通过导体的电流增大时，该导体会发生哪些变化？
2．为了探究运动与静止的鸡蛋撞击时谁更容易破，小明让鸡蛋分别从斜面上的A、B、C三处由静止释放，撞击静止在水平面上的另一只相同的鸡蛋。实验结果是，第一次两只蛋都破；第二次甲蛋完好乙蛋破；第三次两蛋都不破．接下来的步骤是（
）
A．得出“与鸡蛋动静无关的”结论
B．得出“静止的鸡蛋更易破”的结论
C．在B处释放再重复做几次实验
D．分别在A、B、C处释放再重复做几次实验
3．体育课掷铅球活动后，同学们对“铅球”的制作材料进行讨论，有同学认为“铅球”是铁制的，并从实验室借来磁铁吸一下。“吸一下”这一过程属于科学探究中的
A．提问
B．猜想
C．实验
D．得出结论
4．科学家进行科学研究，通过观察发现并提出问题后，制定计划与设计实验前，通常要做的工作是（
）
A．提出新的探究问题
B．准备器材收集证据
C．对问题做出猜想和假设
D．合作与评价收集到的证据
5．小玲、小红和小丽在操场上玩荡秋千，小丽把小玲、小红分别轻轻推了一下，细心的小丽发现，她俩往返摆动一次的时间几乎一样，那么，秋千往返摆动一次的时间与哪些因素有关呢？三人对此问题进行研究，提出了以下猜想：
猜想：秋千往返摆动一次所用的时间可能与人的质量有关．
猜想：秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千的绳长有关．
猜想；秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千摆动时离开中心线的最大距离有关．
实验序号
小球质量
从点到小球中心的距离
小球摆动距中心线最大距离
小球往返摆次所用时间
小球往返摆次所用的时间
为了验证上述猜想，他们来到实验室，找来刻度尺、秒表、细线、小球，依照物理学习中的科学方示，按图进行实验，得到如表中的数据．
请你通过分析回答下列问题：
（）为验证猜想，应选用序号为__________两组实验进行对比分析．
（）选用序号为__________两组实验进行对比分析，可以对猜想进行验证．
（）实验结论：小球往返摆动一次所用时间与__________有关．
参考答案
知识点一
1．C
【详解】
不同单摆的摆动周期不同，要探究摆动快慢与摆长的关系，应控制摆球质量、摆动的幅度相同，改变摆线的长度，故AB错误，C正确；单摆摆动的周期与摆球的形状无关，故D错误．故答案为C．
2．大
控制变量
越大
4
摆长
【详解】
(1)直接测出一个周期，由于时间较短，一次测量误差较大，为了减小误差应进行多次测量，然后求平均值；
(2)
1、2次实验中，小明控制小铁块的质量不变，改变细绳长度来探究摆的周期与细绳长度的关系，应用了控制变量法；
(3)由表中实验数据可知，1、2次实验，小铁块质量相等，摆线长度不同，摆线长度越长摆的周期越大；由表中实验数据可知，1、3或2、4实验中，小铁块的质量不同，摆线的长度相同，摆的周期相同，由此可知：摆的周期与小铁块的质量无关。
(4)由表中实验数据可知：摆的周期与小铁块的质量无关，与摆长有关。
知识点二
1．猜想与假设
制定计划与设计实验
分析与论证
【详解】
科学探究的主要环节是：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．C
【详解】
撕开袋口的力可能与袋的材料、厚度及袋口的形状等因素有关，为验证猜袋口做成“锯齿”形状可减小撕开时用力的大小，要控制使用同一种材料的袋口（则厚度也相同），只改变袋口的形状（“平边”状和“锯齿”状），比较在“锯齿”状位置和平边位置撕开时所用力的大小，故只有C正确。
故选C。
3．B
【解析】
科学探究的一般步骤：提出问题猜想与假设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．
某同学根据家里摆钟的摆球在摆动的现象想到，摆球摆动的快慢可能与摆球轻重有关，是某同学的猜想，故属于科学探究中的猜想与假设，答案为B．选项ACD不符合题意．
4．B
【详解】
科学探究包含七个环节：提出问题、猜想与假设、设计实验和制定计划、进行实验和收集证据、分析论证、评估、交流与合作，对于“大家到学校后比数量、找因素的过程”属于科学探究中的交流与合作。
故选B。
5．天平
下落时间
伞的面积越大
2、4、7
降落伞下降得快慢与伞的形状无关
降落伞伞绳的长度（答案合理即可）
下落一段时间后，风速大，更容易撑开降落伞
【详解】
(1)本实验还需要测量质量，所以还需要的工具天平。
(2)降落伞在下落高度相同时，通过比较下落的时间，来判断降落伞下降得快慢。
(3)分析比较实验序号1、2、3的数据发现，只有伞的面积这个因素不同，可以得到的结论是：在其他条件相同时，伞的面积越大，降落伞下降得越慢。
(4)要想探究降落伞下降快慢与伞的形状的关系，就应选择实验序号中只有伞的形状不同的序号，为2、4、7的三组数据进行比较分析，所得结论是降落伞下降得快慢与伞的形状无关。
(5)降落伞的下落快慢还可能与降落伞伞绳的长度(答案合理即可)有关。
(6)一般来说，在跳伞时会下落一段时间后再打开降落伞，原因是下落一段时间后，风速大，更容易撑开降落伞。
巩固练习
1．BC
【详解】
科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题。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。
A．家庭电路中电流的频率跟哪些因素有关？具体与哪个因素有关没有明确提出，所以此问题不易探究，故A不符合题意；
B．导体两端的电压越大，通过导体的电流越大吗？探究两个量之间的关系，是可探究的科学问题，故B符合题意；
C．导体的电阻大小与导体两端的电压有关吗？探究两个量之间的关系，是可探究的科学问题，故C符合题意；
D．通过导体的电流增大时，该导体会发生哪些变化？具体与哪个因素有关没有明确提出，所以此问题不易探究，故D不符合题意。
故选BC。
2．C
【详解】
经过简单的三次实验不能得出规律性的结论，而A处位置高，机械能较大，可能每次滚下两个鸡蛋都会破，比较不出正确结论，同理C处位置低，能量小，两个鸡蛋都不会破，所以应接下来应在B处释放再重复多次实验，才能得出结论。
故选C。
3．C
【详解】
通过实际操作用磁铁“吸一下”铅球来判断铅球是否为铁制的，属于科学探究中的实验，故选C。
4．C
【详解】
探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的，发现问题后，根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设；设计探究的方案，包括选择材料、设计方法步骤等；按照探究方案进行探究，得到结果，再分析所得的结果与假设是否相符，从而得出结论。
故选C。
5．2、4
4、5
O点到小球中心的距离
【详解】
（1）为验证猜想1，即要验证摆动一次的时间与质量的关系，应控制从O点到小球中心的距离、小球摆动距中心线的最大距离不变，由表中实验数据可知，实验序号为2、4的实验符合实验要求，由2、4可知小球往返摆动一次所用的时间与小球的质量无关；
（2）为验证猜想3，即要验证摆动一次的时间与小球离开中心线的距离的关系，需要控制小球质量、从O点到小球中心的距离不变，由表中实验数据可知，序号为4、5的实验符合实验要求，由4、5可知小球往返摆动一次所用的时间与小球摆动距中心线的最大距离无关；
（3）比较序号1、3，小球质量、小球摆动距中心线的最大距离不变，从O点到小球中心的距离改变，小球往返摆次所用的时间改变，说明小球往返摆动一次所用的时间与O点到小球中心的距离有关。