1. 小明通过阅读伽利略发现单摆等时性的故事,激发了他的探究热情,他用一端系一个螺母的细线做成一个单摆(如图所示),观察到螺母摆动过程中,每摆动一个来回所用的时间几乎相等。小明提出问题:螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关呢?作出猜想如下:
猜想一:可能跟螺母摆动的角度θ有关。
猜想二:可能跟细线的长度L有关。

(1)为验证猜想,除铁架台、细线和螺母外,还需要的测量仪器有秒表、量角器和
(2)小明在不同条件下,测出螺母来回摆动一次所用的时间t后,得到数据如下表:

①本实验用到的实验方法是
②对比2、3两次实验,可得出的结论是当螺母质量和细线长度一定时,螺母来回摆动一次的时间t与
(3)摆钟就是根据这个原理制成的。有一次小明发现家里的摆钟变慢了,要把它调准,小明应将摆钟的摆长调
【拓展】(实验改进)实验中小明发现,螺母来回摆动一次所用的时间很难测准,请你帮他想一个更准确的测量方法:
猜想一:可能跟螺母摆动的角度θ有关。
猜想二:可能跟细线的长度L有关。
(1)为验证猜想,除铁架台、细线和螺母外,还需要的测量仪器有秒表、量角器和
刻度尺
。(2)小明在不同条件下,测出螺母来回摆动一次所用的时间t后,得到数据如下表:
①本实验用到的实验方法是
控制变量
法。对比1、2两次实验,可得出结论:当螺母质量和摆动角度一定时,螺母来回摆动一次的时间t与细线长度L
有关。②对比2、3两次实验,可得出的结论是当螺母质量和细线长度一定时,螺母来回摆动一次的时间t与
螺母摆动的角度无关
。(3)摆钟就是根据这个原理制成的。有一次小明发现家里的摆钟变慢了,要把它调准,小明应将摆钟的摆长调
短
(填“长”或“短”)。【拓展】(实验改进)实验中小明发现,螺母来回摆动一次所用的时间很难测准,请你帮他想一个更准确的测量方法:
测出螺母来回摆动n次所用的时间,然后算出来回摆动一次所用的时间
。答案
(1)刻度尺 (2)①控制变量;细线长度L ②螺母摆动的角度无关 (3)短 【拓展】测出螺母来回摆动n次所用的时间,然后算出来回摆动一次所用的时间 【点拨】(1)因为探究螺母来回摆动一次所用的时间t可能跟摆长、摆角有关,故需要测量的工具有刻度尺、量角器、秒表。(3)由表格数据可知,其他条件相同时,螺母来回摆动一次的时间与细线长度有关,细线越长,螺母来回摆动一次的时间越长;细线越短,螺母来回摆动一次的时间越短。摆钟变慢即周期变长了,因此小明应将摆钟的摆长调短。【拓展】螺母摆动一个来回所用时间很难测准,解决这个问题的办法可以是采用累积法,即可以测出螺母来回摆动n次所用的时间,然后算出来回摆动一次所用的时间。
解析
【分析】
要解决这道单摆周期探究实验题,需明确实验目的是探究单摆来回摆动一次的时间(周期)的影响因素:首先根据实验需要测量的物理量选择仪器;实验中采用控制变量法分析数据得出结论;再将结论应用到摆钟调准的实际问题中,同时解决单次时间测量误差大的问题。
【解析】
(1) 实验需测量细线的长度,因此除给定仪器外,还需要刻度尺来测量长度。
(2) ① 探究周期与某一因素的关系时,控制其他因素不变,该方法为控制变量法;对比1、2两次实验,螺母质量、摆动角度相同,仅细线长度不同,周期不同,说明周期与细线长度有关。
② 对比2、3两次实验,螺母质量、细线长度相同,仅摆动角度不同,周期相同,说明周期与螺母摆动的角度无关。
(3) 摆钟变慢意味着周期变长,根据实验结论:细线越长周期越长,因此要调准摆钟,需将摆长调短。
【拓展】 单次摆动时间短,测量误差大,可采用累积法:测出螺母来回摆动n次的总时间,再除以n得到单次时间,提高测量准确性。
【答案】
(1)刻度尺
(2)①控制变量;细线长度L
②螺母摆动的角度无关
(3)短
【拓展】测出螺母来回摆动n次所用的时间,然后算出来回摆动一次所用的时间
【知识点】
单摆周期的影响因素、控制变量法、累积法
【点评】
本题是初中物理基础实验题,重点考查控制变量法的应用、实验结论的分析与实际应用,以及减小测量误差的方法,难度适中,适合学生掌握。
【难度系数】
0.6
要解决这道单摆周期探究实验题,需明确实验目的是探究单摆来回摆动一次的时间(周期)的影响因素:首先根据实验需要测量的物理量选择仪器;实验中采用控制变量法分析数据得出结论;再将结论应用到摆钟调准的实际问题中,同时解决单次时间测量误差大的问题。
【解析】
(1) 实验需测量细线的长度,因此除给定仪器外,还需要刻度尺来测量长度。
(2) ① 探究周期与某一因素的关系时,控制其他因素不变,该方法为控制变量法;对比1、2两次实验,螺母质量、摆动角度相同,仅细线长度不同,周期不同,说明周期与细线长度有关。
② 对比2、3两次实验,螺母质量、细线长度相同,仅摆动角度不同,周期相同,说明周期与螺母摆动的角度无关。
(3) 摆钟变慢意味着周期变长,根据实验结论:细线越长周期越长,因此要调准摆钟,需将摆长调短。
【拓展】 单次摆动时间短,测量误差大,可采用累积法:测出螺母来回摆动n次的总时间,再除以n得到单次时间,提高测量准确性。
【答案】
(1)刻度尺
(2)①控制变量;细线长度L
②螺母摆动的角度无关
(3)短
【拓展】测出螺母来回摆动n次所用的时间,然后算出来回摆动一次所用的时间
【知识点】
单摆周期的影响因素、控制变量法、累积法
【点评】
本题是初中物理基础实验题,重点考查控制变量法的应用、实验结论的分析与实际应用,以及减小测量误差的方法,难度适中,适合学生掌握。
【难度系数】
0.6
2.[福建期中] 在科学探究的过程中,所涉及的主要环节顺序正确的是(
A.猜想、提出问题、设计实验、评估、进行实验并收集证据
B.提出问题、猜想、设计实验、进行实验并收集证据、分析与评估
C.设计实验、进行实验并收集证据、提出问题、猜想、评估
D.分析与论证、提出问题、设计实验、猜想、评估、进行实验
B
)A.猜想、提出问题、设计实验、评估、进行实验并收集证据
B.提出问题、猜想、设计实验、进行实验并收集证据、分析与评估
C.设计实验、进行实验并收集证据、提出问题、猜想、评估
D.分析与论证、提出问题、设计实验、猜想、评估、进行实验
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题,需牢记科学探究的主要环节顺序:科学探究的起点是提出问题,接着基于问题作出猜想,之后设计实验方案,再进行实验收集证据,最后对结果分析评估。据此逐一判断选项即可。
【解析】
科学探究的主要环节依次为:①提出问题(探究的起点,发现并提出可探究的问题);②猜想与假设(根据经验对问题答案作出猜想);③设计实验(规划探究的具体方案);④进行实验并收集证据(按方案操作,记录实验证据);⑤分析与论证(对证据分析得出结论);⑥评估(对探究过程和结果评价反思)。
对选项分析:
A选项顺序为“猜想→提出问题”,不符合探究起点要求,错误;
B选项顺序为“提出问题→猜想→设计实验→进行实验并收集证据→分析与评估”,完全符合科学探究环节顺序,正确;
C选项先设计实验再提出问题,逻辑错误;
D选项先分析与论证再提出问题,不符合探究流程,错误。
【答案】
B
【知识点】
科学探究的基本环节
【点评】
本题考查科学探究的基础环节顺序,属于识记类基础题,难度较低,准确记忆探究步骤即可快速作答。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需牢记科学探究的主要环节顺序:科学探究的起点是提出问题,接着基于问题作出猜想,之后设计实验方案,再进行实验收集证据,最后对结果分析评估。据此逐一判断选项即可。
【解析】
科学探究的主要环节依次为:①提出问题(探究的起点,发现并提出可探究的问题);②猜想与假设(根据经验对问题答案作出猜想);③设计实验(规划探究的具体方案);④进行实验并收集证据(按方案操作,记录实验证据);⑤分析与论证(对证据分析得出结论);⑥评估(对探究过程和结果评价反思)。
对选项分析:
A选项顺序为“猜想→提出问题”,不符合探究起点要求,错误;
B选项顺序为“提出问题→猜想→设计实验→进行实验并收集证据→分析与评估”,完全符合科学探究环节顺序,正确;
C选项先设计实验再提出问题,逻辑错误;
D选项先分析与论证再提出问题,不符合探究流程,错误。
【答案】
B
【知识点】
科学探究的基本环节
【点评】
本题考查科学探究的基础环节顺序,属于识记类基础题,难度较低,准确记忆探究步骤即可快速作答。
【难度系数】
0.8
3.(教材习题改编)湿巾纸是常见的清洁用品,韧性是湿巾纸优劣的一项重要指标。小北在比较不同品牌湿巾纸的韧性时,为了获得最可信的结果,经过思考,他将采取“用不同品牌的湿巾纸提重物,看看最多能提起多重的物体”的方案,就小北思考方案这一环节而言,属于科学探究中的(
A.提出问题
B.猜想与假设
C.设计实验与制订方案
D.进行实验
C
)A.提出问题
B.猜想与假设
C.设计实验与制订方案
D.进行实验
答案
C
解析
【分析】首先明确科学探究各环节的含义:提出问题是提出需探究的疑问;猜想与假设是对探究结果的推测;设计实验与制订方案是规划探究的具体方法、步骤;进行实验是按方案实际操作。题目中小北思考的是探究湿巾纸韧性的具体方法方案,需判断该行为所属环节。
【解析】科学探究的“设计实验与制订方案”环节,核心是规划探究的具体方法、步骤等。题目中小北思考“用不同品牌的湿巾纸提重物,看看最多能提起多重的物体”的探究方案,属于规划探究方法的环节,对应选项C。A选项提出问题是提出探究的问题,B选项猜想与假设是对结果的猜测,D选项进行实验是实际操作,均不符合题意。
【答案】C
【知识点】科学探究的环节
【点评】本题考查科学探究的基本环节,属于基础题,需准确区分各环节的特点,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】科学探究的“设计实验与制订方案”环节,核心是规划探究的具体方法、步骤等。题目中小北思考“用不同品牌的湿巾纸提重物,看看最多能提起多重的物体”的探究方案,属于规划探究方法的环节,对应选项C。A选项提出问题是提出探究的问题,B选项猜想与假设是对结果的猜测,D选项进行实验是实际操作,均不符合题意。
【答案】C
【知识点】科学探究的环节
【点评】本题考查科学探究的基本环节,属于基础题,需准确区分各环节的特点,难度较低。
【难度系数】0.8
4.科学探索之旅就是人类永无止境的探究历程。关于科学探究,下列说法中错误的是 (
A.善于发现问题、提出问题是科学探究的第一步
B.没有猜想和假设,便不可能有科学的解释
C.实验数据不能说明任何问题,因为它包含着许多偶然因素
D.分析数据,加上集体讨论才有可能得出较为正确的结论
C
)A.善于发现问题、提出问题是科学探究的第一步
B.没有猜想和假设,便不可能有科学的解释
C.实验数据不能说明任何问题,因为它包含着许多偶然因素
D.分析数据,加上集体讨论才有可能得出较为正确的结论
答案
C
解析
【分析】
要解决本题,需明确科学探究的基本环节,逐一分析每个选项的说法是否符合科学探究的逻辑,找出错误的选项。
【解析】
科学探究的基本环节包括:提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、收集证据、分析论证、交流合作等。
A选项:善于发现问题、提出问题是科学探究的第一步,符合科学探究的流程,说法正确;
B选项:猜想和假设为科学探究指明方向,没有合理的猜想与假设,难以形成科学的解释,说法正确;
C选项:实验数据是科学探究中收集证据的核心依据,单次实验数据虽可能存在偶然因素,但通过多次实验、合理分析,实验数据能为结论提供支撑,并非不能说明任何问题,该说法错误;
D选项:分析实验数据并结合集体讨论,可减少主观偏差,更易得出正确结论,说法正确。
因此错误的说法是C选项。
【答案】
C
【知识点】
科学探究的环节
【点评】
本题考查科学探究的基本步骤,属于基础概念题,侧重考查学生对科学探究各环节作用的理解,难度较低。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需明确科学探究的基本环节,逐一分析每个选项的说法是否符合科学探究的逻辑,找出错误的选项。
【解析】
科学探究的基本环节包括:提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、收集证据、分析论证、交流合作等。
A选项:善于发现问题、提出问题是科学探究的第一步,符合科学探究的流程,说法正确;
B选项:猜想和假设为科学探究指明方向,没有合理的猜想与假设,难以形成科学的解释,说法正确;
C选项:实验数据是科学探究中收集证据的核心依据,单次实验数据虽可能存在偶然因素,但通过多次实验、合理分析,实验数据能为结论提供支撑,并非不能说明任何问题,该说法错误;
D选项:分析实验数据并结合集体讨论,可减少主观偏差,更易得出正确结论,说法正确。
因此错误的说法是C选项。
【答案】
C
【知识点】
科学探究的环节
【点评】
本题考查科学探究的基本步骤,属于基础概念题,侧重考查学生对科学探究各环节作用的理解,难度较低。
【难度系数】
0.6
5.[东莞期末]图甲、乙中间的两个圆一样大吗?小芳:图甲的圆大。小明:图乙的圆大。小芳和小明的行为属于科学探究中的哪一步骤 (

A.提出问题
B.猜想与假设
C.获取信息
D.分析与论证
B
)A.提出问题
B.猜想与假设
C.获取信息
D.分析与论证
答案
B
解析
【分析】首先明确科学探究的各环节定义:提出问题是针对现象提出疑问;猜想与假设是根据已有经验或知识对问题的结果作出猜测;获取信息是收集相关资料或数据;分析与论证是对信息进行处理并得出结论。题目中,小芳和小明针对“两个中间的圆是否一样大”的问题,分别给出自己的判断,属于对问题结果的猜测,对应猜想与假设环节。
【解析】逐一分析选项:A选项提出问题是提出疑问,而小芳和小明已有明确判断,不符合;B选项猜想与假设是对问题答案作出猜测,符合两人的行为;C选项获取信息是收集信息,题目中无收集信息的动作,不符合;D选项分析与论证是处理信息得出结论,两人未进行论证,不符合。因此答案为B。
【答案】B
【知识点】科学探究的环节
【点评】本题考查科学探究基本步骤的区分,属于基础概念题,需准确掌握各探究环节的含义。
【难度系数】0.7
【解析】逐一分析选项:A选项提出问题是提出疑问,而小芳和小明已有明确判断,不符合;B选项猜想与假设是对问题答案作出猜测,符合两人的行为;C选项获取信息是收集信息,题目中无收集信息的动作,不符合;D选项分析与论证是处理信息得出结论,两人未进行论证,不符合。因此答案为B。
【答案】B
【知识点】科学探究的环节
【点评】本题考查科学探究基本步骤的区分,属于基础概念题,需准确掌握各探究环节的含义。
【难度系数】0.7
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