1.4　嘗試科學(xué)探究同步練習(xí) 滬粵版八年級(jí)物理上冊(cè)

第一章走進(jìn)物理世界1.4嘗試科學(xué)探究基礎(chǔ)過關(guān)全練知識(shí)點(diǎn)1探究擺的奧秘1.(2022山西榆次期中改編)閱讀了課本“伽利略對(duì)擺動(dòng)的研究”后,創(chuàng)新小組的同學(xué)對(duì)此產(chǎn)生了極大的興趣,他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,針對(duì)擺球擺動(dòng)一次所用的時(shí)間與哪些因素有關(guān)這一問題,提出了以下猜想:猜想一:可能與擺線的長(zhǎng)短有關(guān);猜想二:可能與擺角的大小有關(guān)。他們利用一個(gè)小鋼球、長(zhǎng)度不同的兩根無彈性細(xì)線、一個(gè)鐵架臺(tái)、一個(gè)停表進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)記錄如表。次數(shù)擺線長(zhǎng)L/m擺角θ/°擺球擺動(dòng)一次的時(shí)間t/s1130221.4302.431402(1)擺球擺動(dòng)一次的時(shí)間太短,不便于測(cè)量,請(qǐng)你說出一種利用停表較為準(zhǔn)確測(cè)量擺動(dòng)一次時(shí)間的方法:

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(2)由1、2兩次實(shí)驗(yàn),可驗(yàn)證猜想,結(jié)論是;分析表中數(shù)據(jù)可知,擺球擺動(dòng)一次所用的時(shí)間與擺角大小(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。

(3)因此我們發(fā)現(xiàn)家中的擺鐘變慢時(shí),可以采取(選填“增加擺線長(zhǎng)”或“減小擺線長(zhǎng)”)的方法,使它走時(shí)準(zhǔn)確。

知識(shí)點(diǎn)2科學(xué)探究的主要環(huán)節(jié)2.(2022安徽皋城中學(xué)期中)國(guó)際乒聯(lián)在乒乓球的直徑加大后,又改變了制作乒乓球的材料,目的是提高乒乓球比賽的觀賞性,小柯認(rèn)為乒乓球材料的改變,是為了減弱乒乓球的彈性,他用材料不同的乒乓球從同一高度靜止釋放,比較落地后反彈的高度。關(guān)于“用材料不同的乒乓球從同一高度靜止釋放,比較落地后反彈的高度”這一過程屬于科學(xué)探究中的()A.提問問題B.猜想與假設(shè)C.分析與論證D.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)能力提升全練3.(2022湖北襄陽中考,26,)幾個(gè)同學(xué)在玩蕩秋千時(shí),感到秋千往返擺動(dòng)的時(shí)間是有規(guī)律的。于是對(duì)“哪些因素影響秋千往返擺動(dòng)的時(shí)間”提出下列猜想:(1)可能與秋千的擺長(zhǎng)l有關(guān);(2)可能與人和秋千坐墊的總質(zhì)量有關(guān);(3)可能與秋千擺幅(擺動(dòng)時(shí)人離開中心點(diǎn)B的最大距離)有關(guān)。于是進(jìn)行了如圖實(shí)驗(yàn),將細(xì)繩一端固定在O點(diǎn),另一端拴一小球制成一個(gè)擺,讓小球自由往返擺動(dòng),記錄數(shù)據(jù)如表。實(shí)驗(yàn)序號(hào)擺長(zhǎng)L/m擺球質(zhì)量/g擺幅/m擺球往返擺動(dòng)一次的時(shí)間/s10.7200.051.721.0200.082.031.0300.052.041.0300.082.051.3200.052.3請(qǐng)回答下列問題:實(shí)驗(yàn)序號(hào)3、4探究的是擺往返擺動(dòng)一次的時(shí)間跟(選填“擺長(zhǎng)”“擺球質(zhì)量”或“擺幅”)的關(guān)系;

(2)從本次實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是:擺往返擺動(dòng)一次的時(shí)間由決定;

(3)本實(shí)驗(yàn)用到的科學(xué)研究方法是;

(4)擺鐘是利用本實(shí)驗(yàn)的原理制成的。某一擺鐘變慢了,要調(diào)準(zhǔn)它,應(yīng)將擺鐘的擺長(zhǎng)調(diào)(選填“長(zhǎng)”或“短”)。

4.(2021山西榆次模擬,14,)如圖甲所示,同學(xué)們?cè)谟^看體操比賽時(shí),發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員做某些動(dòng)作時(shí),單杠的橫梁會(huì)有彎曲變形。善于觀察的同學(xué)思考:橫梁的彎曲程度h與哪些因素有關(guān)呢?針對(duì)此問題他們有不同的猜想。猜想1:橫梁的彎曲程度h與橫梁受到的拉力F有關(guān)猜想2:橫梁的彎曲程度h與橫梁的橫截面積S有關(guān)為了驗(yàn)證猜想,他們找來器材進(jìn)行了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn),并記錄數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)橫梁的橫截面積S/cm2橫梁受的拉力F/N彎曲程度h/cm129004.0269001.33612002.74615003.25109000.8(1)分析表中數(shù)據(jù)可知:在橫梁的橫截面積一定時(shí),橫梁受到的拉力越大,其彎曲程度。

(2)為了研究猜想2,請(qǐng)你根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在如圖丙的坐標(biāo)系中描點(diǎn)并作出圖像。(3)除本實(shí)驗(yàn)已探究的因素外,還有其他因素可能會(huì)影響橫梁的彎曲程度,請(qǐng)?zhí)岢鲆粋€(gè)可探究的問題:(答案合理即可)。

5.(2018山西中考,35,)網(wǎng)上傳說,坦桑尼亞一個(gè)名叫姆佩巴的學(xué)生急于上課,將熱牛奶放進(jìn)了冰箱,令他驚奇的是,這杯熱牛奶比同時(shí)放入冰箱中的冷牛奶先結(jié)冰。有網(wǎng)友跟帖:熱水也比冷水結(jié)冰快。后來,有人把這種現(xiàn)象叫做“姆佩巴效應(yīng)”。你認(rèn)為傳說中的“姆佩巴效應(yīng)”是真的嗎?請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證這個(gè)說法是否正確。(溫馨提示:注意實(shí)驗(yàn)方案的可操作性)(1)實(shí)驗(yàn)器材:

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(2)實(shí)驗(yàn)步驟:

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(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:

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(開放性試題,答案合理即可)素養(yǎng)探究全練6.[獲取和處理信息]請(qǐng)閱讀《物理實(shí)驗(yàn)中的圖像法》,回答問題。物理實(shí)驗(yàn)中的圖像法物理實(shí)驗(yàn)中的圖像法是一種整理、分析數(shù)據(jù)的有效方法,圖像中的圖線可以直觀、簡(jiǎn)潔地顯示出因變量隨著自變量變化的趨勢(shì)或規(guī)律。如果想要將物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成圖像,可以按照下面的步驟來進(jìn)行。第一步,建立坐標(biāo)軸、標(biāo)注物理量和單位以及設(shè)定分度值。首先建立坐標(biāo)軸,通常用橫軸代表自變量,縱軸代表因變量,在坐標(biāo)軸上分別標(biāo)注自變量和因變量的名稱及單位;然后,設(shè)定坐標(biāo)分度值。為了使繪制的圖像比較均勻地分布在整個(gè)坐標(biāo)系上,要合理地設(shè)定橫、縱坐標(biāo)的分度值。第二步,根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)。描點(diǎn)時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系上力求精準(zhǔn)地畫出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。第三步,繪制圖線。繪制圖線時(shí)不要把數(shù)據(jù)點(diǎn)逐點(diǎn)連接成折線,而應(yīng)依據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)的整體分布趨勢(shì),描繪出一條直線或光滑曲線,讓盡可能多的點(diǎn)在圖線上,或讓數(shù)據(jù)點(diǎn)比較均勻地分布在圖線兩旁,這樣繪制出的圖線比圖上的任何一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)更適合作為分析預(yù)測(cè)的依據(jù)。例如,小宇記錄了自己沿直線步行過程中的時(shí)間及所對(duì)應(yīng)的路程,圖中的黑點(diǎn)是他根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系上描出的數(shù)據(jù)點(diǎn),利用這些數(shù)據(jù)點(diǎn)繪制出了圖中的直線。利用這條直線可以清楚地看出小宇步行的過程近似為勻速運(yùn)動(dòng),還可以利用圖線上的點(diǎn)計(jì)算出小宇步行過程中的平均速度,進(jìn)而用該速度預(yù)測(cè)出他在某一段時(shí)間內(nèi)步行的路程。(1)根據(jù)所給的圖像,推測(cè)小宇步行10s的路程大約為m。

(2)表中是某同學(xué)記錄的物體溫度隨時(shí)間變化的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。時(shí)間/min0510152025303540溫度/℃807264595551474645①若要繪制上述物體的溫度隨時(shí)間變化的圖像,應(yīng)選擇(選填“甲”或“乙”)圖更合理。

②請(qǐng)?jiān)谀氵x擇的圖中描出第20min時(shí)的溫度數(shù)據(jù)點(diǎn),并繪制出本次實(shí)驗(yàn)中物體溫度隨時(shí)間變化的圖線。

答案全解全析基礎(chǔ)過關(guān)全練1.答案(1)測(cè)出擺球擺動(dòng)n次的時(shí)間t,則擺球擺動(dòng)一次的時(shí)間為tn(2)一在擺球質(zhì)量和擺角大小相等時(shí),擺線越長(zhǎng),擺球擺動(dòng)一次所用的時(shí)間越長(zhǎng)無關(guān)解析(2)由1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,擺球質(zhì)量、擺角大小相等,擺線長(zhǎng)越長(zhǎng),擺球擺動(dòng)一次所用時(shí)間越長(zhǎng),即猜想一是正確的;因此可得出的結(jié)論:在擺球質(zhì)量和擺角大小相等時(shí),擺線越長(zhǎng),擺球擺動(dòng)一次所用的時(shí)間越長(zhǎng)。由1、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,擺球質(zhì)量、擺線長(zhǎng)度相同,擺角大小不同,擺動(dòng)時(shí)間相同,即擺球擺動(dòng)一次的時(shí)間與擺角大小無關(guān)。(3)由以上結(jié)論可知,若家中的擺鐘變慢時(shí),可以采取減小擺線長(zhǎng)的方法來減少擺動(dòng)的時(shí)間;發(fā)現(xiàn)擺鐘變快時(shí),可以采取增加擺線長(zhǎng)的方法來增加擺動(dòng)的時(shí)間。2.D“用材料不同的乒乓球從同一高度靜止釋放,比較落地后反彈的高度”這一過程屬于科學(xué)探究中的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)。能力提升全練3.答案(1)擺幅(2)擺長(zhǎng)(3)控制變量法(4)短解析(1)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知,在實(shí)驗(yàn)序號(hào)3、4中擺長(zhǎng)和擺球質(zhì)量都相同,擺幅不同,所以探究的是擺往返擺動(dòng)一次的時(shí)間跟擺幅的關(guān)系。(2)擺往返擺動(dòng)的時(shí)間在擺幅或擺球質(zhì)量變化,擺長(zhǎng)不變時(shí),擺動(dòng)的時(shí)間不變,只有在擺長(zhǎng)改變時(shí),擺往返擺動(dòng)一次的時(shí)間才會(huì)改變,所以可得結(jié)論:擺往返擺動(dòng)一次的時(shí)間與擺長(zhǎng)有關(guān),與擺球質(zhì)量和擺幅無關(guān)。(3)本次實(shí)驗(yàn)用到的科學(xué)方法是保證其他兩個(gè)因素不變,只改變所探究的因素,這種科學(xué)方法是控制變量法。(4)某一擺鐘變慢了,因擺往返擺動(dòng)的時(shí)間受擺長(zhǎng)的影響,鐘擺越長(zhǎng),擺動(dòng)越慢,所以要調(diào)準(zhǔn)它,應(yīng)把擺長(zhǎng)調(diào)短一些。4.答案(1)越大(2)見解析圖(3)橫梁的彎曲程度h與橫梁的材質(zhì)(或橫梁的長(zhǎng)度)是否有關(guān)解析(1)分析表中數(shù)據(jù)可知,在橫梁的橫截面積一定時(shí),橫梁受到的拉力不同,彎曲程度不同,拉力越大,其彎曲程度越大;(2)探究橫梁的彎曲程度h與橫梁的橫截面積S是否有關(guān)時(shí),采用的是控制變量法,實(shí)驗(yàn)中需要控制橫梁受的拉力相同,橫梁的橫截面積S不同,所以需要對(duì)比1、2、5的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)1、2、5的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線,如圖所示;(3)根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可知,橫梁的彎曲程度可能會(huì)受到橫梁的材質(zhì)、橫梁的長(zhǎng)度等因素的影響,所以可以提出的探究問題是:橫梁的彎曲程度h與橫梁的材質(zhì)(或橫梁的長(zhǎng)度)是否有關(guān)。5.答案(1)兩個(gè)相同的杯子、天平、熱水、冷水、冰柜、鐘表(2)在兩個(gè)相同的杯子中分別裝入適量的、等質(zhì)量的冷水和熱水;將兩杯水同時(shí)放入同一冰柜中進(jìn)行冷凍;每隔適當(dāng)?shù)臅r(shí)間,觀察水的狀態(tài)變化情況(3)若熱水先結(jié)冰,則傳說中的“姆佩巴效應(yīng)”是真的;若冷水先結(jié)冰或二者同時(shí)結(jié)冰,則傳說中的“姆佩巴效應(yīng)”是假的素養(yǎng)探究全練6.答案(1)10(2)①乙②見解析圖解析(1)由題中圖像知,當(dāng)時(shí)間t1=1s時(shí),路程s1=1m;當(dāng)時(shí)間t2=2s時(shí),路程s2=2m;當(dāng)時(shí)間