可探究的科學問題專題

根據生活情境提出可探究的科學問題專題日常生活、自然現象中有許多現象會讓我們產生疑問，把疑問陳述出來，就形成了問題,但不一定是科學問題，像個人愛好、道德判斷、價值選擇方面的問題都不屬于科學問題，比如,“哪種品牌的運動鞋更好？”“為減少污染和交通擁堵，應該限制小汽車的使用嗎？”等都不屬于科學問題。科學問題是指：能夠通過收集數據而回答的問題，例如，“純水和鹽水哪一個結冰更快？”就是一個科學問題，因為你可以通過實驗收集信息并予以解答。并不是每一個科學問題都可以進行探究，當問題太泛化或太模糊，就難以進行科學探究，比如“是什么影響氣球貼到墻上？”,一般而言，可以探究的科學問題描述的是兩個或多個變量之間的關系，其中的變量必須是可檢驗的。也就是說，可以探究的科學問題中的因變量和自變量都是可以觀察或測量的。例如，“增加氣球與頭發(fā)的摩擦次數會改變氣球貼在墻上的效果嗎？”，在這個問題中，氣球與頭發(fā)的摩擦次數是自變量，氣球貼在墻上的效果是因變量，我們通過改變自變量就可以檢驗因變量怎樣變化。一個可探究的科學問題可以有不同的陳述方式，常見的陳述方式有下列三種：方式一：某個變量影響另一個變量嗎？例如，導體的長度影響導體的電阻大小嗎？方式二：如果改變某個變量，另一個變量會怎樣變化？例如，如果增大導體兩端的電壓，導體中的電流就增大嗎？方式三：一個變量跟另一個變量有關嗎？例如，電流跟電壓有關嗎？科學探究的過程是圍繞可探究的問題展開的，正是由于有了可探究的科學問題，才能使探究過程具有明確的方向。練習1:請根據上述材料，回答下列問題：下列問題中屬于可以探究的科學問題的O(選填選項前的字母)A.哪種類型的音樂更好？B.改變導體兩端的電壓，導體的電阻會改變嗎？C.水的溫度越高，水蒸發(fā)得越快嗎？D.物體所受浮力的大小與物體的密度有關嗎？E.應該鼓勵市民乘坐公共交通工具出行嗎?請根據“兩個同學走在沙灘上，一個同學的腳印深，另一個同學的腳印淺”這一現象，提出一個可以探究的科學問題：2、請你判斷以下問題是否為可探究的科學問題，如果不是，思考是否可以轉化為可探究的科學問題。今天的聽課老師真多?。∵@是為什么呢？圖釘的釘尖和釘帽為什么不一樣？為什么衣服展開了晾在向陽通風處干得快？3、生活情境：用運動的圓柱體去推動另一個圓柱體，多做幾次，請你根據您觀察到的實驗現象提出3個可探究的科學問題1>2、3、4、生活情境：小紅和小麗兩位同學在學校健美操廳練健美操時，發(fā)現離鏡子越遠，在平面鏡中所成的像就越小，小麗認為平面鏡中所成像的大小與物體到平面鏡的距離有關。小紅認為平面鏡中所成像的大小是不變的，是人的幻覺。兩個人誰也說服不了對方。請你根據她們的爭論提出幾個可探究的科學問題，思考探究方案，平息她們的爭論。1>2、3、5、觀察路牌圖片，提出3個可探究的科學問題1>2、3、22科普閱讀科普閱讀試題，是以物理知識在科學技術應用為載體，考查學生閱讀理解能力，應用物理知識分析解決問題的能力。解答此類問題，建議學生完成下面任務：通過閱讀概括出此篇文章講的是什么事情？（用一、兩句話概括）此篇文章涉及到了哪些物理知識？回答關鍵問題的語句都有哪些？通過閱讀此篇文章你獲得了哪些新知識？有哪些收獲？練習1：什么是變頻空調近些年隨著環(huán)保節(jié)能概念的深入人心，空調市場上越來越多的二產品都主打變頻。那么什么是變頻空調呢？所謂的"變頻空調”是與傳統(tǒng)的"定頻空調”相比較而產生的圖28概念。我國的電網電壓為220V、頻率為50Hz,在這種條件下工作的空調稱之為“定頻空調”。由于供電頻率不能改變，傳統(tǒng)的定頻空調的壓縮機轉速基本不變，依靠其不斷地“開、?！眽嚎s機來調整室內溫度。與“定頻空調”相比，“變頻空調”的變頻器可以改變壓縮機供電頻率，進而調節(jié)壓縮機轉速。依靠調節(jié)壓縮機轉速的快慢達到控制室溫的目的，室溫波動小、電能消耗少，其舒適度大大提高。變頻空調每次開始使用時，通常是讓空調以最大功率、最大風量進行制熱或制冷，迅速接近所設定的溫度。由于變頻空調通過提高壓縮機工作頻率的方式，增大了在低溫時的制熱能力,最大制熱量可達到同級別空“定頻空調”的1.5倍，低溫下仍能保持良好的制熱效果。此外，由于變頻空調風機的轉速與空調的配合較為合理，實現了低噪音的寧靜運行。當空調高功率運轉，迅速接近所設定的溫度后，壓縮機便在低轉速、低能耗狀態(tài)運轉，僅以所需的功率維持設定的溫度。這樣不但溫度穩(wěn)定，還避免了壓縮機頻繁地開開停停所造成的對壽命的縮減，而且耗電量大大下降，實現了高效節(jié)能。根據上述資料結合所學知識，回答下列問題：（1）通過改變壓縮機供電頻率，調節(jié)壓縮機轉速從而達到控制室溫目的的是空調。（選填“定頻”或“變頻”）

（2）變頻空調的的部件能實現電動機運轉頻率自動調節(jié)的作用。（3）請寫出變頻空調能降低耗電量的方扌o（寫出一點即可）（4）某品牌空調打出了"XX全直流變頻空調一晚僅用一度電”的廣告，消費者將信將疑，有業(yè)內人士說"一晚僅用一度電”是實驗室測量的結果。小元家用買來的同款空調進行實際測量，一晚按8小時計算，測量結果為1.8度電，請你幫助小元分析實際測量結果高于實驗室測量結果的原因可能o（寫出一個可能原因即可）答案：（1）變頻（2）變頻器（3）變頻器可改變壓縮機供電頻率，避免壓縮機頻繁地開停（4）使用空調房間的面積與測量時環(huán)境面積不同，房間密封情況不同，室內外溫差不同等練習2：干簧管干簧管是一種利用磁場信號來控制的線路開關器件，也叫磁控開關。常用的干簧管有單觸點和雙觸點兩種。如圖25為單觸點干簧管的結構示意圖。其外殼是一根密封的玻璃管，管中裝有兩個磁性材料制成的彈性簧片電板，還灌有一種惰性氣體。平時，玻璃管中的兩個磁簧片觸點部位是分開的（如圖25甲）。當有磁性物質靠近玻璃管時，在合適的磁場的作用下，管內的兩個簧片的觸點部位被磁化成為異名磁極就會互相吸引接觸，簧片就會吸合在一起，使結點所接的電路連通（如圖25乙）。外磁力消失后，兩個簧片由于本身的彈性而分開，線路就斷開。圖25干簧管中的磁性材料是指鐵、鉆、鐮等能被磁鐵吸引的材料，它分為軟磁性材料和硬磁性材料兩種。軟磁性材料是指既容易被磁化而獲得磁性又很容易失去磁性的物質。硬磁性材料是指不容易被磁化而獲得磁性，但一旦獲得磁性又很不容易失去的物質。磁體周圍的磁性材料被磁化后的極性與放置在該處的小磁針的極性相似，如我們拿一根鐵棒的一端靠近或接觸磁鐵的N極時，這一端就會被磁化成S極，它的另一端則會被磁化成N極。雙觸點干簧管類似于單刀雙擲開關，它的工作原理是:沒有磁場時，簧片1與簧片2接通（如圖26丙），當有外界磁力時，簧片1與簧片2的連接斷開，簧片1與簧片3觸點部位接通（如圖26丁），其中簧片1是公共端，簧片2是常閉接點，簧片3是常開接點?；善杏幸黄怯弥粚щ姴粚Т诺牟牧献龀伞８苫晒芡饫@上能產生磁場的線圈就成了干簧繼電器，當線圈通電后，管中磁性材料制成的簧片的自由端分別被磁化成N極和S極而相互吸引，因而接通被控電路。線圈斷電后，干簧片在本身的彈力作用下分開，將線路切斷。（1）單觸點干簧管中的磁簧片是用（選填“軟”或“硬”）磁性材料制成的。（2）單觸點干簧管在（選填“斷開”或“閉合”）時，磁簧片具有彈性勢能。（3）雙觸點干簧管的1、2、3三個簧片的對應制作材料可能是A.鐵、鐵、銅E.鐵、銅、鐵C.銅、鐵、銅D.鐵、鉆、鐵3&如圖27為一運用干簧繼電器的電路，當開關S閉合后，它的工作特點是oC.綠燈長亮，紅燈亮、滅交替D.紅燈長亮，綠燈不亮練習3：中國科技館"探索與發(fā)現”展廳有一個叫做"善變的軟磁鐵”的展品，展臺如圖27J所示，其簡化示意圖如圖27-2所示。水平軌道上有兩塊彼此相距很遠的磁鐵：甲為被固定的圓柱形永久磁鐵，其右端為N極，乙是可以沿水平軌道運動的軟磁鐵（其左端呈錐形）在某次實驗中，推動軟磁鐵乙向永久磁鐵甲移動，會感覺到它們之間的排斥力越來越大，推動乙的過程越來越吃力；者接近到一定距離時，兩塊磁鐵之間的斥力又忽然變成了吸力。圖27-I圖27-2（1）實驗的初始階段，軟磁鐵乙的左端是（填“N”或者“S”）極。（2）構成軟磁鐵乙的材料叫軟磁材料，這種材料比較容易被磁化也很容易退磁，在磁性上表現“軟”。請你根據對軟磁材料的介紹或者根據描述的實驗現象，說出軟磁材料可能的一種用途：O練習4：公道杯在白膩的瓷面上，有青花鉆料工筆描繪的人條姿態(tài)各片的五爪龍，連同杯中的一條雕刻的龍，共有九條五爪龍，寓示皇帝”九五之尊"的威嚴。更神秘的是，杯中央的瓷龍頸部有一黑色的圓點，當酒水低于圓點時，一切正常，當水面超過黑點時，杯中酒水很快就流出杯外。這是因為瓷龍一側與杯底銜接處有一約3毫米見方的小孔，在杯外底中心也有一直徑約3毫米的小孑L,當往杯中注水超過黑點時，水便從杯內底小孔進去，又順著外底的小孔流了出去，這其實就是的作用。究其原因是，液體從較高處通過一條拱起彎管，先向上再向下流到較低之處，其因為彎管要呈倒U字形且一端較長，使用時管內必須先充滿液體。公道杯里外的兩孔之間曲彎管相連，外部一端較內端長，而瓷龍所標黑色圓點的位置即彎管最上端的部分。當杯中水低于或平齊于黑點時，水不能漫過彎管而泄流，當水超過黑點時，水面高出彎管產生壓力，于是通過虹吸而使水順右彎管流到杯外直至流凈。是一件集工藝性、知識性、趣味性和審美性于一器、欣賞與收藏并重的特色瓷。練習5：美麗的極光一般呈帶狀、弧狀、幕狀或放射狀，這些形狀有時穩(wěn)定有時作連續(xù)性變化。它們有著五顏六色的光輝，像飄舞的彩帶，又像萬里長虹。在大約離磁極25°?30°的范圍內會常出現極光，這個區(qū)域被稱為極光區(qū)或者極光橢圓帶。其實極光是地球周圍的一種大規(guī)模放電的過程，極光產生的條件有三個：大氣、磁場、高能帶電粒子。這三者缺一不可。極光不只在地球上出現，太陽系內的其他一些具有磁場的行星上也有極光。一種理論認為極光是太陽與大氣層合作表演出來的作品。在太陽創(chuàng)造的諸如光和熱等形式的能量中，有一種能量被稱為"太陽風”。太陽風是太陽噴射出的帶電粒子，是一束可以覆蓋地球的高能帶電粒子流，屬于等離子態(tài)。太陽風在地球上空環(huán)繞地球流動，以大約每秒400公里的速度撞擊地球磁場。地球磁場形如漏斗，尖端對著地球的南北兩個磁極，由于地磁場的作用，太陽發(fā)出的帶電粒子沿著地磁場這個“漏斗”沉降，進入地球的兩極地區(qū)。兩極的高層大氣，受到太陽風的轟擊后會發(fā)出光芒，形成極光。在南極地區(qū)形成的叫南極光，在北極地區(qū)形成的叫北極光。人們看到的極光，主要是帶電粒子流中的電子造成的。而且，極光的顏色和強度也取決于沉降的帶電粒子的能量和數量。用一個形象比喻，可以說極光活動就像磁層(地磁場分布在地球周圍，被太陽風包裹著，形成一個棒槌狀的膠體，它的科學名稱叫做磁層。)活動的實況電視畫面。沉降帶電粒子為電視機的電子束，地球大氣為電視屏幕，地球磁場為電子束的導向磁場。科學家從這個天然大電視中得到磁層以及日地空間電磁活動的大量信息。在極光發(fā)生時，極光的顯示和運動是由于帶電粒子流受到磁層中電場和磁場變化的調制造成的。根據以上短文，請回答以下問題：沒有高能帶電粒子，人們(選填“能”或“不能”)看到極光現象。在地球的兩極地區(qū)轟擊高層大氣從而形成了五顏六色的極光。依據短文中的信息，你認為地球上的極選填“容易”或“很難”)在赤道附近出現，其主要理由O練習3：石墨烯于2004年問世，英國曼徹斯特大學諾沃肖洛夫教授憑著這一重大發(fā)現而于2010年獲得諾貝爾物理學獎。2015年10月，中國國家主席習近平訪問英國，訪問期間特別安排到曼徹斯特大學參觀世界最先進的石墨烯研究院。習主席聽取了諾沃肖洛夫教授介紹石墨烯研究情況，參觀了石墨烯產品展ZK和生產石墨烯的地下超凈實驗室。石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍；同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；另一方面，它又非常致密，即使是最小的氣體原子(氨原子)也無法穿透。不僅如此，石墨烯還是導電、導熱性能最強的一種新型納米材料。石墨烯被稱為“黑金”，科學家甚至預言石墨烯將徹底改變21世紀，極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術新產業(yè)革命。是科技重要，還是資源重要？這個問題似乎沒有標準答案。但是近期發(fā)生的一系列事件，讓''真理的天平”倒向了科技的那一邊。比如頁巖油、頁巖氣以及新能源技術的進步，終結了石油的黃金時代。相信在不久的將來，頁巖油、頁巖氣、石墨烯等的打擊下，相當一批依靠石油致富的國家，可能被經濟危機拖入深淵，陷入國家破產。根據以上短文，請回答以下問題：“中共中央關于制定國民經濟和社會發(fā)展第十三個五年計劃的建議”中提到：堅持綠色發(fā)展，著力改善生態(tài)環(huán)境。而本文中提到的石油屬(選填“可再生'或'不可再生”)資源，大量使用石油能源同第十三個五年規(guī)劃建議不相符。石墨烯是一種超輕材料，這里的“輕”指的是這個物理量。55列舉出文中提到的石墨烯的一個特點：,依據該特點請你猜想一種石墨烯可能的應用：o練習6：何時更粘初春的早晨，曉麗去農貿市場買蜂蜜，售貨員將蜂蜜用勺子盛出，往瓶子里倒。曉麗發(fā)現蜂蜜向下流動得比較緩慢，不像流水那樣咦！淌得這么慢!”售貨員笑著說「'我的蜂蜜質量好，太粘了！”曉麗心想：“對了，蜂蜜比水的粘性大。看來，不同的液體粘性的大小不同?？墒恰瓰槭裁丛诩依锏狗涿蹠r好像不是這么粘呢？難道真是如同售貨員所說的質量好嗎？以前也是在這里買的呀！”曉麗帶著疑惑，走在回家的路上，她想到這樣的問題：是否有什么因素使得蜂蜜的粘性有時大有時小呢？也就是說物質的粘性大小與什么因素有關呢？曉麗百思不得其解。她突然想到：蜂蜜由于粘性能粘住東西，這和磁鐵能吸住小鐵釘的現象有些相似。而在做火燒磁鐵的實驗時發(fā)現溫度越高，磁性越弱。那么，液體的粘性又會怎樣呢？會不會也有相似的關系呢？曉麗根據磁性與溫度的關系，大膽地提出了自己的假設：物質的粘性也可能與溫度有關，溫度越高，粘性越小。也就是說，如果讓同一種液體從相同的斜面流下，溫度低時需要的時間長，溫度高時需要的時間短。想到自己的假設，曉麗興奮起來，趕回家，設計了如下的實驗方案：將蜂蜜分裝入三個小瓶，一瓶放在冰箱，一瓶放在室內，另一瓶放在微波爐加熱一會兒。然后找三支相同的試管，讓爸爸媽媽幫忙，用三支滴管分別從三個小瓶中各取一滴蜂蜜，同時，分別滴到同樣傾斜放置著的試管內壁上，觀察各滴蜂蜜流到試管底部的時間并進行比較。在爸爸媽媽的幫助下，曉麗順利完成了實驗，并記錄實驗數據如下:握蜜在冰箱中在室內經徵波爐加熱遍度、、較低▽用盤他m種物馬儲—般'了相向的血驗7-較高并對?役此止臉卿算講行了分析-LuIUIJJ-111LLjJ丿匸±［翩時錨斗學家那、士\——1/、/1-J丿>1zU11J/vi丿、\rM惱甜了結論。"J1口1J口JJ—L》—般}\/、J人二ir—-丿、、人丄1-JJyJ1/1q較短請你回答:(1)曉麗得出的結論是：有些物質，隨著溫度升高，它的粘f(6)在日常生活中經常見到上述結論的有關實例，如：2015年初三二模試卷選、單項選擇題（下列各小題四個選項中只有一個選項符合題意。共30分，每小題2分）1.下列電器中，利用電流熱效應工作的是（B）A.手機B.電暖氣C.電冰箱D.微波爐甲對地面的壓力和甲所受的摩擦力是一對平衡力甲受到的拉力和乙受到的拉力是一對相互作用力甲對布帶的拉力和乙對布帶的拉力是一對平衡力若甲、乙兩人體重相同就一定不能決出勝負圖32?載人飛船在太空運行，航天員坐在飛船的座艙內，相對下列哪個物體航天員是靜止的（D）A.太陽B.地球C.月球D.飛船10.圖4是關于電磁現象的四個實驗，下列說法正確的是B3.在圖1所示的四種現象中，屬于光的反射現象的是C鉛筆好像在水面處“折斷”A斑馬在水中形成“倒影”C電源圖4C建筑物上空的燈光D圖14.在下列幾組能源中，屬于可再生能源的一組是DA.石油、核燃料B.電能、地熱能C.煤炭、天然氣D.水能、太陽能5.下列對長度和質量的估測，其中最接近實際的是BA.初中生的質量約為50gB.物理試卷的紙張厚度約為80“mC.九年級物理課本的質量約為2kgD.五層教學樓的總高度約為15dmA.圖A實驗是研究同種電荷相互排斥C.圖C實驗是研究電磁感應現象6.一般水桶的形狀如圖3所示。水桶做成上大下小的形狀，是為了減小A.水面的振動B.桶對手的壓強C?水對桶底的壓力D?水對桶底的壓強7.下列關于力的說法正確的是A.平衡力可以改變物體的運動狀態(tài)C.相互作用力可以作用在一個物體上B.力可以不作用在物體上圖3D.平衡力可以使物體發(fā)生形變8.關于溫度、熱量和內能，下列說法正確的是CA.物體溫度升高，它的內能一定減少B.物體溫度升高，一定吸收了熱量C.物體溫度降低，它的分子運動一定減緩D.物體吸收了熱量，溫度一定升高9.押加是我國少數民族體育項目之一，又稱大象拔河。比賽中甲、乙兩人通過腿、肩等部位用力拖動布帶奮力互拉。在圖3中，甲、乙兩人僵持不動，若布帶的重力不計，下列說法正確的是CB.圖B實驗是研究電動機的原理D.圖D實驗是研究發(fā)電機的原理11.如圖7所示的圖象中能正確描述各物理量之間關系的是C與溫度的關系B?水的壓強與深度的關系C?水的密度與體積的關系與質量關系圖712.下列說法中正確的是CA.跳遠時助跑是為了增大身體的慣性B.如果兩個力的三要素相同，這兩個力一定是平衡力做勻速直線運動的汽車受到的合力一定為零拋出去的物體總會落向地面，這是由于物體具有慣性用大小為F的水平力，拉物體M由靜止開始在粗糙的水平地面上運動一段距離，所用的時間為F做功為片，功率為匚；

間為F做功為片，功率為匚；

動相同的距離，所用的時間為I?,A.W<WP=P1212c.w>wtzt1212若仍用水平力F拉物體M由靜止開始在光滑的水平地面上運F做功為W,功率為P。那么B22B.W=WPHP1212D.W=Wt=t1212在兩個相同的燒杯內裝有深度相同的A、B兩種液體，將甲、乙兩個實心球分別放入A、B液體中，甲球沉底，乙球漂浮，兩球重力分別為G甲、G乙，密度分別為Q甲、p乙，所受浮力分別為F、F,此時，液體對杯底的壓強分別為p、po已知：兩種液體的密度及兩球體積關系1212TOC\o"1-5"\h\z分別為：P?P,V>v,則下關系中正確的是CfAfB甲乙p<pB.G<GC.F>FD.p=p#甲#乙甲乙1212如圖4所示，電源兩端電壓不變，叫是定值電阻，R,是滑動變阻器。閉合開關S后，滑動變阻器滑片P向b端移動時，卡列判斷正確的崑C電流表A的示數變小，電壓表V』勺示數不變電壓表V』勺示數與電壓表V?的奈數比值變小電壓表V?的示數變大，電路消耗的總功率變大電流表A的示數和電壓表V』勺示數的比值變大二、多項選擇題（下