14. 投石车竞赛是全国青少年未来工程师博览与竞赛的一个项目,即利用KT板、PVC管等限定器材制作模拟古代攻城的投石车,利用橡皮筋作为动力进行沙包的投掷。如图所示为某参赛小组设计的投石车结构图。在调试过程中,小组同学发现,挂16根橡皮筋时,沙包投掷距离为4 m;挂17根橡皮筋时,沙包投掷距离为4.2 m。请根据这一现象,提出一个可探究的科学问题:?

答案
解:沙包投掷的距离大小与所挂橡皮筋的根数是否有关
解析
【分析】
首先观察实验现象:挂16根橡皮筋时,沙包投掷距离为4m;挂17根橡皮筋时,沙包投掷距离为4.2m。两个场景中,仅改变了橡皮筋的根数,沙包投掷距离随之变化,因此可围绕“沙包投掷距离”和“橡皮筋根数”的关系,提出可探究的科学问题,明确实验的变量关联。
【解析】
实验中,其他条件不变,仅改变橡皮筋的根数,沙包投掷距离发生了变化,因此可提出的可探究科学问题为:沙包投掷的距离大小与所挂橡皮筋的根数是否有关。
【答案】
沙包投掷的距离大小与所挂橡皮筋的根数是否有关
【知识点】
科学探究
【点评】
本题考查科学探究环节中提出可探究科学问题的能力,需准确识别实验中的自变量(橡皮筋根数)和因变量(沙包投掷距离),结合现象提出合理问题,难度适中。
【难度系数】
0.6
首先观察实验现象:挂16根橡皮筋时,沙包投掷距离为4m;挂17根橡皮筋时,沙包投掷距离为4.2m。两个场景中,仅改变了橡皮筋的根数,沙包投掷距离随之变化,因此可围绕“沙包投掷距离”和“橡皮筋根数”的关系,提出可探究的科学问题,明确实验的变量关联。
【解析】
实验中,其他条件不变,仅改变橡皮筋的根数,沙包投掷距离发生了变化,因此可提出的可探究科学问题为:沙包投掷的距离大小与所挂橡皮筋的根数是否有关。
【答案】
沙包投掷的距离大小与所挂橡皮筋的根数是否有关
【知识点】
科学探究
【点评】
本题考查科学探究环节中提出可探究科学问题的能力,需准确识别实验中的自变量(橡皮筋根数)和因变量(沙包投掷距离),结合现象提出合理问题,难度适中。
【难度系数】
0.6
15.[科学实践]如图所示,用双手分别捏着两张纸条的上端,使它们垂挂在胸前,猜测一下,如果沿两张纸条的中间向下吹气,可能会发生什么现象?操作一下,你看到了什么现象?对此你产生了什么疑问?并记录在下面的横线上。

(1)你的猜测:。
(2)动手实验后,你看到的现象:。
。
(3)你的问题:。
?
(1)你的猜测:。
(2)动手实验后,你看到的现象:。
。
(3)你的问题:。
?
答案
解:
(1) 两张纸条会向外侧分开
(2) 两张纸条没有向外侧分开,反而相互向中间靠拢
(3) 沿两张纸条中间向下吹气时,纸条为什么会向中间靠拢而不是向两边分开
(1) 两张纸条会向外侧分开
(2) 两张纸条没有向外侧分开,反而相互向中间靠拢
(3) 沿两张纸条中间向下吹气时,纸条为什么会向中间靠拢而不是向两边分开
解析
【分析】首先结合日常直观经验对吹气时纸条的运动做出猜测;实际操作后观察真实现象,再基于物理知识分析现象,最后提出相关疑问。
【解析】(1) 初始猜测:沿两张纸条中间向下吹气时,纸条会向外侧分开;(2) 实验后观察到的现象:两张纸条没有向外侧分开,反而相互向中间靠拢;(3) 提出的疑问:沿两张纸条中间向下吹气时,纸条为什么会向中间靠拢而不是向两边分开。
【答案】(1) 两张纸条会向外侧分开;(2) 两张纸条没有向外侧分开,反而相互向中间靠拢;(3) 沿两张纸条中间向下吹气时,纸条为什么会向中间靠拢而不是向两边分开
【知识点】流体压强与流速的关系
【点评】本题通过简单的小实验考查流体压强与流速的关系,贴近生活,能帮助学生直观理解物理规律,培养科学探究的意识。
【难度系数】0.6
【解析】(1) 初始猜测:沿两张纸条中间向下吹气时,纸条会向外侧分开;(2) 实验后观察到的现象:两张纸条没有向外侧分开,反而相互向中间靠拢;(3) 提出的疑问:沿两张纸条中间向下吹气时,纸条为什么会向中间靠拢而不是向两边分开。
【答案】(1) 两张纸条会向外侧分开;(2) 两张纸条没有向外侧分开,反而相互向中间靠拢;(3) 沿两张纸条中间向下吹气时,纸条为什么会向中间靠拢而不是向两边分开
【知识点】流体压强与流速的关系
【点评】本题通过简单的小实验考查流体压强与流速的关系,贴近生活,能帮助学生直观理解物理规律,培养科学探究的意识。
【难度系数】0.6
16.[科学态度]著名科学家罗伯特·波义耳在一次实验中,不小心将某液体溅到紫罗兰花瓣上,过了一会儿,他惊奇地发现,紫色的花瓣上出现了红点。波义耳对这一意外的发现,做出了各种假设,经过多次实验验证,探究普遍规律,终于获得了成功。从波义耳获得该成功的过程中,你得到了什么启示?
答案
解:科学并不神秘,科学的发现往往源于对身边现象、实验意外的细心观察与好奇。面对特殊的现象要主动提出问题、做出合理假设,并且通过多次实验验证猜想,秉持严谨求实、坚持不懈的探究态度不断探索,就有可能发现普遍的科学规律,获得探究的成功。
解析
【分析】本题要求结合波义耳的探究过程谈启示,需先梳理波义耳的探究步骤:意外将液体溅到紫罗兰花瓣→观察到花瓣变红→产生好奇并提出假设→多次实验验证→总结出普遍规律,再从这些步骤中提炼出科学探究所需的观察、提问、假设、实验验证等关键要素,进而得出启示。
【解析】波义耳的成功源于对实验中意外现象的细心观察与好奇,他未放过这一特殊现象,而是主动提出问题、做出合理假设,再通过多次严谨的实验验证猜想,最终总结出普遍规律。因此,启示需围绕“重视观察意外现象、主动提出问题、严谨实验验证、秉持科学探究态度”等方面展开,结合科学探究的核心要求组织语言即可。
【答案】科学并不神秘,科学的发现往往源于对身边现象、实验意外的细心观察与好奇。面对特殊的现象要主动提出问题、做出合理假设,并且通过多次实验验证猜想,秉持严谨求实、坚持不懈的探究态度不断探索,就有可能发现普遍的科学规律,获得探究的成功。
【知识点】科学探究方法、科学态度
【点评】本题结合经典科学史案例,考查学生对科学探究过程与科学素养的理解,引导学生树立正确的科学探究观念,注重从实际案例中提炼科学方法与探究态度,具有较强的教育意义。
【难度系数】0.6
【解析】波义耳的成功源于对实验中意外现象的细心观察与好奇,他未放过这一特殊现象,而是主动提出问题、做出合理假设,再通过多次严谨的实验验证猜想,最终总结出普遍规律。因此,启示需围绕“重视观察意外现象、主动提出问题、严谨实验验证、秉持科学探究态度”等方面展开,结合科学探究的核心要求组织语言即可。
【答案】科学并不神秘,科学的发现往往源于对身边现象、实验意外的细心观察与好奇。面对特殊的现象要主动提出问题、做出合理假设,并且通过多次实验验证猜想,秉持严谨求实、坚持不懈的探究态度不断探索,就有可能发现普遍的科学规律,获得探究的成功。
【知识点】科学探究方法、科学态度
【点评】本题结合经典科学史案例,考查学生对科学探究过程与科学素养的理解,引导学生树立正确的科学探究观念,注重从实际案例中提炼科学方法与探究态度,具有较强的教育意义。
【难度系数】0.6
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