实验探究和推理都是科学研究的基本方法。比如科学猜想,往往是以一定的事实和已有知识为依据,通过推理而提出来的:
(1)用放大镜观察素描炭笔的笔迹,观察到微小的颗粒;麦粒碾成面粉,面粉揉成面团……大量类似事实,为我们想象物质的结构模型提供了依据,终于认识到:物质是由大量分子构成的。向冷、热不同的清水中各滴一滴墨水,观察到墨水扩散的快慢不一样……大量类似现象使我们推想到分子无规则运动的快慢与________有关。
(2)物理学把“物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能”,请你根据这个意思,结合所学知识,就“影响物体内能大小的因素”这一合理命题提出合理猜想、给出推理性结论、说明推理依据(参照示例):
示例:物体内能的大小可能与物体的温度有关。
推理性结论:一个物体的温度越高,内能越大。
推理依据:温度越高,分子运动越快,分子动能越大。
物体内能的大小还可能与物体的________有关。
推理性结论:________________________________________。
推理依据:________________________________________。
(3)由于推理性结论具有一定的事实和理论依据,所以在科学研究中,有时就运用它来初步解释相关问题——同学们也来尝试一下。
在图中,(a)杯中水量较少,(b)、(c)、(d)的水量相同。根据问题(2)中所得的推理性结论,比较各杯中水的内能的大小:
①________杯中水的内能最大,因为________________________________________________
________________________________________________________________________。
②________两杯中水的内能不好比较,因为________________________________________________________________________。
对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验,下列说法不正确的是( )
A.它们都是采用控制变量的研究方法 |
B.它们的实验电路在教科书中是相同的 |
C.前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系 |
D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差 |
在实验的基础上进行推理是研究物理问题的一种方法,通常称之为理想实验法,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.探究压力作用效果的影响因素 |
B.探究动能影响因素 |
C.探究电功大小影响因素 |
D.探究真空不能传声 |
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,称之为理想实验法或科学推理法.下列研究过程中采用了这一方法的是
A.探究影响通电导体产生热量多少的因素 |
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 |
网球比赛时,发球的运动员常常用手捏的方法选择弹性较好的球,这是凭感性经验.为了比较两只网球的弹性大小,下列最科学的方法是( )
A.把两球分别向墙掷去,比较它们反弹后离墙的距离 |
B.把两球分别竖直向上抛出,比较它们落地反弹后离地的高度 |
C.用球拍分别击打两球,比较两球飞出去的距离 |
D.让两球置于同一块场地上方同一高度自由落下,比较它们反弹的高度 |
把响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,听到的声音逐渐变小;当罩内空气接近真空时,虽然还能听到极微弱的声音,但可通过推理知道真空不能传声,这种研究方法是( )。
A.控制变量法 | B.等效替代法 |
C.理想推理法 | D.微小量放大法 |
小芳对初二物理《科学之旅》中“伽利略对摆动的研究”非常感兴趣,于是利用如图所示的装置进行实验.她测出了摆球摆动30次所用的时间,进而算出摆球摆动一次所用时间.针对摆球摆动一次所用的时间与哪些因素有关这一问题,她提出了以下猜想:
A.可能与摆球质量有关;B.可能与摆线的长短有关;C.可能与摆角的大小有关.她利用以下器材:质量不同的两个小钢球、长度不同的两根细线、一个铁架台、一个秒表、一把刻度尺、一只量角器等,进行了以下四次实验.
次数 |
摆线长L/m |
摆球质量m/g |
摆角θ/° |
摆动一次的时间t/s |
1 |
1 |
20 |
3 |
2 |
2 |
1.4 |
20 |
3 |
2.4 |
3 |
1.4 |
20 |
5 |
2.4 |
4 |
1.4 |
30 |
5 |
2.4 |
(1)由1、2两次实验,可验证猜想_____(填猜想前的字母),结论是____________
(2)由________________两次实验,可验证猜想C.
(3)由________________两次实验,可验证猜想A.
下列事例中,运用相同科学研究方法的是
①探究导体中电流与电压的关系; ②用水流比作电流;
③曹冲称象; ④ 用总电阻替代两个串联的电阻。
A.①、② | B.①、③ | C.②、④ | D.③、④ |
以下研究方法与通过乒乓球跳动的高度反映出振幅的大小的方法相同的是( )
A.研究光时将它分成可见光和不可见光 |
B.研究光的直线传播时引入光线 |
C.研究影响声音响度与振幅的关系时采用控制钢尺长度不变来控制音调 |
D.通过蜡烛火焰的情况来 判断声音是否可以传递能量 |
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。
在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:①为了减小误差;②是为了寻找规律。在“测量小灯泡不同电压下的电功率”的实验中,多次测量的目的是 (选填“①”或“②”);在“用电压表和电流表测量导体的电阻”的实验中,多次测量的目的是 (选填“①”或“②”)。
在演示声音是由物体的振动发生的实验中如右图所示,将正在发声的音叉紧靠在悬线下的泡沫塑料球上,球被多次弹开.在此实验中,泡沫塑料球的作用是:
A.使音叉的振动尽快停下来 |
B.使音叉的振动时间延长 |
C.将音叉的微小振动放大,便于观察 |
D.使声波多次反射,形成回声 |
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 |
一元硬币的外观有银白色的金属光泽,一些同学认为它可能是铁制成的。有同学提出:“我们可以先拿磁铁来吸一下”,这时,有位同学手拿一块磁铁吸了一下硬币。就“一些同学认为它可能是铁制成的”这一环节而言,属于科学探究中的 ( )
A.猜想 | B.论证 | C.实验 | D.分析 |