一科学探究.docx
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一科学探究
科学探究
课标要求及中考命题特点
专题一、提出问题与猜想
例1
学情分析：
针对此类问题学生容易出现一下错误：
1、是不知提出问题应该用疑问句的形式，还是用一般的陈述式语言。
2.、就事论事，不会将生活现象转换成物理语言。
比如题中的歼击机做的轻巧学生就不会把它跟质量联系起来。
教师解疑：
改变速度、调整方向是改变运动状态，甩掉副油箱可以减小质量，足球和铅球相比他们的质量不同。
因此可以提出的问题有关运动状态改变的难易程度与质量的关系。
例2
举一反三：
1、
2、
3、
规律方法总结：
根据现象提出问题和猜想的能力是培养科学探究能力的基础。
一般情况下要注意对现象进行分析，透过现象抓住本质，建立正确的物理模型，将现象转化为物理量之间的关系。
针对提出的问题，必须符合以下要求：
1、所提的问题必须是问题的形式，也就是说必须以疑问句来表达。
2、所提的问题描述的必须是物理量之间的关系，并且具有普遍意义，切忌就事论事。
如互动一提出这样的问题就不符合要求：
铅球为什么运动起来不容易？
互动二设计实验和制订计划
例二
08哈尔滨）（6分）同学们在学校体育馆进行排球训练时，班级“物理实践活动小组”的同学准备测量排球被击打落地后形变最大时对地板的压强，如图所示．
（1）写出该测量的实验原理以及需要使用的主要实验器材．
（2）请你设计该测量的实验过程．
（3）为了使测量的误差较小，你建议同学们在实验过程中应注意什么问题．（写出一条即可）
学情分析：
1、学生对设计实验的问题往往是一筹莫展，不知从何入手。
其原因是不能抓住实验的目的，找到需要测量的物理量，从而选用合适的测量工具，完成探究。
2、学生设计实验时不能正确运用科学的方法，如控制变量法、转换法、多次测量求平均值等。
教师解疑：
实验的目的是测出压强，压强无法直接测出，只有测出压力和受力面积，用公式P=F/S算出压强。
举一反三
1．（2008辽宁）在探究“物体所受重力的大小跟哪些因素有关”的实验时：
同学们有如下猜想：
A．重力跟质量有关；B．重力跟位置有关；C．重力跟形状有关。
为了验证猜想C，现提供如下器材：
弹簧测力计、天平、橡皮泥、三个形状不同的石块、铁块和铝块、细线、土豆、小刀。
请你选择适当的器材，完成下列探究过程：
所选器材
探究步骤
分析论证
若_______，则_______
若_______，则_______
2、（2008临沂）.孙晓同学在家中利用身边的物品探究浮力的有关因素时，他把木块压入水中后松开手，发现木块又浮了上来，由此他得出浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关的结论。
请你利用弹簧测力计、烧杯、小石块、线、水设计一个探究方案来验证或否定他的结论。
（1）提出问题：
物体受到的浮力跟物体浸没在液体中的深度是否有关？
（2）猜想或假设：
（3）设计实验进行验证（说出你的实验设想）：
规律方法总结：
在科学探究设计实验时，要思考：
（1）、实验的目的是什么？
（2）实验应采取什么方法？
（3）、实验中需要显现哪些物理量，怎样显现？
（4）、实验中需要控制哪些物理量，怎样控制？
（5）、实验中需要改变哪些物理量，怎样改变？
互动三数据处理、总结规律
26（08南通）（6分）小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路．他思考：
物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢?
（1）他发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长．这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中增加的___________就越大．
（2）他进而又提出两个猜想：
猜想一：
物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关；
猜想二：
物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关．
为了验证猜想一，他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定，如图甲所示．实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板，请你在甲图中的虚线框内为小明设计一实验装置，并说明使用该装置进行实验时的操作要点：
________________________________________________________________．
小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同．这说明猜想一是___________（选填“正确”或“错误”）的．
在验证猜想二的实验中，小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录如下表：
次数
1
2
3
4
5
木板倾角θ
10°
30°
53°
75°
85°
向上滑行的
最大距离s/m
0．50
0．40
0．36
0．39
0．43
根据表中数据，请在图乙中描点作出s—θ图象．由图象可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ的定性关系是_________________________________
学情分析：
1、学生往往弄不清物理量中那些是条件，那些是结果，不知如何变化。
2、不能正确运用数学方法（如图像法等）来处理物理数据。
教师解疑：
先把数据用图像表示出来，再找规律是常用的处理数据的方法。
举一反三
1、（08上海）某小组同学在做“验证凸透镜成像规律”实验的过程中发现：
当发光物体与光屏之间的距离L确定时，将凸透镜从发光物体处缓慢向光屏移动的过程中，有时能在光屏上成两次清晰的像，有时只能成一次清晰的像，有时不能在光屏上成像。
为了研究产生这些现象的条件，该小组同学进行实验，并将每次实验中的相关数据及现象记录在下表中。
（1）分析比较实验序号1、2、3（或5、6、7）的第一次成像数据中像距v物距u的变化关系及相关条件，可得出的结论：
______________________________________________________
__________________________________________________________；
（2）分析比较实验序号1（或2、或5、或6）的第一和第二次成像数据中物距与像距的关系及相关条件，可得出的结论：
同一凸透镜，当_____________________一定，移动凸透镜能在光屏上成两次像时，_________________________________________________________；
（3）继续分析比较表格是物屏距离L与凸透镜焦距f的数据及观察到的现象，可得出的结论：
在条件下，移动凸透镜，可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像。
2、
规律方法总结：
分析实验数据，从中归纳出科学规律是科学探究中重要的一环，要想得出正确的结论，需认真分析实验数据，去粗取精，注意数据中各物理量是怎样变化的，一个量的改变是否引起其他量的改变。
也可运用数学方法分析各量之间的关系。
最后用简洁的语言或数学表达式，将结论表示出来。
互动四综合探究过程
模拟测试题
一、理解应用
1、
力的概念。
2、
3、
4、
5、（衡阳）如右图所示，在研究“水果电池电压与哪些因素有关”的实验中，小丽作出的猜
想是：
水果电池电压与构成两电极的不同金属材料有关。
请你再作出两条不同的猜想：
猜想一:
__________________________________________________________________；
猜想二:
__________________________________________________________________。
（
6、（08甘南）物理学研究中常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“转换法”等科学方法。
在下列研究实例中，运用了“等效替代法”的是（）。
A．研究电流的形成原因时，将电流与水流相比较，从分析水流的形成入手来分析电流的形成
B．研究电流的大小时，根据电流产生的效应大小来判断电流的人小
c．研究多个电阻组成的电路时，为了求出电路的总电阻，用一个电阻产生的效果来代替原来电路中所有电阻产生的总效果
D．研究电流与电压的大小关系时，保持电阻大小不变，改变电阻两端的电压值，观察电流如何随电压变化而变化
7、（08淄博）在实验的基础上进行科学推理是研究物理问题的一种方法，通常称之为理想实验法或科学推理法，如牛顿第一定律的得出就是采用了这种方法。
下列研究过程中也采用了这一方法的是
A．探究影响压力作用效果的因素B．探究平面镜成像的特点
C．用小磁针研究磁场方向D．研究真空不能传声
8、（08青岛）下列关于科学方法的说法中，错误的是：
A、为研究光现象，引入“光线”描述光的传播路径和方向，这是模型法
B、噪声对人的身心健康会造成危害，科学家却能利用噪声来除草，这是缺点利用法
C、根据加快蒸发的方法，想到减慢蒸发的方法，这是逆向思维法
D、制作滑动变阻器时，发现导线太长而采取缠绕的方式，这是换元法
9、（08宿迁）在物理实验中，通常要进行多次实验，如：
①“研究凸透镜成像”时要多次改变物距找像；②“测量物体长度”时多次测量；③“研究并联电路电流规律”时换用不同灯泡多测几组数据；④“用电压表、电流表测电阻”，测量多组电压和电流值．其中属于从不同情况下探究普遍规律的多次实验是
A．①②B．②③C．①④D．①③
10、．（08烟台）人们要认识事物，就要对事物进行比较，引入相应的物理量．对图3中几幅图给出的比较或说法，不正确的是
A．进行长短的比较，引入“长度”的物理量
B．进行大小的比较，引入“质量”的物理量
C．进行运动快慢的比较，引入“速度”的物理量
D．进行压力作用效果的比较，引入“压强”的物理量
11、（08泰安）我们在学习物理知识过程中也学到了许多科学方法，其中有等效替代法、控制变量法、类比法、实验推理法和建立理想模型法等。
例如：
①用合力表示作用在一个物体上的两个力；②用磁感线描述磁场；③在实验事实的基础上，经过科学推理得出牛顿第一定律；④用总电阻表示同一段电路上并联的两个电阻⑤借助水压学习电压。
上述方法属于“等效替代法”的是
A.①和②B.①和⑤
C.②和③D.①和④
12、（08广安）实验探究是科学研究的重要手段，探究过程包括：
①提出问题，②得出结论，③设计和进行实验，④做出假设。
下面四组探究过程顺序合理的是（）
A.①④③②B.④①③②C.①④②③D.③④①②
13、
（08南通）某物理兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置，当用力厂挤压装满水的玻璃瓶，会看到细玻璃管内的水面明显上升。
这是利用细玻璃管内水面的变化来放大玻璃瓶的微小形变．下列实验中也用到这种放大思想的是
A．将不同的电阻丝分别接到同一电路中，通过比较电流的大小来比较电阻的大小
B．将发声的音叉靠近乒乓球，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动
C．让不同的纸锥从相同高度同时下落，通过落地的先后判断运动的快慢情况
D．将小铁屑均匀洒在磁体周围，通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况
14、
（08重庆）物理研究中常常会用到“控制变量法”、“等效替代法”、“模型法”、“类比法”等研究方法。
下面四个研究中，采用“控制变量法”的是
A．研究电流时，把它与水流相比
B．研究磁场时，引入了磁感线来描述磁场
C．探究压力作用效果与压力大小的关系时，保持了受力面积的大小不变
D．探究两个阻值为R的电阻串联时，可用一个阻值为2R的电阻
15、
（08河南）物理研究中常常用一个抽象的“模型”来形象地突出事物的主要特征，如：
可以用一条有方向的直线——光线，来表示光的传播方向。
下列事例中，也用到这种方法的是D
A．研究电流时把它与水流相比B．用音叉溅起的水花显示音叉的振动
C．用水银气压计测量大气压D．利用磁感线来描述磁场
16、（08宁德）壹元硬币的外观具有银白色的光泽，一些同学认为是铁制的，在探究中，有同学提出：
“我们可以先拿磁铁吸一下”。
拿磁铁吸一下这一过程属于科学探究中的（）
A结论B评估C猜想与假设D进行实验
二、科学探究
17、（08常德）小华总结两年来所做的物理探究实验发现
（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来。
甲 探究摩擦力与什么因素有关 乙 探究动能的大小与什么因素有关
如：
甲实验是让木块在水平面上做 运动，通过读取弹簧测力计上的示数间接知道摩擦力的大小；乙实验中小球动能的大小是通过观察比较物块B 反映出来的。
（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用 法。
如：
甲实验研究摩擦力的大小与压力大小关系，就要多次改变，同时保持接触面的粗糙程度不变；乙实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变 的大小，同时控制小球的 不变。
18、08吉林）在物理实验中，经常要进行多次测量，其目的有两个：
一是为了减小误差；二是为了寻找规律。
在测量电功率的实验中，多次测量的目的是_______；在测量物体长度的实验中，多次测量的目的是_______。
19、（08荆州）（4分）物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。
为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，同学小王有如下猜想：
猜想一：
物体下落的时间与物体的材料有关；
猜想二：
物体下落的时间与物体下落的高度有关；
猜想三：
物体下落的时间与物体的质量有关。
为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球做了一系列实验，实验数据记录如下：
⑴为了验证猜想一，应比较实验序号____和____，结论是：
___________________；
⑵小敏同学也对这个问题进行了研究，她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，她发现两者下落时间________（填“相等”或“不相等”），原因是：
__________________________。
20、（08厦门）（6分）如图17所示，把小球从O点沿水平滑杆拉到A点．放开后小球在D点两侧来回振动。
对小球振动的快慢，小星提出了如下猜想：
A．小球振动的快慢与它被拉离O点的距离x有关：
B．小球振动的快慢与它的质量m有关。
（1）现有固定支架、弹簧、质量不同的小球、天平、刻度尺等器材。
为完成本实验，还需要的器材是_______。
（2）小星实验探究的部分数据记录如下：
实验序号
OA距离x／cm
小球质量m／g
振动30次所用的时间t／s
1
4
50
30
2
6
50
30
3
8
50
30
表格中的实验数据是验证猜想_______时记录的。
（选填“A”或“B”）
（3）分析表格中的数据，可得出结论：
_______
21、（08宿迁）（7分）某物理兴趣小组在老师的指导下做了水火箭升空实验。
实验器材有：
饮料瓶、气筒、自行车气门、铁丝、橡皮塞、水等．水火箭构造如图17所示．根据老师的介绍，同学们了解到水火箭升空原理如下：
在瓶中装适量的水，塞好瓶塞后放在发射架上．用气筒向瓶内打气，瓶内上方气体压强达到一定程度，高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出，利用水的反冲作用把瓶推向高空
（1）水火箭升空原理可利用我们所学过的______________知识来解释。
从能量转化角度来看，水火箭的动能是由______________能转化来的
（2）实验后小星提出了问题：
水火箭上升高度与什么因素有关呢？
小星猜想：
可能与瓶中气体的压强有关；
小华猜想：
可能与瓶中水的体积有关；
小军猜想：
可能与瓶子的形状有关；
你认为影响因素还有______________（写出一点）
（3）实验小组通过试验发现，瓶塞插入深度不同，瓶塞被冲出前用气筒充气次数不同（设每一次充入气量相同），他们选用同一可乐瓶，瓶中水量为300ml。
通过站在不同楼层观察员目测进行数据记录．考虑到安全做了三次，实验结果如下：
瓶塞塞入深度
浅
深
更深
高度（m）
2
5
12
这可验证水火箭上升高度与______________有关的猜想是正确的
（4）为了验证小华的猜想，请你为她设计一个可行的实验步骤：
_______
22、．（08福州）珍珍观察到电风扇、台灯等有个大而重的底座，可使它们不易翻倒。
物体的稳定程度（稳度）与哪些因素有关呢?
她猜想：
可能与物体所受的重力大小、重心高低及支持面的大小有关。
如何比较物体的稳度大小呢?
她发现，让不同的物体倾斜相同的角度时，有的物体翻倒，有的物体不翻倒，翻倒的说明其稳度较小。
于是，她将物体放在表面粗糙的水平木板上，让木板绕O点转动，通过观察物体刚好翻倒时木板转过的角度θ的大小（物体不滑动），来比较物体稳度的大小，如图28所示。
在探究物体的稳度大小与物体重心高低的关系时，她制作了三块重相同、外形完全相同、重心高低不同的圆柱体，如图29中的甲、乙、丙所示。
实验时，将它们依次放在木板上，分别记下让它们刚好翻倒时，木板转过的角度θ的大小。
实验记录如下表。
（1）物体刚好翻倒时木板转过的角度θ越小，间接反映了物体的稳度越（选填“大”或“小”）。
（2）在以上探究稳度大小与重心高低关系的实验中，应控制物体所受的重力大小和的大小不变，这种实验方法叫法。
（3）实验现象表明，物体的重心越，其稳度越大。
（4）依据以上结论，卡车装货时，应把重的货物装在层（选填“上”或“下’’），可使货物不易翻倒。
23、．（07绍兴）小敏、小颖和小青在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动时间有规律。
于是对“哪些因素决定秋千往返摆动的时间”提出下列猜想，小敏猜想：
可能由秋千的绳长决定；小颖猜想：
可能由人与秋千坐垫的总质量决定；小青猜想：
可能由秋千摆动幅度（摆动中人离开中心的最大距离）决定。
于是进行了如图实验，一细绳一端拴一小球，一端固定，让小球自由往返摆动，并记录数据如下表。
实验
序号
小球到固定点
距离l（摆长）/米
小球质
量/克
摆动幅
度/米
小球往返摆动
20次的时间/秒
小球往返摆动
一次的时间/秒
1
0.7
20
0.O5
33.2
1.7
2
1.0
20
0.08
39.7
2.O
3
1.0
30
0.O5
39.8
2.O
4
1.0
30
0.O8
39.7
2.0
5
1.3
20
0.O5
45,3
2.3
请回答下列问题：
（1）要完成上述实验，除如图器材外，还必需的实验器材是：
天平、
（2）从本次实验可以得到的结论是：
小球往返摆动一次的时间由__________决定；
（3）实验发现，小球只能摆动一段时间。
你认为造成小球停下来的原因可能是__________；
（4）摆钟是利用本实验的原理制成的。
某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调__________（选填“长”或“短”）。
24、（08宁波）某科学研究小组同学用如图所示的电路来研究滑动变阻器消耗的电功率大小与滑动变阻器阻值大小之间的关系。
已知定值电阻R0的阻值为20Ω，滑动变阻器R1上标有“3A50Ω”字样。
小科和小敏分别测得表l和表2中的数据（第一次实验数据都是在刚闭合开关时测得）。
表一
实验次数
l
2
3
4
5
电流表示数／A
0.60
0.48
0.40
0.34
0.30
电压表示数／V
0
2.4
4.0
5.1
6.0
表2
实验次数
1
2
3
4
5
电流表示数／A
0.17
0.20
0.24
0.26
0.30
电压表示数／V
8.5
8.0
7.2
6.8
6.0
请你根据上述数据，回答下列问题：
（1）其中_______同学的实验操作不规范，不规范之处在于_______；
（2）电源电压是多大？
（3）分析上述数据小科认为：
滑动变阻器消耗的功率随着滑动变阻器阻值的增大而增大；小敏认为：
滑动变阻器消耗的功率随着滑动变阻器阻值的增大而减小；小思却认为：
她们的结论都只有在一定的条件下才成立……。
你认为小思所说的“一定的条件”分别指什么？
25、
（08扬州）“端午节”吃完了咸鸭蛋，王聪同学将几个蛋壳按不同方式放置在桌面上拍打，发现有的蛋壳“脆弱”，有的蛋壳“坚硬”。
他想蛋壳能够承受压力的大小与什么因素有关呢？
于是找来了一张大的纸板模拟蛋壳进行探究。
作出以下猜想：
猜想1：
纸板承受压力的大小可能与纸板的形状有关
猜想2：
纸板承受压力的大小可能与纸板的大小有关
为了验证猜想是否正确，王聪在这张大纸板上分别裁出两张大小为40cm×10cm的小纸板A、B和一张大小为40cm×20cm的小纸板C,并准备了弹簧测力计、两个相同的木块、若干重物。
设计了以下实验方案：
步骤一：
将纸板A用两木块支撑起来，如图19（甲），在中间不断增加重物，直到它塌下去，记录此时中午的重力G1；
步骤二：
保持两木块的距离不变，将纸板B弯成拱形，如图19（乙），在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时中午的重力G2；
步骤三：
保持两木块的距离不变，将纸板C用两木块支撑起来，如图19（丙），在纸板的中间不断增加重物，直到它塌下去，记录此时中午的重力G3。
1比较数据发现G2>G1，可以验证猜想（填写序号）是（正确/错误）的。
利用上述结论，王聪对水库大坝的形状进行设计，设计的四种大坝形状俯视图如图20所示，请你把最合理的设计图的字母标号填在括号内（）
2比较实验数据G3与可验证猜想2；
3王聪受步骤二现象的启发又提出新的猜想：
猜想3：
拱形纸板承受压力的大小可能与拱形纸板拱起的程度有关。
为了验证猜想3，请你帮助王聪在上述操作的基础上继续设计实验方案：
步骤四：
在这张大纸上再裁出的小纸板D，
。
在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时中午的重力G4；比较实验数据G4与G2的大小，可以验证猜想3.
26、（08苏州）小明在科技活动中，了解到有一种用半导体材料制成的热敏电阻，其电阻R随温度t变化的图像如图甲所示．
（1）热敏电阻的阻值随温度的升高而（选填“增大”或“减小”）．
（2）小明想利用热敏电阻制成温度报警器，实验室中现有两只外形完全相同的电阻R1和R2，其中一只为热敏电阻，另一只为定值电阻（阻值不随温度的变化而变化）．为了辨别它们，
小明设计了如图乙所示的电路。
①接下来小明应如何操作?
答：
____________
②根据观察到的什么现象辨别出热敏电阻?
答：
____答案：
（1）减小
（2）①闭合开关。
对其中一只电阻加热②若电流表示数增大．则该电阻
为热敏电阻（或若电流表示数不变，则该电阻为定值电阻，另一只为热敏电阻）
27、
（38、（08青岛）在老师的指导下，小明取一牢固的密闭性好又能加热的钢制气罐，
通过盖上的特殊孔，在气罐内安装了温度、气压传感器。
对气罐缓慢加热，
并记录数据如下：
根据对实验数据分析，得出本实验中的气压（p）与气温（t）关系的数学表达式为：
p=（）p0（其中p0=105Pa）。
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