玮玮在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时,猜测:即使在弦张紧程度相同的条件下发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关。于是她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。下表是她在实验时控制的琴弦条件
控制因素 编号 |
琴弦的 材料 |
琴弦的 长度/cm |
琴弦的横 截面积 /mm2 |
A |
钢 |
20 |
0.3 |
B |
钢 |
20 |
0.7 |
C |
尼龙丝 |
30 |
0.5 |
D |
铜 |
40 |
0.5 |
E |
尼龙丝 |
40 |
0.5 |
(1)如果玮玮想探究弦发声的音调与弦的材料的关系,你认为她应该选用表中编号为__________的琴弦(只填字母代号)
(2)在上述探究过程中,总要控制某些因素,使它们保持不变,进而寻找出另外一些因素的关系,这种研究方法叫做“控制变量法”。如果选用A、B编号的两种琴弦做实验探究,则控制的变量是琴弦的_______和 ,想探究的问题是弦发声的音调与弦的 的关系。
(3)探究过程通常采用下列一些步骤:①实验研究;②分析归纳;③提出问题(或猜想);④得出结论等.你认为玮玮要完成本探究的全过程,所采取步骤的合理顺序应该是:___________(只填写数字代号).
同学们按照如图所示的实验装置探究摆球摆动的快慢与哪些因素有关?实验前,小玲提出猜想:小球摆动的快慢可能跟细线的长度L有关。于是小玲和小燕来到实验室,找来了以下器材:A.秒表、B.0.8m的细线、C.1.0m的细线、D.铜球、E.铝球(D、E两球体积相等,都有相同的小孔,便于系线)。
⑴为了验证小玲想,请你帮他们设计出简要的实验步骤。
⑵按照设计的实验步骤,选用的器材是(填器材前的字母):
⑶请在下面空白处画出实验数据记录表格:
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⑷除了小玲的猜想外,请你再提出两个猜想:(每空1分,2分)
① ;
② 。
在学习了有关电阻的知识后,物理兴趣小组的同学们在研究食盐水的导电性能时,提出以下猜想:食盐水的导电性能①与食盐水的浓度有关;②与两金属片在食盐水中的距离有关;③与两金属片进入食盐水中的深度有关。
为了验证上述猜想,同学们利用稳压电源、定值电阻、电流表、金属片和浓度不同的食盐水等设计了如图所示的装置。将电路中的两金属片a和b依次放入甲、乙、丙、丁食盐水中图示的位置,食盐水的导电性能由电路中电流表示数的大小来判断。
⑴为了验证猜想①,应比较金属片在________两图所示位置时电流表的示数;
⑵金属片在乙、丙两图所示位置时,若两次电流表的示数不同,就验证了猜想________是正确的。
“大树底下好乘凉”,这是一个众人皆知的俗语。通过学习有关物理知识,两同学对此发生了分歧:甲同学认为,打遮阳伞与在大树底下一样凉爽,因为都没有受到阳光的直射,起到了遮阳的效果;而乙同学却认为,大树底下比遮阳伞下要凉爽,这是人们的经验。
(1)你支持谁的观点?支持的理由是什么?
(2)请你帮助他们设计一个简明实验,来解决他们之间的争辩。(要求写出实验器材和实验方法)
为了研究“导体对电流的阻碍作用与哪些因素有关”,某小组同学做了如图所示的实验.他们选用材料相同,长度、横截面积不同的若干导体,进行了多次实验。实验中分别将各种规格的导体接在某一电压恒定的电源两端,用电流表测量通过导体对电流的阻碍作用的大小,并记录实验数据。下面表格中是经整理后的实验数据.
实验序号 |
导体的材料 |
导体的长度/米 |
导体的横截面积/10-6米2 |
通过导体的电流/安 |
1 |
镍铬合金 |
0.5 |
0.5 |
1 |
2 |
镍铬合金 |
0.75 |
0.75 |
1 |
3 |
镍铬合金 |
1.0 |
1.0 |
1 |
4 |
镍铬合金 |
0.5 |
1.0 |
2 |
5 |
镍铬合金 |
0.75 |
1.5 |
2 |
6 |
镍铬合金 |
1.0 |
2.0 |
2 |
7 |
镍铬合金 |
0.4 |
1.0 |
2.5 |
8 |
镍铬合金 |
0.6 |
1.5 |
2.5 |
9 |
镍铬合金 |
0.8 |
2.0 |
2.5 |
(1)小组同学为了了解导体对电流的阻碍作用是否与导体的长度有关,他们应该分析比较实验序号 中的数据及相关条件.
(2)分析比较实验序号1、4(或2、5或3、6)中的数据及相关条件,可得出的初步结论是
(3)请进一步综合分析比较表中的数据及相关条件,并归纳得出结论。
①分析比较1、2、3或4、5、6或7、8、9数据及相关条件,可得出: .
②分析比较1、2、3和4、5、6和7、8、9数据及相关条件,可得出: .
(4)通过实验该组同学得出:导体对电流的阻碍作用大小与导体的材料、长度和横截面积大小有关。你认为根据他们的实验能否得出上述结论,请说明理由
科学探究的主要环节有:提出问题, ,制定计划与设计实验, 与收集证据,分析与论证,评估,交流与合作。
夏天烈日曝晒过的汽车,车内温度可达50℃以上。针对这一情况,市场上出现了一些汽车遮阳帘,汽车遮阳帘是否真的有遮阳效果?研究人员选取了普通型、加厚型和折叠反射型三款汽车遮阳帘进行了以下实验。实验步骤如下:
①选取三辆小轿车,并排朝南停放在阳光充足的空旷地方。
②将三款汽车遮阳帘分别安装在汽车的前挡风玻璃后,关上车门,并编号。
③一段时间后,用灵敏温度计分别测量车内的温度。
(1)该实验选取三辆的小轿车应该保持型号、 、颜色相同
(2)该实验所用的探究方法是 。
(3)进行该实验的最佳时间是 。(填字母)
A.早晨 B.中午 C.傍晚
(4)15分钟后研究人员发现三个温度计示数如下表所示
窗帘 |
普通型 |
加厚型 |
折叠反射型 |
温度/℃ |
45 |
40 |
30 |
由此可以得出以下结论: 窗帘的遮阳效果好。
小红是一个爱观察、爱思考的同学,她在欣赏乐手演奏二胡时,发现二胡弦在振动。小红猜测二胡弦发声的音调可能与弦的粗细(横截面积)、长短及弦的材料有关。于是她想利用下表中列出的不同规格的弦来检验她的猜想是否正确
(1)选用表中C、E两根弦,可以探究弦发声的音调与 的关系。
(2)为探究弦发声的音调与弦的粗细的关系,她应选用表中 两根弦。
(3)为探究弦发声的音调与弦的材料的关系,她应选用表中 两根弦。
小李和小明同学做“研究导体对电流的阻碍作用与导体的长度和横截面积的关系”实验。他们分别选用材料相同,但长度、横截面积不同的若干导体进行实验。他们分别将导体接在同一电源的两端,用电流表测得通过导体的电流,并记录数据如表一、表二所示。
(1)在实验过程中,小李和小明同学是根据 来比较导体对电流阻碍作用大小的。
(2)分析比较实验序号1、4(或2、5,或3、6)中的数据及相关条件,可得出的初步结论是: 。
(3)分析比较实验序号 的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同种材料、横截面积相同的导体,长度越短,导体对电流的阻碍作用越小。
(4)小李进一步分析了表一和表二的数据,可得出的结论是:同种材料制成的导体,当 相同时,导体对电流的阻碍作用相同。
、在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究.经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关
猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关
猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了表中所列9种规格的琴弦,因为音调的高低取决于声源振动的频率,于是小华又借来一个能够测量声源振动频率的仪器进行实验.
(1)为了验证猜想一,应选用编号为____、_____、_____的琴弦进行实验.
(2)为了验证猜想二,应选用编号为_____、_____、____的琴弦进行实验.
(3)表中有的材料规格还没填全,为了验证猜想三,最好填上该项内容.请在表中填上所缺数据.
编号 |
材料 |
长度(cm) |
横截面积(mm2) |
A |
铜 |
60 |
0.76 |
B |
铜 |
60 |
0.89 |
C |
铜 |
60 |
1.02 |
D |
铜 |
80 |
0.76 |
E |
铜 |
|
|
F |
铜 |
100 |
0.76 |
G |
铁 |
80 |
1.02 |
H |
尼龙 |
80 |
1.02 |
I |
尼龙 |
100 |
0.89 |
(4)随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能还与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是:________________________.
(5)我们已经学习的物理知识中涉及的探究实验,有些实验的研究方法与上述方法类似,例如:_________________________________.
在实施科学探究的过程中,所涉及的主要环节及其顺序正确的是( )
A.设计实验、进行实验并收集证据、提问、猜想、评估 |
B.猜想、提问、设计实验、结论和评估、进行实验并收集证据、 |
C.提问、猜想、设计实验、进行实验并收集证据、分析论证、评估和交流 |
D.分析论证、设计实验、猜想结论和评估、进行实验 |
人类在探索自然规律的过程中,总结出了许多科学研究方法,如:“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“转换法”、“理想模型法”、“科学推理法”等。
(1)下面是初中物理中的几个研究实例:①研究通过导体电流与导体的电阻的关系时,让导体两端的电压保持不变;②研究磁场时,引入“磁感线”;③研究动能与速度的关系时,让物体的质量保持不变;④研究电流时,把电流比作水流。其中,采用了相同研究方法的是( )
A.①和② B.①和③
C.②和④ D.③和④
(2)下面的几幅图运用了 的方法说明分子也具有动能和势能。
(3)在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。同学们提出了下列几种猜想:
猜想1:电阻可能与导体的长度有关;
猜想2:电阻可能与导体的横截面积有关;
①根据你掌握的电学知识,你认为猜想3:电阻还与 有关。
序号 |
材料 |
长度 |
横截面积 |
1 |
锰铜合金丝 |
L |
S |
2 |
镍铬合金丝 |
L |
S |
3 |
镍铬合金丝 |
L |
2S |
4 |
镍铬合金丝 |
2L |
S |
②小明设计了如图所示的电路图,在A、B间接入下表中待研究的电阻丝(电阻丝用电阻符号表示),电源电压U恒定。
若电阻受温度的影响可以忽略,要探究猜想1,应该控制 和 不变;要探究猜想2,应该选用电阻丝 和电阻丝 (填电阻丝的序号)进行对比实验。
③甲同学也利用以上的电路和电阻丝对猜想2进行了探究。甲同学的实验探究如下:
实验:先在A、B间接入电阻丝2,闭合开关S,记录电流表的示数为I1;然后在A、B间接入电阻丝4,闭合开关S,记录电流表的示数为I2;发现:I1≠I2。
分析:由于电阻丝2和4的横截面积不变,而两种情况下电路中电流的大小不等,所以电阻与导体的横截面积无关。
结论:猜想2是错误的。
对甲同学的实验探究,你认为他的实验方法是 (正确/错误)的,请具体指出他的错误是: ,根据他的实验和他的分析思路还可得出: 的结论,这个结论是 (正确/错误)的。
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。这种研究物理问题的方法叫转换法。
如:甲实验中小球动能的大小是通过观察比较木物块B ▲ 反映出来的。
乙实验中水和沙子吸收热量的多少是用 ▲ 来表示
(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。
乙实验中只有物质的 ▲ 不同,其他因素必须控制相同(例如烧杯的规格相同、水和沙的 ▲ 相等、酒精灯加热方式相同等)。
2011年元旦早晨,小雷在家中发现暖水瓶的瓶盖打开不冒“白 气”, 小雷问自己为什么?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”。就小雷倒了一碗尝尝属于科学探究哪个环节 ( )
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 |