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?提出问题
(1)
从日常生活、自然现象或实验现象的观察中发现并提出可以进行科学探究的问题。
(2)
概述提出问题的途径和方法。
(3)
理解提出问题对科学探究的意义。
?.提出猜想和假设
(1)
根据生活经验或已有知识对问题的成因提出猜想。
(2)
通过思考提出可检验的猜想和假设。
(3)
对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。
(4)
理解猜想和假设在科学探究中的作用。
?.制订计划,设计实验
(1)
针对探究的目的和已有条件,确定相关实验原理,列出探究实验所使用的相关材料、仪器、设备等,设计相关实验方案,设计相关装置图。www.21-cn-jy.com
(2)
分析影响实验结果的主要因素,对所研究问题中的各种变量进行确认与分类,应用控制变量方法来设计实验。2·1·c·n·j·y
(3)
将变量转化为可感知、可量度的事物、现象和方法(行为),说明在实验中如何测量一个变量,说明需要“做什么”和“怎么做”。【来源：21·世纪·教育·网】
(4)
理解制订计划和设计实验对科学探究的意义。
?.获取事实与证据
(1)
能从提供的信息中选择性获取事实与证据。
(2)
能使用基本工具和仪器(刻度尺、量筒、天平、温度计、显微镜、电流表、电压表等)进行安全操作。
(3)
依据某一属性(或规则)进行有计划的观察;由不同的角度或方法进行一系列比较和测量;能针对变量的性质,采取合适的测量策略。【版权所有：21教育】
(4)
会记录和处理观察、测量的结果。
(5)
理解实验对科学探究的作用。
?.解释、检验与评价
(1)
将证据与科学知识建立联系,得出基本符合证据的解释。
(2)
区别与预测结果不一致的现象,并作出简单的解释。
(3)
对探究过程和证据获得方式、方法、过程作出合适评价,能说明反常结果和证据的不可靠,或解释证据是否充分支持结论。21教育名师原创作品
(4)
对观察和测量的精确性作出评价,能提出增加证据可靠性或获得进一步证据的相关探究的具体改进建议。
(5)
理解科学探究需要运用科学原理、模型和理论。
?.表达与交流
(1)
对所提出的问题、研究的内容、观察到的事物作出有条理的、科学性的概述。
(2)
运用文字、符号、图表、模型、公式等解释并概括探究的过程和结果。
(3)
理解表达和交流对科学探究的意义。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
知识点? 提出问题、提出猜想和假设
1.从日常生活、自然现象或实验现
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)象的观察中提出可以进行科学探究的问题。根据生活经验或已有的知识对问题提出可检验的假设和猜想,并对探究的方向和可能出现的实验结果进行预测与假设。
2.语言表述上的要求
(1)提出问题是疑问句。如影响液
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)体蒸发的因素有哪些?并联电路中各处电流有什么关系?晶体熔化时温度的变化有什么特点?物质的溶解性受哪些因素影响?大豆种子的萌发需要哪些条件?等等。用疑问句表示提出的问题。
(2)猜想和假设是陈述句。如在“探
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)究影响液体蒸发因素”时,在提出问题后,根据日常生活中将衣服展开放在阳光下或放在通风处干得快的现象,提出猜想:“液体蒸发快慢与液体的温度、液体的表面积、液体表面上方空气流动有关。”
提问的表述格式(疑问句)
(1)……的大小和……是否有关?
(2)影响……大小的因素是……?
(3)……为什么会(能)……?
猜想的表述格式(陈述句)
(1)……可能受……的影响。
(2)……可能和……有关。
3.理解提出问题在科学探究中的作用
提出一个问题往往比解决问题更重要。问题是
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)探究的开始,我们要带着问题的意识去观察一些日常生活、自然现象、实验现象,善于提出问题。如从日常生活中:打开冰箱为什么会冒白气?快速奔跑后为什么停不下来?为什么衣服摊开晾在太阳下干得快?从自然现象中:为什么河底看起来较浅?为什么铁在水中下沉而用铁做成的船在水中不下沉?从实验现象中:
探究“汽化和液化”时,通过对手哈气和吹气的体验,提出“为什么手的冷热感觉不一样?探究“凸透镜成像”时,让学生伸直手臂举着凸透镜观察远处的物体,提出“放大镜为什么能看到缩小的像?”。
4.理解猜想和假设在科学探究中的作用
猜想和假设是科学探究中的重要
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)环节,提出问题后,假如没有猜想和假设,这个问题就不能较好地进行探究。猜想和假设是应用已有知识和经验对提出的问题进行假设性的解释。猜想不是胡猜乱想,是提出可检验的猜想和假设。
如通过观察生活中晾晒衣服的习惯做法,猜想“液体的蒸发可能与液体的表面积、温度、表面上方空气流动有关。”
例题1、（2020春?建湖县期中）同学们
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)在练习体有测试项目掷实心球，小明发现每次虽然用最大的力量掷实心球，可是实心球抛出距离并不一样，小明猜想可能是实心球脱离手时的方向不相同导致的，请针对以上现象提出一个具有探究价值和易于探究的科学问题（ ）
A．做抛物运动的物体抛出点与落地间的水平距离与抛出角度是否有关
B．投实心球时抛出点与落地间的水平距离与初速度是否有关
C．做抛物运动时物体抛出点与落地间的水平距离跟力的大小是否有关
D．投实心球时抛出点与落地间的水平距离与哪些因素有关
变式训练：（2020春?建湖县校级月考）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)如图在玻璃瓶装满冷水，然后用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口，用力挤压玻璃瓶壁，发现细玻璃管内水面上升了，对此现象产生的原因，小明提出了两种猜想，猜想1：手温度高，向瓶子传递热量，使瓶内的水受热膨胀；猜想2：力使玻璃瓶发生了形变。于是小明进行如下探究：先用较小的力挤压瓶壁，可以看到细玻璃管内水面上升，松手后水面迅速回到原位置；再用较大的力挤压瓶壁，细玻璃管内水面上升高度变大，重复多次，现象均相同。此探究过程（ ）
A．只能验证猜想1
B．只能验证猜想2
C．既能验证猜想1，也能验证猜想2
D．既不能验证猜想1，也不能验证猜想2
知识点? 制订计划,设计实验、获取事实与证据
1.针对探究的目的和已有条件,确定相关实验原理,列出探究实验所使用的相关材料、仪器、设备等,设计相关实验方案,画出相关装置图。
2.分析影响实验结果的主要因素,对所研究问题中的各种变量进行确认与分类,应用控制变量方法来设计实验。
3.能针对实验设计,针对变量的性质,采取合适的测量、有计划地观察和比较。并记录和处理观察和测量的结果。
4.基本仪器的使用
(1)使用基本仪器进行安全操作,会观察、测量、记录数据,并进行分析处理,获得事实与证据。
(2)掌握基本仪器的使用。刻度尺、温
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)度计、天平、弹簧测力计、电流表、电压表、滑动变阻器、量筒、试管、烧杯、显微镜、酒精灯、滴管、压强计、漏斗等。
5.理解制订计划和设计实验对科学探究的作用。实验是科学探究的关键环节,问题、猜想、假设,需要通过实验来加以验证和探究。
例题2、（2020?延庆区一模）小华发现很
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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
变式训练：（2019春?东台市月考）为了探
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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
知识点? 解释、检验与评价、表达与交流
能用文字、符号、图表、模型、公式等方式表
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)达探究的过程和结果;能对探究过程进行初步评价。分析、处理、观察、测量得出实验结果,与猜想和假设进行比较,作出解释,并能提出相关探究的改进建议。理解科学探究需要运用科学原理、模型和理论,表达和交流对科学探究的意义。
评价实验方案的一般思路:
(1)有无遵照单一变量原则。
(2)有无对照组,若有则设计是否合理。
(3)实验步骤顺序是否合理。
(4)(反推)按照设计是否能得到我们所预期的结论。
(5)安全、环保、经济、方便、普遍。
例题3、在探究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照图甲（a）中所示的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同（摩擦力可忽略不计）。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
甲小组按照实验要求在滑轮上挂上
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图（a）所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图（b）、（c）所示。各小组的实验数据记录在表格中。
表一（甲小组）
表二（乙小组）
表三（丙小组）
实验序号
物体的重力（牛）
弹簧测力计的示数（牛）
实验序号
物体的重力（牛）
弹簧测力计的示数（牛）
实验序号
物体的重力（牛）
弹簧测力计的示数（牛）
1
1.0
0.6
4
1.0
0.7
7
1.0
0.8
2
2.0
1.1
5
2.0
1.3
8
2.0
1.6
3
3.0
1.6
6
3.0
1.8
9
3.0
2.3
（1）由所学知识我们知道：若不计绳重和摩擦，使用动滑轮可以省一半的力，根据以上小组的实验，请求出他们所用动滑轮的重力为 N。
（2）分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件，得出的初步结论是： 。
（3）如果家里安装日光灯，你认为更合理的为 图。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
变式训练：实验中，小红误将氢氧化钠溶液当成酸滴加到金属铝中，结果发现也有气泡产生。为了解该气体的成分，实验小组进行了以下探究活动：
【提出猜想】小红猜想是氧气；小敏猜想是氢气；小雨猜想是二氧化碳。
其他同学认为小雨的猜想是错误的，无需实验验证。理由是
；
【进行实验】利用图I所示的装置分别进行实验：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（1）小红：反应一段时间后，将带火星木条放在a处，观察到
，则她的猜想错误。
（2）小敏：①用图Ⅱ所示装置干燥从a导管出来的气体，将管口a与
（填“b”或“c”）端管口连接。www-2-1-cnjy-com
②反应一段时间，点燃干燥的气体，通过对现象的分析，得出他的猜想正确。
【得出结论】铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠（NaAlO2），反应的化学方程式为
。
【交流讨论】有同学认为，小敏的实验步骤②中存在安全隐患，理由是
。
【拓展提升】Ⅰ．某工厂的废液中含有
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)硝酸银和硝酸铜，为回收资源和防止污染，向废液中加入一定量的锌粉，反应停止后过滤，将滤渣洗涤干燥，发现固体总质量没有改变。下列说法正确的是
（选填字母）。
A．滤渣中一定含有银，可能含有铜
B．滤渣中一定含有银和铜，一定没有锌
C．滤液中一定含有硝酸锌，一定没有硝酸银
D．滤液中定含有硝酸锌，一定没有硝酸铜
Ⅱ．为测定镁和硫酸镁固体混合物中镁元素
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的质量分数，先称取混合物10g，放入一干净的烧杯中，然后取一定溶质质量分数的稀硫酸100g，平均分五次加入其中，充分振荡，实验所得数据如表：
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀硫酸的质量/g
20
20
20
20
20
生成气体的总质量/g
0.12
x
0.36
0.4
y
（1）上表中x＝
、y＝
。
（2）所用稀硫酸的溶质质量分数为
。（计算结果精确到0.1%）
（3）固体混合物中镁元素的质量分数为多少？（第（3）题写出计算过程，计算结果精确到0.1%）
1．小雨同学非常善于观察生活，她发现有些越野
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)车的轮胎花纹比普通家庭用车的轮胎花纹凸起程度更大，她了解到越野车比普通家庭用车的抓地性能更好。针对这一现象，小雨和同学们提出下列四个问题，其中最有探究价值且易于探究的科学问题是（ ）
A．轮胎花纹的凸起程度和开车时的稳定程度有什么关系？
B．轮胎花纹的凸起程度和所受摩擦力的大小有什么关系？
C．物体所受摩擦力的大小和接触面粗糙程度有什么关系？
D．物体所受摩擦力的大小和开车距离的大小有什么关系？
2．同样的一杯热水，室温高时冷却得
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)慢，室温低时冷却得快。老师要求同学们针对这一现象，提出一个问题。下面是四位同学的发言，其中较有价值且可探究的问题是（ ）
A．热水在室温低时比室温高时冷却得快吗
B．热水冷却的快慢与它的质量、它与环境的温差有什么关系
C．为什么热水在室温低时比室温高时冷却得快呢
D．为什么热水的质量越大冷却得越慢
3．2012年国庆节早晨，小明
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)在家中发现暖水瓶的瓶盖打开不冒“白气”，小明问自己为什么？想到可能是暖水瓶不保温，倒了一碗尝尝发现“烫”。又想到可能是因为房间的温度较高，将暖水瓶拿到屋外，看到很多“白气”。小明就倒了一碗尝尝属于科学探究中的哪个环节（ ）21世纪教育网版权所有
A．提出问题
B．猜想与假设
C．进行实验与收集证据
D．交流与合作
4．王老师在课堂上发现一位同
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)学精神不振、脸色绯红，同时伴有咳嗽，于是她估计该同学可能在发烧，要求该同学测量体温。从科学探究的角度上讲，老师的“估计”属于（ ）
A．提出问题
B．制定实验方案
C．建立猜想和假设
D．获取事实与证据
5．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．对问题做出猜想和假设
B．准备器材收集证据
C．合作与评价收集到的证据
D．提出新的探究问题
6．（2020秋?阿城区月考）如图所示为单摆
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)摆动的过程图，同学们猜想摆球往返一次的时间可能与摆线长L和夹角θ有关。若探究摆球往返次的时间与夹角θ的关系，探究过程中应控制
不变，改变
。2-1-c-n-j-y
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
7．（2020春?杨浦区校级月考）生活中，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)我们会遇到一些现象，背后蕴含物理知识。例如：如图所示，将两只完全相同的鸡蛋从同一高度由静止释放，鸡蛋A落到地板上，摔碎了；而鸡蛋B落到一块海绵上，完好无损，这就是典型的“缓冲”现象。为了进一步探究“使运动物体停下来受到作用力与作用时间之间的关系”，兴趣小组的同学做了一个实验：先后三次让同一个同学骑同一辆自行车，从斜坡上的同一位置由静止开始滑下，每次到达坡底进入同一水路面时用大小不同的力捏刹车，实验数据如下表所示，通过逆向思考进行分析：21
cnjy
com
实验次数
捏刹车的用力情况
在水平面上滑行时间（秒）
1
较小的力
40
2
较大的力
17
3
更大的力
4
①由以上实验数据结合探究目的可以得出的结论是：
。
②人从高处跳到地面上时，膝盖会无意识的弯一下，这是通过
而减小地面对人的冲击力。
③下列现象中没有利用缓冲知识的是
。
A．自行车坐垫上装减震弹簧
B．跳远时跳到沙坑里
C．装修时用橡胶锤敲打地砖而不用铁锤
D．用棒撬石头
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
8．（2020秋?罗源县期中）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)在装修新房时需要考虑材料的吸音效果。小明想比较几种常见装修材料的吸音效果，他找来几种不同材料（聚酯棉、软木、泡沫）的小方块，进行了如图所示实验：桌面上放一个玻璃杯，在玻璃杯下分别放上待测试的小方块，将悬挂在细线下的小球拉到相同的高度释放去敲击玻璃杯，仔细比较玻璃杯发出的声音大小。
材料种类
聚酯棉
软木
泡沫
玻璃杯发声大小
最小
最大
较大
最强
最弱
较弱
（1）他找来相同的三种小块材料（聚酯棉、软木、泡沫），这里的相同主要是指
。（质量、体积、厚度）21教育网
（2）比较玻璃杯发出的声音大小，此处“声音的大小”是指声音
。
（3）小明实验数据记录如下表：你认为表中空格处应填入
。
（4）小明实验中的三种材料，仅从吸音性能的角度考虑，最适合隔音墙装修的是：
。
（5）你认为影响吸音性能的因素除了材料的种类，可能还有材料的
。（写出一种即可）
9．（2020秋?呼和浩特期末）压力传感器是
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电子秤中的测力装置，可视为阻值随压力而变化的压敏电阻。小明从废旧电子秤上拆下一个压力传感器，探究其阻值与所受压力大小（不超过250N）的关系，如图是小明设计的实验电路图。电源电压恒定，R0为定值电阻，R1为压力传感器。21·世纪
教育网
（1）连接好电路，闭合开关，逐渐增大R1受到的压力，读出电流表和电压表的示数计算出对应的R1的阻值，记录如表；【出处：21教育名师】
（2）请根据表中的数据在图乙中画出R1随F变化的关系图象；
次数
1
2
3
4
5
6
F/N
0
50
100
150
200
250
R1/Ω
60
50
40
30
20
10
（3）逐渐增大R1受到的压力时，电流表的示数逐渐
，电压表示数逐渐
；（两空均选填“增大”或“减小”）
（4）通过实验探究可归纳出，R1的阻值随压力F大小变化的关系式为
。
（5）当R1的阻值为32Ω时，R1上受到的压力为压力传感器在电子称正常工作时受到的压力时，电子秤应显示多少kg？（g取10N/kg）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
10．（2020秋?济宁期中）科学研究源于观
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)察和问题，拓展实验小组的同学观察到下列现象，跳伞运动员在未打开降落伞时下落很快，打开降落伞下落的速度会减小；“瓢泼大雨”以很快速度降落到地面，而“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面。
【查阅资料】物体从高空下落
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)时，速度越来越大，所受阻力也越来越大，当阻力增大到和重力相等时，将以某一速度作匀速直线运动，这个速度被称为物体下落的收尾速度。
【提出猜想】物体从高空下落时收尾速度与什么因素有关？
【建立猜想】①可能与物体的横截面积有关。②可能与物体的质量有关。
【设计方案】同学们经过讨论后认为，可以用小球
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)作为理想化模型来代替生活中的不规则物体作为研究对象进行探究，于是同学们决定取6个不同的小球进行实验，在相同环境条件下，分别从足够高的位置由静止释放，来探究小球从高空下落时的收尾速度与哪些因素有关。
【获取证据】相关测量数据见表：
小球编号
1
2
3
4
5
6
小球质量m（g）
2
5
8
5
5
10
小球半径r（m）
0.05
0.05
0.05
0.10
0.25
0.05
小球的收尾速度v（m/s）
16
40
64
10
1.6
？
【得出结论】
（1）比较1，2，3号小球的相关实验数据，可以得到的结论是
。
（2）要研究小球收尾速度与小球半径的关系，应该比较小球编号为
的相关实验数据。
【拓展应用】
（3）根据表中数据，推测6号小球的收尾速度v＝
m/s。
1．用滴管从瓶中吸取酒精，滴在手上
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，感觉凉凉的。小明就这一现象产生的原因，提出了两种猜想。猜想1：酒精的温度低于手的温度；猜想2：酒精蒸发时吸热，有致冷作用。随后他在烧杯中倒入适量酒精，用相同的温度计分别测量手的温度t1和烧杯中酒精的温度t2，并重复多次，均发现t1＞t2．由此，他（ ）21·cn·jy·com
A．只能验证猜想1
B．只能验证猜想2
C．既能验证猜想1，也能验证猜想2
D．既不能验证猜想1，也不能验证猜想2
2．自然界中的物体是多种多样的，大石块
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)重，小石块轻，木块也是这样，但没有石块重，有些很小的物体却特别重，同学们根据这些生活经验能提出的，最有探究价值且易于探究的问题是（ ）
A．物体的质量与体积是否有关？
B．物体的质量和体积有什么关系？
C．质量与体积的比值是否是定值？
D．物体的密度与哪些因素有关？
3．交通安全关系千家万户，认真观察，发现为提醒司机朋友，在道路旁边设置了“雨（雪）天路滑，减速慢行”的温馨警示牌。21
cnjy
com
（1）请你就上面的提示提出一个科学探究的问题
；
（2）为探究上述问题，在设计实施方案时，你认为要采取的物理方法是
（选填“等效替代法”、“控制变量法”、“转换法”）。
4．（2020?山西）我国乒乓球制造企业已经
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)研制生产出了无缝乒乓球。据厂家宣传，与有缝乒乓球相比无缝乒乓球弹性更强。小明选择同一厂家生产的材料、大小相同的有缝和无缝乒乓球各一个，在同一个台面上，探究其弹性的强弱。实验数据记录如下表。
由静止释放高度h1/cm
有缝乒乓球弹起高度h2/cm
无缝乒乓球弹起高度h3/cm
20
12
13
30
19
20
40
23
26
50
31
32
（1）当释放高度相同时，可根据
比较两种乒乓球的弹性。对比两组实验数据，可知
（选填“有缝”或“无缝”）乒乓球弹性更强。21cnjy.com
（2）请根据无缝乒乓球的实验数据，在如图的坐标系中描点作出图象。分析图象可以得出结论：
。【来源：21cnj
y.co
m】
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
5．（2020?成都）小华找到了一张测定汽车油箱内油量的装置图，如图所示，他与同组同学对相关问题进行了探究。
（1）把油量信息转化为电信息，有利于信息的传递。装置中，信息转化的关键环节为：油量变化→杠杆绕O点转动→电路的
变化→电流变化。
（2）若圆弧形电阻丝最大阻值为100Ω
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，其他可供选择的器材有：恒压电源E1（电压3V）和E2（电压18V）；电流表A1（量程0～0.6A）和A2（量程0～0.1A）；定值电阻R1＝5Ω、R2＝30Ω和R3＝100Ω．为了节约能源，并且实现油量最大时，电流表示数最大，器材选择的最佳组合为
。
A．E2、A2、R3
B．E1、A2、R2
C．E1、A2、R1
D．E2、A1、R3
（3）合理选择器材后，他们通过测量，得到了表所示的结果（其中V是油箱的容积，Ig是电流表的最大示数）：
液体体积
V
0
电流表示数
Ig
依据测量结果，可以将电流表的刻度改为油量体积。分析数据可知，当液体体积为时，电流表示数
．（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（4）关于探究过程的反思，下列说法中不正确的是
。
A．调整圆弧形电阻丝的位置，要让圆心在O点
B．为保证安全和方便，测量时用水来灌装油箱
C．为节约空间，应该使电路元件尽量靠近油箱
D．该装置还存在一些缺陷，应继续探究并改进
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
第28讲 科学探究
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精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
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?提出问题
(1)
从日常生活、自然现象或实验现象的观察中发现并提出可以进行科学探究的问题。
(2)
概述提出问题的途径和方法。
(3)
理解提出问题对科学探究的意义。
?.提出猜想和假设
(1)
根据生活经验或已有知识对问题的成因提出猜想。
(2)
通过思考提出可检验的猜想和假设。
(3)
对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。
(4)
理解猜想和假设在科学探究中的作用。
?.制订计划,设计实验
(1)
针对探究的目的和已有条件,确定相关实验原理,列出探究实验所使用的相关材料、仪器、设备等,设计相关实验方案,设计相关装置图。
(2)
分析影响实验结果的主要因素,对所研究问题中的各种变量进行确认与分类,应用控制变量方法来设计实验。【版权所有：21教育】
(3)
将变量转化为可感知、可量度的事物、现象和方法(行为),说明在实验中如何测量一个变量,说明需要“做什么”和“怎么做”。
(4)
理解制订计划和设计实验对科学探究的意义。
?.获取事实与证据
(1)
能从提供的信息中选择性获取事实与证据。
(2)
能使用基本工具和仪器(刻度尺、量筒、天平、温度计、显微镜、电流表、电压表等)进行安全操作。
(3)
依据某一属性(或规则)进行有计划的观察;由不同的角度或方法进行一系列比较和测量;能针对变量的性质,采取合适的测量策略。
(4)
会记录和处理观察、测量的结果。
(5)
理解实验对科学探究的作用。
?.解释、检验与评价
(1)
将证据与科学知识建立联系,得出基本符合证据的解释。
(2)
区别与预测结果不一致的现象,并作出简单的解释。
(3)
对探究过程和证据获得方式、方法、过程作出合适评价,能说明反常结果和证据的不可靠,或解释证据是否充分支持结论。
(4)
对观察和测量的精确性作出评价,能提出增加证据可靠性或获得进一步证据的相关探究的具体改进建议。【出处：21教育名师】
(5)
理解科学探究需要运用科学原理、模型和理论。
?.表达与交流
(1)
对所提出的问题、研究的内容、观察到的事物作出有条理的、科学性的概述。
(2)
运用文字、符号、图表、模型、公式等解释并概括探究的过程和结果。
(3)
理解表达和交流对科学探究的意义。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
知识点? 提出问题、提出猜想和假设
1.从日常生活、自然现象或实验现
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)象的观察中提出可以进行科学探究的问题。根据生活经验或已有的知识对问题提出可检验的假设和猜想,并对探究的方向和可能出现的实验结果进行预测与假设。
2.语言表述上的要求
(1)提出问题是疑问句。如影响液体蒸发的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)因素有哪些?并联电路中各处电流有什么关系?晶体熔化时温度的变化有什么特点?物质的溶解性受哪些因素影响?大豆种子的萌发需要哪些条件?等等。用疑问句表示提出的问题。
(2)猜想和假设是陈述句。如在“探
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)究影响液体蒸发因素”时,在提出问题后,根据日常生活中将衣服展开放在阳光下或放在通风处干得快的现象,提出猜想:“液体蒸发快慢与液体的温度、液体的表面积、液体表面上方空气流动有关。”
提问的表述格式(疑问句)
(1)……的大小和……是否有关?
(2)影响……大小的因素是……?
(3)……为什么会(能)……?
猜想的表述格式(陈述句)
(1)……可能受……的影响。
(2)……可能和……有关。
3.理解提出问题在科学探究中的作用
提出一个问题往往比解决问题更重要。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)问题是探究的开始,我们要带着问题的意识去观察一些日常生活、自然现象、实验现象,善于提出问题。如从日常生活中:打开冰箱为什么会冒白气?快速奔跑后为什么停不下来?为什么衣服摊开晾在太阳下干得快?从自然现象中:为什么河底看起来较浅?为什么铁在水中下沉而用铁做成的船在水中不下沉?从实验现象中:
探究“汽化和液化”时,通过对手哈气和吹气的体验,提出“为什么手的冷热感觉不一样?探究“凸透镜成像”时,让学生伸直手臂举着凸透镜观察远处的物体,提出“放大镜为什么能看到缩小的像?”。
4.理解猜想和假设在科学探究中的作用
猜想和假设是科学探究中的重要环节,提出问题后
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?),假如没有猜想和假设,这个问题就不能较好地进行探究。猜想和假设是应用已有知识和经验对提出的问题进行假设性的解释。猜想不是胡猜乱想,是提出可检验的猜想和假设。
如通过观察生活中晾晒衣服的习惯做法,猜想“液体的蒸发可能与液体的表面积、温度、表面上方空气流动有关。”
例题1、（2020春?建湖县期中）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)同学们在练习体有测试项目掷实心球，小明发现每次虽然用最大的力量掷实心球，可是实心球抛出距离并不一样，小明猜想可能是实心球脱离手时的方向不相同导致的，请针对以上现象提出一个具有探究价值和易于探究的科学问题（ ）
A．做抛物运动的物体抛出点与落地间的水平距离与抛出角度是否有关
B．投实心球时抛出点与落地间的水平距离与初速度是否有关
C．做抛物运动时物体抛出点与落地间的水平距离跟力的大小是否有关
D．投实心球时抛出点与落地间的水平距离与哪些因素有关
【答案】A
【解答】解：由题意，每次虽然用最大的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)力量掷实心球，可是实心球抛出距离并不一样，本题研究实心球抛出距离与实心球脱离手时的方向的关系，故提出一个具有探究价值和易于探究的科学问题是：做抛物运动的物体抛出点与落地间的水平距离与抛出角度是否有关？故A正确。
故选：A。21教育网
变式训练：（2020春?建湖
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)县校级月考）如图在玻璃瓶装满冷水，然后用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口，用力挤压玻璃瓶壁，发现细玻璃管内水面上升了，对此现象产生的原因，小明提出了两种猜想，猜想1：手温度高，向瓶子传递热量，使瓶内的水受热膨胀；猜想2：力使玻璃瓶发生了形变。于是小明进行如下探究：先用较小的力挤压瓶壁，可以看到细玻璃管内水面上升，松手后水面迅速回到原位置；再用较大的力挤压瓶壁，细玻璃管内水面上升高度变大，重复多次，现象均相同。此探究过程（ ）
A．只能验证猜想1
B．只能验证猜想2
C．既能验证猜想1，也能验证猜想2
D．既不能验证猜想1，也不能验证猜想2
【答案】B
【解答】解：由于用较小力
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)挤压玻璃瓶壁，可以看到细玻璃管内的水面上升，水面上升的高度记为h1，松手后细玻璃管内的水面迅速回到原位置；
再用较大的力挤压玻璃瓶壁，可以看到细玻璃管内的水面也上升，水面上升的高度记为h2；
h2大于h1．这说明力的作用使玻璃瓶发生了形变。
所以只能验证猜想2。
故选：B。
知识点? 制订计划,设计实验、获取事实与证据
1.针对探究的目的和已有条件,确定相关实验原理,列出探究实验所使用的相关材料、仪器、设备等,设计相关实验方案,画出相关装置图。
2.分析影响实验结果的主要因素,对所研究问题中的各种变量进行确认与分类,应用控制变量方法来设计实验。
3.能针对实验设计,针对变量的性质,采取合适的测量、有计划地观察和比较。并记录和处理观察和测量的结果。
4.基本仪器的使用
(1)使用基本仪器进行安全操作,会观察、测量、记录数据,并进行分析处理,获得事实与证据。
(2)掌握基本仪器的使用。刻度尺、温度计
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)、天平、弹簧测力计、电流表、电压表、滑动变阻器、量筒、试管、烧杯、显微镜、酒精灯、滴管、压强计、漏斗等。
5.理解制订计划和设计实验对科学探究的作用。实验是科学探究的关键环节,问题、猜想、假设,需要通过实验来加以验证和探究。
例题2、（2020?延庆区一模）小华
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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
【答案】C
【解答】解：撕开袋口的力可能
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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。www.21-cn-jy.com
变式训练：（2019春?东台市月考）为了探究
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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
【答案】C
【解答】解：经过简单的三次实验不能得出规律
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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。2-1-c-n-j-y
知识点? 解释、检验与评价、表达与交流
能用文字、符号、图表、模型、公式
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)等方式表达探究的过程和结果;能对探究过程进行初步评价。分析、处理、观察、测量得出实验结果,与猜想和假设进行比较,作出解释,并能提出相关探究的改进建议。理解科学探究需要运用科学原理、模型和理论,表达和交流对科学探究的意义。
评价实验方案的一般思路:
(1)有无遵照单一变量原则。
(2)有无对照组,若有则设计是否合理。
(3)实验步骤顺序是否合理。
(4)(反推)按照设计是否能得到我们所预期的结论。
(5)安全、环保、经济、方便、普遍。
例题3、在探究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照图甲（a）中所示的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同（摩擦力可忽略不计）。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
甲小组按照实验要求在滑轮上
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图（a）所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图（b）、（c）所示。各小组的实验数据记录在表格中。
表一（甲小组）
表二（乙小组）
表三（丙小组）
实验序号
物体的重力（牛）
弹簧测力计的示数（牛）
实验序号
物体的重力（牛）
弹簧测力计的示数（牛）
实验序号
物体的重力（牛）
弹簧测力计的示数（牛）
1
1.0
0.6
4
1.0
0.7
7
1.0
0.8
2
2.0
1.1
5
2.0
1.3
8
2.0
1.6
3
3.0
1.6
6
3.0
1.8
9
3.0
2.3
（1）由所学知识我们知道：若不计绳重和摩擦，使用动滑轮可以省一半的力，根据以上小组的实验，请求出他们所用动滑轮的重力为 N。2·1·c·n·j·y
（2）分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件，得出的初步结论是： 。
（3）如果家里安装日光灯，你认为更合理的为 图。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【解答】：（1）甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，由第1次实验数据可知G＝1.0N，F＝0.6N；
不计绳重和摩擦，由动滑轮的特点可得F＝（G+G动），
则动滑轮的重力：G动＝2F﹣G＝2×0.6N﹣1.0N＝0.2N；
（2）分析比较实验序号1、4、7（或2
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件可知，使用动滑轮匀速提起同一重物时，测力计与竖直方向夹角不同，拉力的大小不同，并且拉力与竖直方向夹角越大，拉力也越大。
（3）根据（2）得出的结论“拉力与竖直方向夹角越大，拉力也越大”可知，图乙绳子承受的拉力大，应该选用甲图比较合理。
故答案为：（1）0.2；（2）拉力与竖直方向夹角越大，拉力也越大；（3）甲。
变式训练：实验中，小红误将氢氧化钠溶液当成酸滴加到金属铝中，结果发现也有气泡产生。为了解该气体的成分，实验小组进行了以下探究活动：
【提出猜想】小红猜想是氧气；小敏猜想是氢气；小雨猜想是二氧化碳。
其他同学认为小雨的猜想是错误的，无需实验验证。理由是
；
【进行实验】利用图I所示的装置分别进行实验：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（1）小红：反应一段时间后，将带火星木条放在a处，观察到
，则她的猜想错误。
（2）小敏：①用图Ⅱ所示装置干燥从a导管出来的气体，将管口a与
（填“b”或“c”）端管口连接。
②反应一段时间，点燃干燥的气体，通过对现象的分析，得出他的猜想正确。
【得出结论】铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏铝酸钠（NaAlO2），反应的化学方程式为
。
【交流讨论】有同学认为，小敏的实验步骤②中存在安全隐患，理由是
。
【拓展提升】Ⅰ．某工厂的废液中含有硝酸银
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)和硝酸铜，为回收资源和防止污染，向废液中加入一定量的锌粉，反应停止后过滤，将滤渣洗涤干燥，发现固体总质量没有改变。下列说法正确的是
（选填字母）。
A．滤渣中一定含有银，可能含有铜
B．滤渣中一定含有银和铜，一定没有锌
C．滤液中一定含有硝酸锌，一定没有硝酸银
D．滤液中定含有硝酸锌，一定没有硝酸铜
Ⅱ．为测定镁和硫酸镁固体混合
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)物中镁元素的质量分数，先称取混合物10g，放入一干净的烧杯中，然后取一定溶质质量分数的稀硫酸100g，平均分五次加入其中，充分振荡，实验所得数据如表：
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀硫酸的质量/g
20
20
20
20
20
生成气体的总质量/g
0.12
x
0.36
0.4
y
（1）上表中x＝
、y＝
。
（2）所用稀硫酸的溶质质量分数为
。（计算结果精确到0.1%）
（3）固体混合物中镁元素的质量分数为多少？（第（3）题写出计算过程，计算结果精确到0.1%）
【解答】：【提出问题】
其他同学认为小雨的猜想是错误的，无需实验验证，理由是反应物中不含有碳元素，不能生成二氧化碳。故填：反应物中不含有碳元素，不能生成二氧化碳。
【进行实验】
（1）小红：反应一段时间后，将带火星的木条放在a处，观察到木条不能复燃，说明生成的气体不是氧气，则她的猜想错误。故填：木条不能复燃。【来源：21cnj
y.co
m】
（2）小敏：①用图II所示装置干燥从a导管出
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)来的气体，将管口a与c端管口连接。②反应一段时间，点燃干燥的气体，通过对现象的分析，得出他的猜想正确。故填：c。
【得出结论】
铝、氢氧化钠和水反应生成氢气和偏
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)铝酸钠（NaAlO2），反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑．故填：2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑。
【交流讨论】
有同学认为，小敏的实验步骤②中存在安
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)全隐患，理由是氢气和空气混合达到一定程度（氢气爆炸极限）时，点燃会发生爆炸。故填：氢气和空气混合达到一定程度（氢气爆炸极限）时，点燃会发生爆炸。21教育名师原创作品
【拓展提升】
Ⅰ．根据
Zn+2AgNO3＝2Ag+Zn（NO3）2
固体增加
65
216
216﹣65＝151
Zn+Cu（NO3）2＝Cu+Zn（NO3）2
固体减少
65
64
65﹣64＝1
由于固体质量不变，所以硝
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)酸银和硝酸铜都要发生反应，当硝酸铜发生反应时，根据金属反应的优先原则，说明硝酸银已经完全反应，即硝酸银没有剩余。至于硝酸铜是否完全反应，无法判断。
A．由于硝酸银和硝酸铜都要参加反应，所以一定生成银和铜，故滤渣中一定含有银和铜，而非可能含有铜。错误；
B．根据现有分析只知道硝酸
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)银完全反应且硝酸铜参加反应但是不能判断是否完全反应，故不能确定是否有锌剩余。所以滤渣中一定含有银和铜，可能含有锌而非一定没有锌。错误；
C．由于固体质量不变，所以硝酸银
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)和硝酸铜都要发生反应，当硝酸铜发生反应时，根据金属反应的优先原则，说明硝酸银已经完全反应，即硝酸银没有剩余。至于硝酸铜是否完全反应，无法判断。所以滤液中一定含有硝酸锌，一定没有硝酸银，可能含有硝酸铜。正确；
D．由于固体质量不变，所以硝酸银和硝酸铜
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)都要发生反应，当硝酸铜发生反应时，根据金属反应的优先原则，说明硝酸银已经完全反应，即硝酸银没有剩余。至于硝酸铜是否完全反应，无法判断。所以滤液中一定含有硝酸锌，一定没有硝酸银，可能含有硝酸铜，而非一定没有硝酸铜。错误；
故填：C。
Ⅱ．（l）上表中，第三次反应生成0.3
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)6g气体，则第二次完全反应后生成气体质量是0.24g，第四次时镁完全反应，因此第五次生成的气体质量是0.4g，因此
x＝0.24、y＝0.4。
故填：0.24；0.4。
（2）设20g稀硫酸中硫酸质量为x，
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑，
98
2
x
0.12g
，
x＝5.88g，
所用稀硫酸的溶质质量分数为：×100%＝29.4%，
故填：29.4%。
（2）设镁质量为y，
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑，
24
2
y
0.4g
，
y＝4.8g，
硫酸镁质量为：10g﹣4.8g＝5.2g，
混合物中镁元素质量为：4.8g+5.2g×＝5.84g，
固体混合物中镁元素的质量分数为：×100%＝58.4%，
答：固体混合物中镁元素的质量分数为58.4%。
1．小雨同学非常善于观察生活
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，她发现有些越野车的轮胎花纹比普通家庭用车的轮胎花纹凸起程度更大，她了解到越野车比普通家庭用车的抓地性能更好。针对这一现象，小雨和同学们提出下列四个问题，其中最有探究价值且易于探究的科学问题是（ ）
A．轮胎花纹的凸起程度和开车时的稳定程度有什么关系？
B．轮胎花纹的凸起程度和所受摩擦力的大小有什么关系？
C．物体所受摩擦力的大小和接触面粗糙程度有什么关系？
D．物体所受摩擦力的大小和开车距离的大小有什么关系？
【解答】解：越野车的轮胎花纹比普
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)通家庭用车的轮胎花纹凸起程度更大，更能增大轮胎和地面之间的粗糙程度来增大摩擦力，从而提高抓地性能，故最有探究价值且易于探究的科学问题是物体所受摩擦力的大小和接触面粗糙程度有什么关系，故ABD错误，C正确。【来源：21·世纪·教育·网】
故选：C。
2．同样的一杯热水，室温高时冷却得慢，室温
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)低时冷却得快。老师要求同学们针对这一现象，提出一个问题。下面是四位同学的发言，其中较有价值且可探究的问题是（ ）
A．热水在室温低时比室温高时冷却得快吗
B．热水冷却的快慢与它的质量、它与环境的温差有什么关系
C．为什么热水在室温低时比室温高时冷却得快呢
D．为什么热水的质量越大冷却得越慢
【解答】解：此题现象是一杯热水，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)室温高时冷却得慢，室温低时冷却得快；所以可以提出的问题是：“热水冷却的快慢与它的质量、它与环境的温差有什么关系？”；ACD提出的问题都不够全面或不易探究，B选项较有价值且可探究。21·世纪
教育网
故选：B。
3．2012年国庆节早晨，小
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)明在家中发现暖水瓶的瓶盖打开不冒“白气”，小明问自己为什么？想到可能是暖水瓶不保温，倒了一碗尝尝发现“烫”。又想到可能是因为房间的温度较高，将暖水瓶拿到屋外，看到很多“白气”。小明就倒了一碗尝尝属于科学探究中的哪个环节（ ）
A．提出问题
B．猜想与假设
C．进行实验与收集证据
D．交流与合作
【解答】解：小明在室内看到暖瓶打
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)开盖后，不冒白气，小明猜想可能是暖瓶不保温，所以倒了一碗尝尝发现烫，这个环节属于科学探究中的进行实验与搜集数据这个环节。
故选：C。
4．王老师在课堂上发现一位同学精神不振
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)、脸色绯红，同时伴有咳嗽，于是她估计该同学可能在发烧，要求该同学测量体温。从科学探究的角度上讲，老师的“估计”属于（ ）
A．提出问题
B．制定实验方案
C．建立猜想和假设
D．获取事实与证据
【解答】解：从科学探究的角度上讲，老师的“估计”属于建立猜测和假设。
故选：C。
5．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．对问题做出猜想和假设
B．准备器材收集证据
C．合作与评价收集到的证据
D．提出新的探究问题
【解答】解：探究的一般过程是从发现问题、
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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：A。
6．（2020秋?阿城区月考）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)如图所示为单摆摆动的过程图，同学们猜想摆球往返一次的时间可能与摆线长L和夹角θ有关。若探究摆球往返次的时间与夹角θ的关系，探究过程中应控制
不变，改变
。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【解答】解：根据控制变量法知，要探究摆动一次所需的时间与夹角θ的关系，必须控制摆线长L不变，只改变夹角θ。
故答案为：摆线长L；夹角θ。
7．（2020春?杨浦区校级月
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)考）生活中，我们会遇到一些现象，背后蕴含物理知识。例如：如图所示，将两只完全相同的鸡蛋从同一高度由静止释放，鸡蛋A落到地板上，摔碎了；而鸡蛋B落到一块海绵上，完好无损，这就是典型的“缓冲”现象。为了进一步探究“使运动物体停下来受到作用力与作用时间之间的关系”，兴趣小组的同学做了一个实验：先后三次让同一个同学骑同一辆自行车，从斜坡上的同一位置由静止开始滑下，每次到达坡底进入同一水路面时用大小不同的力捏刹车，实验数据如下表所示，通过逆向思考进行分析：
实验次数
捏刹车的用力情况
在水平面上滑行时间（秒）
1
较小的力
40
2
较大的力
17
3
更大的力
4
①由以上实验数据结合探究目的可以得出的结论是：
。
②人从高处跳到地面上时，膝盖会无意识的弯一下，这是通过
而减小地面对人的冲击力。
③下列现象中没有利用缓冲知识的是
。
A．自行车坐垫上装减震弹簧
B．跳远时跳到沙坑里
C．装修时用橡胶锤敲打地砖而不用铁锤
D．用棒撬石头
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【解答】①由表格实验数据可知：捏刹车的用力越
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)小，车在水平面上滑行时间越长，越不容易停下来，故可以得出的结论是：在质量和速度相同的情况下，要使物体停下来作用时间越长，作用力越小；
②人从高处跳到地面上时，膝盖会无意识的弯一下，延长着地过程的作用时间，减小运动员着地时所受的冲击力。
③
A、自行车坐垫上装减震弹簧，是通过弹簧的缓冲延长了作用时间，减小了人受到的缓冲力，故A不符合题意；
B、运动员跳远时跳到沙坑里，沙坑里的沙对运动员有一个缓冲力，避免对运动员造成伤害，故B不符合题意；
C、装修时用橡胶锤敲打地砖而不用铁锤是因为橡胶锤有弹性，延长作了用时间，减小了作用力，故C不符合题意；
D、用撬棒撬石头利用了杠杆的原理，与缓冲没有关系，故D符合题意。
故答案为：①在质量和速度相同的情况下，要使物体停下来作用时间越长，作用力越小；②增加力的作用时间；③D。
8．（2020秋?罗源县期中）在装修新房时
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)需要考虑材料的吸音效果。小明想比较几种常见装修材料的吸音效果，他找来几种不同材料（聚酯棉、软木、泡沫）的小方块，进行了如图所示实验：桌面上放一个玻璃杯，在玻璃杯下分别放上待测试的小方块，将悬挂在细线下的小球拉到相同的高度释放去敲击玻璃杯，仔细比较玻璃杯发出的声音大小。
材料种类
聚酯棉
软木
泡沫
玻璃杯发声大小
最小
最大
较大
最强
最弱
较弱
（1）他找来相同的三种小块材料（聚酯棉、软木、泡沫），这里的相同主要是指
。（质量、体积、厚度）
（2）比较玻璃杯发出的声音大小，此处“声音的大小”是指声音
。
（3）小明实验数据记录如下表：你认为表中空格处应填入
。
（4）小明实验中的三种材料，仅从吸音性能的角度考虑，最适合隔音墙装修的是：
。
（5）你认为影响吸音性能的因素除了材料的种类，可能还有材料的
。（写出一种即可）
【解答】解：（1）三种小块材料：聚酯棉、软木、泡沫，材料的种类不同，需要控制材料的厚度相同；
（2）把人耳能感觉到的声音的大小、强弱称为响度，所以此处“声音的大小”是指声音的响度；
（3）本实验比较的是不同材料的吸音性能，因此表格中应该填入吸音性能；
（4）吸音效果的好坏通过玻璃杯被敲击发出的声音的大小反应出来，聚酯棉垫在杯子底下时发出声音最小，因此它的吸音性能最好，适合装修隔音墙用；
（5）影响吸音性能的因素除了材料的种类，可能还有材料的密度或厚度等。
故答案为：材料的吸音性能；（1）厚度；（2）响度；（3）材料的吸音性能；（4）聚酯棉；（5）材料种类（厚度、硬度）。
9．（2020秋?呼和浩
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)特期末）压力传感器是电子秤中的测力装置，可视为阻值随压力而变化的压敏电阻。小明从废旧电子秤上拆下一个压力传感器，探究其阻值与所受压力大小（不超过250N）的关系，如图是小明设计的实验电路图。电源电压恒定，R0为定值电阻，R1为压力传感器。
（1）连接好电路，闭合开关，逐渐增大R1受到的压力，读出电流表和电压表的示数计算出对应的R1的阻值，记录如表；
（2）请根据表中的数据在图乙中画出R1随F变化的关系图象；
次数
1
2
3
4
5
6
F/N
0
50
100
150
200
250
R1/Ω
60
50
40
30
20
10
（3）逐渐增大R1受到的压力时，电流表的示数逐渐
，电压表示数逐渐
；（两空均选填“增大”或“减小”）
（4）通过实验探究可归纳出，R1的阻值随压力F大小变化的关系式为
。
（5）当R1的阻值为32Ω时，R1上受到的压力为压力传感器在电子称正常工作时受到的压力时，电子秤应显示多少kg？（g取10N/kg）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【解答】解：（2）根据表中数据在在坐标系中描点，然后用直线将各点连接起来，如下图所示：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（3）根据上图可知，当增大R1受到的压力时，R1的阻值变小，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知，电路电流变大，即电流表的示数增大；21
cnjy
com
又因为串联电路起分压作用，所以R1分得的电压变小，即电压表的示数减小；
（4）根据R1的阻值随压力F的大小变化的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)图象可知，压敏电阻R1的阻值与压力F成一次函数关系，设它们的关系式为R1＝kF+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①。
把F＝50N，R1＝50Ω和F＝100N，R1′＝40Ω代入①式可得：
50＝50k+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，40＝100k+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
联立方程②③可得：k＝﹣0.2，b＝60，
所以它们的关系式为R1＝60﹣0.2F；
（5）把R＝32Ω代入R1＝60﹣0.2F，即32＝60﹣0.2F，
解得F＝140N，
因为压力等于重力，所以G＝F＝140N，
物体的质量：m＝＝＝14kg。
故答案为：（2）如上图所示；（3）增大；减小；（4）R1＝60﹣0.2F；（5）电子秤应显示14kg。
10．（2020秋?济宁期中）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)科学研究源于观察和问题，拓展实验小组的同学观察到下列现象，跳伞运动员在未打开降落伞时下落很快，打开降落伞下落的速度会减小；“瓢泼大雨”以很快速度降落到地面，而“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面。
【查阅资料】物体从高空下落时，速
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)度越来越大，所受阻力也越来越大，当阻力增大到和重力相等时，将以某一速度作匀速直线运动，这个速度被称为物体下落的收尾速度。
【提出猜想】物体从高空下落时收尾速度与什么因素有关？
【建立猜想】①可能与物体的横截面积有关。②可能与物体的质量有关。
【设计方案】同学们经过讨
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)论后认为，可以用小球作为理想化模型来代替生活中的不规则物体作为研究对象进行探究，于是同学们决定取6个不同的小球进行实验，在相同环境条件下，分别从足够高的位置由静止释放，来探究小球从高空下落时的收尾速度与哪些因素有关。
【获取证据】相关测量数据见表：
小球编号
1
2
3
4
5
6
小球质量m（g）
2
5
8
5
5
10
小球半径r（m）
0.05
0.05
0.05
0.10
0.25
0.05
小球的收尾速度v（m/s）
16
40
64
10
1.6
？
【得出结论】
（1）比较1，2，3号小球的相关实验数据，可以得到的结论是
。
（2）要研究小球收尾速度与小球半径的关系，应该比较小球编号为
的相关实验数据。
【拓展应用】
（3）根据表中数据，推测6号小球的收尾速度v＝
m/s。
【解答】解：（1）比较1、2、3号小
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)球的相关实验数据可知，两球的半径相等，质量不同，且质量越大收尾速度越大，且收尾速度与质量的比值相等，故可得结论：在该实验环境下，半径相同的小球从高空落下时的收尾速度与质量成正比；
（2）要探究小球收尾速度与小球半径的关系，需要控制收尾速度和小球质量相同，改变小球半径，实验2、4、5符合题意；
（3）分析表中2、4、5号小球的相关实验数据可知，小球的质量相等，半径不同，收尾速度不同，且收尾速度与小球半径平方的乘积保持0.1不变，
故可得结论：在该实验环境下，质量相同的小球从高空落下时的收尾速度与小球半径的平方成反比；
综上可知，小球的收尾速度可设为v＝k
，
把1号小球的数据代入可得：16m/s＝k×，
解得：k＝0.02
，
则6小球的收尾速度：
v＝k
＝0.02
×＝80m/s。
故答案为：
（1）在该实验环境下，半径相同的小球从高空落下时的收尾速度与质量成正比；
（2）2、4、5；（3）80。
1．用滴管从瓶中吸取酒精，滴在手上，感觉凉凉
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的。小明就这一现象产生的原因，提出了两种猜想。猜想1：酒精的温度低于手的温度；猜想2：酒精蒸发时吸热，有致冷作用。随后他在烧杯中倒入适量酒精，用相同的温度计分别测量手的温度t1和烧杯中酒精的温度t2，并重复多次，均发现t1＞t2．由此，他（ ）
A．只能验证猜想1
B．只能验证猜想2
C．既能验证猜想1，也能验证猜想2
D．既不能验证猜想1，也不能验证猜想2
【解答】解：
在烧杯中倒入适量酒精，用相同的温度计
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)分别测量手的温度t1和烧杯中酒精的温度t2，并重复多次，均发现t1＞t2，只说明酒精温度低于手的温度，但酒精滴在手上，感觉凉凉的，可能有两个因素：可能是由于酒精的温度低于手的温度造成的，也可能是由于酒精蒸发时吸热，有致冷作用；实验中没有控制变量，故不能验证猜1或猜想2
故选：D。
2．自然界中的物体是多种多样的，大石块重
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，小石块轻，木块也是这样，但没有石块重，有些很小的物体却特别重，同学们根据这些生活经验能提出的，最有探究价值且易于探究的问题是（ ）
A．物体的质量与体积是否有关？
B．物体的质量和体积有什么关系？
C．质量与体积的比值是否是定值？
D．物体的密度与哪些因素有关？
【解答】解：根据G＝mg，物体的重力与质量成正比，质量越大，重力越大。
①同种物质，密度相同，故体积越大，质量越大；
可提出物体的质量和体积有什么关系的探究问题；
②木块没有石块重，是因为石块的密度大于木块的密度；有些很小的物体却特别重，是因为有些很小的物体密度却很大；21cnjy.com
综上，同学们根据这些生活经验能提出的，最有探究价值且易于探究他问题是：质量与体积的比值是否是定值，只有C正确，21·cn·jy·com
故选：C。
3．交通安全关系千家万户，认真观察，发现为提醒司机朋友，在道路旁边设置了“雨（雪）天路滑，减速慢行”的温馨警示牌。
（1）请你就上面的提示提出一个科学探究的问题
；
（2）为探究上述问题，在设计实施方案时，你认为要采取的物理方法是
（选填“等效替代法”、“控制变量法”、“转换法”）。
【解答】解：
（1）雨（雪）天路滑，说明在雨雪天气时路面的摩擦力比较小，难以刹车，由此可以提出的科学探究问题：
湿的路面上的摩擦力是否比干的路面上的摩擦力小；
（2）路面摩擦力大小可能与路面的路面的干湿
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)程度、光滑程度、路面受到压力等多个因素有关，所以如果要探究路面摩擦力大小与路面的干湿程度关系应采用控制变量法。
故答案为：（1）湿的路面上的摩擦力是否比干的路面上的摩擦力小；（2）控制变量法。
4．（2020?山西）我
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)国乒乓球制造企业已经研制生产出了无缝乒乓球。据厂家宣传，与有缝乒乓球相比无缝乒乓球弹性更强。小明选择同一厂家生产的材料、大小相同的有缝和无缝乒乓球各一个，在同一个台面上，探究其弹性的强弱。实验数据记录如下表。
由静止释放高度h1/cm
有缝乒乓球弹起高度h2/cm
无缝乒乓球弹起高度h3/cm
20
12
13
30
19
20
40
23
26
50
31
32
（1）当释放高度相同时，可根据
比较两种乒乓球的弹性。对比两组实验数据，可知
（选填“有缝”或“无缝”）乒乓球弹性更强。21世纪教育网版权所有
（2）请根据无缝乒乓球的实验数据，在如图的坐标系中描点作出图象。分析图象可以得出结论：
。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【解答】解：（1）当释放高度相同时，可根据乒乓球弹起的高度判断出两种乒乓球的弹性，这用到了转换法；
对比两组实验数据，当释放高度相同时，无缝乒乓球弹起高度更高，说明无缝乒乓球的弹性更强；
（2）请根据无缝乒乓球的实验数据描点画出图象，如下图所示：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
由图象知在同一台面上，同一无缝乒乓球弹起的高度与由静止释放的高度成正比。
故答案为：（1）乒乓球弹起的高度；无缝；（2）见上图；在同一台面上，同一无缝乒乓球弹起的高度与由静止释放的高度成正比。
5．（2020?成都）小华找到了一张测定汽车油箱内油量的装置图，如图所示，他与同组同学对相关问题进行了探究。
（1）把油量信息转化为电信息，有利于信息的传递。装置中，信息转化的关键环节为：油量变化→杠杆绕O点转动→电路的
变化→电流变化。
（2）若圆弧形电阻丝最大
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)阻值为100Ω，其他可供选择的器材有：恒压电源E1（电压3V）和E2（电压18V）；电流表A1（量程0～0.6A）和A2（量程0～0.1A）；定值电阻R1＝5Ω、R2＝30Ω和R3＝100Ω．为了节约能源，并且实现油量最大时，电流表示数最大，器材选择的最佳组合为
。
A．E2、A2、R3
B．E1、A2、R2
C．E1、A2、R1
D．E2、A1、R3
（3）合理选择器材后，他们通过测量，得到了表所示的结果（其中V是油箱的容积，Ig是电流表的最大示数）：
液体体积
V
0
电流表示数
Ig
依据测量结果，可以将电流表的刻度改为油量体积。分析数据可知，当液体体积为时，电流表示数
．（选填“大于”、“等于”或“小于”）www-2-1-cnjy-com
（4）关于探究过程的反思，下列说法中不正确的是
。
A．调整圆弧形电阻丝的位置，要让圆心在O点
B．为保证安全和方便，测量时用水来灌装油箱
C．为节约空间，应该使电路元件尽量靠近油箱
D．该装置还存在一些缺陷，应继续探究并改进
【解答】解：
（1）由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，
当油量变化时，浮子所处的高度发生变化，在杠杆的作用下滑片发生移动，
导致电阻丝接入电路中的电阻发生变化，电路的总电阻发生变化，根据欧姆定律可知电路中的电流发生变化；
（2）由P＝UI可知，为了节约能源，需要电压和电流较小的，所以选择电源E1和电流表A2，
当油量最大时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电流表示数最大，
由I＝可得，定值电阻的阻值R定值＝＝＝30Ω，
综上可知，器材选择的最佳组合为B；
（3）如果液体体积和电流表示数成正比，设液体体积为时，电流表示数为I，
则＝，解得：I＝，
分析电流表的示数可知，电流减小的变化量越来越小，所以当液体体积为时，电流表示数小于；
（4）A．调整圆弧形电阻丝的位置，让圆心在O点，则两边力臂的大小相同，变化量相同，故A正确；
B．水不可燃，容易获取，为保证安全和方便，测量时用水来灌装油箱，故B正确；
C．电路元件会由于电流的热效应，温度升高，油是可燃物，电路元件尽量靠近油箱容易燃烧，故C错误；
D．当油量最小时，电阻丝接入电路最大，电流最小，但电流表示数不为0，需要对电流表的示数最小位置进行标记为油量0，21
cnjy
com
所以该装置还存在一些缺陷，应继续探究并改进，故D正确。
故答案为：（1）总电阻；（2）B；（3）小于；（4）C。
第28讲 科学探究
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