1.4 尝试科学探究
题组1 对单摆的研究
1.在研究单摆的快慢与摆球的质量是否有关时,以下几个物理量:①摆绳长度;②摆球质量;③摆动幅度;④摆球大小,实验中不可以改变的是 ( )
A.①②③ B.①③④
C.①②④ D.②③④
2.如图1甲所示,小红和小华在操场上玩荡秋千。小华想知道秋千往返摆动一次的时间与哪些因素有关,于是对此问题进行了研究,提出如下猜想:
猜想1:秋千往返摆动一次所用的时间可能与人的质量有关。
猜想2: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3: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。
为了验证上述猜想,他们来到实验室,找来刻度尺、细线、停表、小球,依照物理学习中的科学方法,按图乙进行实验,得到下表中的数据。
图1
实验序号
小球质量
m/g
从O点到小球中心的距离L/m
小球摆动时距中心线的最大距离s/m
小球往返摆动10次所用的时间t/s
小球往返摆动1次所用的时间t0/s
1
20
0.8
0.10
18.0
1.80
2
20
1.0
0.14
20.0
2.00
3
20
1.2
0.10
22.0
2.20
4
30
1.0
0.14
20.0
2.00
5
30
1.0
0.10
20.0
2.00
请你通过分析回答下列问题:
(1)为验证猜想1,应选用序号为 的两组实验进行对比分析。?
(2)为验证猜想2,应选用序号为 的两组实验进行对比分析。?
(3)测小球摆动一次所用的时间时,其实是通过测摆动10次所用时间来求的,用的是_________法。?
(4)实验结论:小球往返摆动一次所用的时间与 有关,与__________________无关。?
题组2 科学探究的过程
3.学习物理要学会科学探究。科学探究的过程是:提出问题、 、设计实验与制订计划、 、 、评估及交流与合作。这几个环节要根据实际情况灵活运用。?
4.双手的手掌在一起用力相互摩擦,你会觉得手掌的温度 ,对此现象请你提出一个有价值且可探究的问题: ? ??
5.小萌去森林公园游玩时,发现一只小松鼠在竹林里出现。松鼠是吃松果的,应该在松树上,怎么会在这里出现呢?它是不是也吃竹笋呢?为了验证自己的疑问,他拔了几颗新鲜竹笋放在路边,然后静静地躲在一旁观察,一段时间后还真发现松鼠抱着竹笋津津有味地吃了起来。
请回答下列问题:
(1)“松鼠是吃松果的,应该在松树上,怎么会在这里出现呢?”属于科学探究环节中的_________环节。?
(2)“它是不是也吃竹笋呢?”属于科学探究环节中的 环节。?
(3)“他拔了几颗新鲜竹笋放在路边,然后静静地躲在一旁观察”,属于科学探究环节中的_________环节。?
6.下列关于科学探究的四个说法中,错误的是 ( )
A.科学探究要注意观察,善于提出问题
B.进行科学探究要认真做实验,收集相关数据资料
C.进行科学探究要善于进行分析和归纳,找出问题的答案
D.科学探究中进行测量时,一定要使用精密的测量工具,才能得到正确的结论
7.目前,全球的气候正在变暖,近150年来,全球平均气温升高了1 ℃ 。这个数值在气象学中是个不可忽视的大数值。对于这种现象,有的科学家认为这可能是由于大量排放二氧化碳而造成的温室效应。科学家提出的这种观点属于科学探究中的 ( )
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
8.在学校秋季运动会的投铅球比赛训练中,雅琦和同学们关于“铅球是不是铅做的?”这个问题有不同意见,她查阅资料得知,同种物质组成的实心物体其质量和体积的比值是一样的。于是找来一个铅块,分别测出铅块和铅球的质量与体积,并计算出它们的比值,发现比值是不同的,她认为这个结果验证了她之前的猜想:铅球不是铅做的。以上叙述中不包含科学探究中的 ( )
A.提出问题 B.设计实验与制定计划
C.进行实验与收集证据 D.评估
9.同学们在练习体育测试项目掷实心球。小明发现每次虽然用最大的力掷实心球,可是实心球被抛出的距离并不一样,小明猜想可能是实心球脱离手时的方向不同导致的,对于以上现象提出下列科学问题,其中具有探究价值并易于探究的科学问题是( )
A.投实心球时抛出点与落地点之间的水平距离与哪些因素有关?
B.投实心球时抛出点与落地点之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点之间的水平距离跟力的大小是否有关?
D.做抛物运动时物体抛出点与落地点之间的水平距离与抛出角度是否有关?
10.阅读下面的短文,回答问题。
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,把疑问提出来,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,若问题太泛化或太模糊,就难以进行科学探究,比如“是什么影响了气球贴到墙上?”。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。
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 (填字母)。?
A.哪种品牌的运动鞋更好?
B.应该鼓励市民乘坐公共交通工具出行吗?
C.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?
(2)请根据如图2所示的情景,提出一个可探究的科学问题: ? ? ? ? ??
图2
参考答案
1.B [解析] 利用控制变量法进行研究时,每次只能改变一个变量,而控制其他相关的量相同,所以在研究单摆的快慢与摆球的质量是否有关时,应该改变摆球的质量,而控制摆长、摆动幅度和摆球大小相同。
2.(1)2、4 (2)1、3 (3)累积
(4)绳长
小球的质量和小球摆动时距中心线的最大距离
3.猜想与假设 进行实验与收集证据 分析与论证
4.升高 摩擦产生热量的多少与摩擦的速度(或压力、面积等)有什么关系
5.(1)提出问题 (2)猜想与假设
(3)进行实验与收集证据
6.D [解析] 科学探究中进行测量时,有时不使用精密的测量工具,也能得出正确的结论。
7.B [解析] 导致全球变暖的原因,目前主要有两种观点,一种观点认为这是人类的活动造成的;另一种观点认为这是地球活动的自然规律,具有周期性,人类活动只是很次要的要素。这种对问题提出观点属于科学探究中的猜想与假设。
8.D
9.D [解析] 由题意知,每次虽然用最大的力掷实心球,可是实心球抛出的距离并不一样,本题还可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点间的水平距离与抛出角度是否有关?
10.(1)C
(2)陷入雪中的深浅与人和雪地的接触面积有关吗