11.什么是可探究的科學(xué)問(wèn)題?
日常生活、自然現(xiàn)象中有許多現(xiàn)象會(huì)讓我們產(chǎn)生疑問(wèn),把疑問(wèn)陳述出來(lái),就形成了問(wèn)題,但不一定是科學(xué)問(wèn)題.像個(gè)人愛(ài)好、道德判斷、價(jià)值選擇方面的問(wèn)題都不屬于科學(xué)問(wèn)題.比如,“哪種品牌的運(yùn)動(dòng)鞋更好?”“為減少污染和交通擁堵,應(yīng)該限制小汽車(chē)的使用嗎?”等都不屬于科學(xué)問(wèn)題.
科學(xué)問(wèn)題是指能夠通過(guò)收集數(shù)據(jù)而回答的問(wèn)題.例如,“純水和鹽水哪一個(gè)結(jié)冰更快?”就是一個(gè)科學(xué)問(wèn)題,因?yàn)槟憧梢酝ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)收集信息并予以解答.
并不是每一個(gè)科學(xué)問(wèn)題都可以進(jìn)行探究,當(dāng)問(wèn)題太泛化或太模糊,就難以進(jìn)行科學(xué)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(xué)問(wèn)題描述的是兩個(gè)或多個(gè)變量之間的關(guān)系,其中的變量必須是可檢驗(yàn)的.也就是說(shuō),可以探究的科學(xué)問(wèn)題中的因變量和自變量都是可以觀(guān)察或測(cè)量的.例如,“增加氣球與頭發(fā)的摩擦次數(shù)會(huì)改變氣球貼在墻上的效果嗎?”,在這個(gè)問(wèn)題中,氣球與頭發(fā)的摩擦次數(shù)是自變量,氣球貼在墻上的效果是因變量,我們通過(guò)改變自變量就可以檢測(cè)因變量怎樣變化.
一個(gè)可探究的科學(xué)問(wèn)題可以有不同的陳述方式,常見(jiàn)的陳述方式有下列三種.方式一:某個(gè)變量影響另一個(gè)變量嗎?例如,導(dǎo)體的長(zhǎng)度影響導(dǎo)體的電阻大小嗎?方式二:如果改變某個(gè)變量,另一個(gè)變量會(huì)怎樣變化?例如,如果增大導(dǎo)體兩端的電壓,導(dǎo)體中的電流就增大嗎?方式三:一個(gè)變量跟另一個(gè)變量有關(guān)嗎?例如,電流跟電壓有關(guān)嗎?
科學(xué)探究的過(guò)程是圍繞可探究的問(wèn)題展開(kāi)的,正是由于有了可探究的科學(xué)問(wèn)題,才能使探究過(guò)程具有明確的方向.
物理課上,老師做了這樣一個(gè)演示實(shí)驗(yàn):如圖所示,將一段裸導(dǎo)線(xiàn)和一段電阻絲串聯(lián)接入電路,并在電阻絲和裸導(dǎo)線(xiàn)上裹上相同的兩張紙.接通電路,觀(guān)察到通電的電阻絲使紙片燃燒,而裸導(dǎo)線(xiàn)上裹的紙卻沒(méi)有燃燒.請(qǐng)你根據(jù)這個(gè)演示提出一個(gè)相關(guān)的、可探究的物理問(wèn)題,并根據(jù)問(wèn)題提出一個(gè)對(duì)應(yīng)的猜想.
問(wèn)題:通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻有關(guān)嗎?(問(wèn)題準(zhǔn)確即可)
猜想:通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻有關(guān)(必須與問(wèn)題對(duì)應(yīng)).

分析 根據(jù)文中“關(guān)于科學(xué)問(wèn)題的陳述方式”并結(jié)合給出的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象提出問(wèn)題,然后提出合理的猜想.

解答 解:
(1)由題可知,在電阻絲和裸導(dǎo)線(xiàn)上的紙相同,串聯(lián)電路電流相同,但電阻絲和裸導(dǎo)線(xiàn)的電阻不同(自變量);通電后,觀(guān)察到通電的電阻絲使紙片燃燒,而裸導(dǎo)線(xiàn)上裹的紙卻沒(méi)有燃燒,即通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量不同(因變量);
結(jié)合閱讀材料中“關(guān)于科學(xué)問(wèn)題的陳述方式”可提出問(wèn)題如下:
①通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻有關(guān)嗎?
或者②導(dǎo)體的電阻影響通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量嗎?
或者③如果增大導(dǎo)體的電阻,通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就增大嗎?
(2)對(duì)應(yīng)的猜想:
①通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻有關(guān);
②導(dǎo)體的電阻影響通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量;
③如果增大導(dǎo)體的電阻,通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就增大.
故答案為:
問(wèn)題:通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻有關(guān)嗎?(問(wèn)題準(zhǔn)確即可)
猜想:通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻有關(guān)(猜想要與問(wèn)題對(duì)應(yīng)).

點(diǎn)評(píng) 本題考查了問(wèn)題與猜想的提出,關(guān)鍵是對(duì)“關(guān)于科學(xué)問(wèn)題的陳述方式”的理解,以及分析該實(shí)驗(yàn)中的自變量和因變量.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.某滑輪組經(jīng)改進(jìn)后提高了機(jī)械效率,若用它把同一物體勻速提到同樣的高度,改進(jìn)后與改進(jìn)前相比較,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( 。
A.做的有用功不變B.做的總功減少了
C.做的額外功增加了D.做的有用功跟總功的比值增大了

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.在學(xué)習(xí)吉他演奏的過(guò)程中,小華發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低是受各種因素影響的,他決定對(duì)此進(jìn)行研究.經(jīng)過(guò)和同學(xué)們討論,提出了以下猜想:
猜想1.琴弦發(fā)出的聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的橫截面積有關(guān);
猜想2.琴弦發(fā)出的聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的長(zhǎng)短有關(guān);
猜想3.琴弦發(fā)出的聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的材料有關(guān);
為了驗(yàn)證上述猜想是否正確,他們找到了下表所列9種規(guī)格的琴弦,因?yàn)橐粽{(diào)的高低取決于聲源振動(dòng)的頻率,于是借來(lái)一個(gè)能夠測(cè)量振動(dòng)頻率的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
編號(hào)材料長(zhǎng)度(cm)橫截面積(cm2
A600.76
B600.89
C601.02
D800.76
E801.02
F1000.76
G801.02
H尼龍801.02
I尼龍1001.02
(1)為了驗(yàn)證猜想一,應(yīng)選用編號(hào)為A、B、C、的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(2)為了驗(yàn)證猜想二,應(yīng)選用編號(hào)為A、D、F、的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(3)為了驗(yàn)證猜想三,應(yīng)選用編號(hào)為E、G、H、的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(4)在上述探究過(guò)程中,總要控制某些因素,使它們保持不變,進(jìn)而尋找出與另外一些因素的關(guān)系,這種實(shí)驗(yàn)的研究方法是控制變量法.
(5)隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行,小華又覺(jué)得琴弦音調(diào)的高低,可能與琴弦的松緊度有關(guān).他為了證明這個(gè)猜想,他選取兩根材料相同、橫截面積相同、長(zhǎng)度相同、控制撥弦的力相同的琴弦,使兩根同一端固定,另外一端進(jìn)行松緊程度調(diào)節(jié),要求一張一弛,用大小相同的力撥動(dòng)琴弦,比較發(fā)音情況.如果兩根琴弦發(fā)出的聲音音調(diào)不同,表明小華的猜想是正確(選填“正確”或“錯(cuò)誤”).

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.演繹式探究:
葉子姐姐在探究“質(zhì)量為m、底面積為S的硬幣起飛”的條件時(shí):
(1)她查閱資料得知:在地面附近同一高度或高度差不顯著的情況下,空氣流速v與壓強(qiáng)p的關(guān)系可表示為:$\frac{1}{2}$ρv2+p=C 式中C是常量,ρ表示空氣密度.根據(jù)上述關(guān)系式可知:空氣流速越大,壓強(qiáng)越大.
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):如圖所示,在水平桌面上放置一個(gè)硬幣并沿箭頭所示方向吹氣,氣流通過(guò)硬幣上部,由于硬幣下面沒(méi)有氣流通過(guò),從而產(chǎn)生壓力差,給硬幣一個(gè)向上的動(dòng)力,這個(gè)壓力差剛好等于硬幣重力時(shí),硬幣剛好“飛起”.則根據(jù)上述流速與壓強(qiáng)的關(guān)系式可知,硬幣下方空氣壓強(qiáng)p=C.剛好將硬幣吹起時(shí),硬幣上、下表面的壓力差△F=G.
(3)剛好將硬幣吹起時(shí)吹氣速度v的表達(dá)式v=$\sqrt{\frac{2mg}{ρS}}$.(用ρ、S、m或g表示).

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.在學(xué)習(xí)吉他演奏的過(guò)程中,小華發(fā)現(xiàn)琴弦振動(dòng)頻率受一些因素影響.如表列出實(shí)驗(yàn)用的9種不同規(guī)格的琴弦,并借來(lái)一個(gè)專(zhuān)門(mén)測(cè)量振動(dòng)頻率的儀器,他和同學(xué)們利用器材,計(jì)劃探究“琴弦振動(dòng)頻率跟琴弦的橫截面積的關(guān)系”:
(1)小華和他的同學(xué)們計(jì)劃探究的自變量是琴弦的橫截面積,應(yīng)該控制的變量是琴弦的材料和長(zhǎng)度.
(2)如果小華選擇了琴弦E、G、H進(jìn)行實(shí)驗(yàn).根據(jù)所選的琴弦,小華和他的同學(xué)們實(shí)際探究琴弦振動(dòng)頻率跟琴弦的材料的關(guān)系.
(3)小華他們?yōu)榱送瓿捎?jì)劃探究的實(shí)驗(yàn),應(yīng)選擇琴弦A、B、C(或D、E)(填寫(xiě)琴弦的編號(hào)).
編號(hào)材料長(zhǎng)度(cm)橫截面積(mm2
A600.76
B600.89
C601.02
D800.76
E801.02
F1001.02
G801.02
H尼龍801.02
I尼龍1001.02

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

16.小吳看見(jiàn)學(xué)校門(mén)口安裝了一種太陽(yáng)能壁燈.如圖,它的主要部件有光控開(kāi)關(guān)Sl(光照強(qiáng)度不足時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合的開(kāi)關(guān))、延時(shí)感應(yīng)開(kāi)關(guān)S2(有人靠近到一定距離后會(huì)自動(dòng)閉合一段時(shí)間的開(kāi)關(guān))、太陽(yáng)能發(fā)電板、鋰電池、LED燈(它的光照強(qiáng)度超過(guò)光控開(kāi)關(guān)Sl的臨界點(diǎn))、支架等.白天太陽(yáng)能發(fā)電板發(fā)出的電儲(chǔ)存在內(nèi)部的鋰電池中,只有當(dāng)光照強(qiáng)度不足、有人靠近時(shí)才會(huì)自動(dòng)亮燈3分鐘.
小吳在不拆開(kāi)該燈的情況下對(duì)燈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行探究:
[分析與判斷]
根據(jù)對(duì)自動(dòng)亮燈條件的分析,可以判斷光控開(kāi)關(guān)S1和延時(shí)感應(yīng)開(kāi)關(guān)S2的連接方式為串聯(lián).
[問(wèn)題與猜測(cè)]
小吳仔細(xì)觀(guān)察外觀(guān)后沒(méi)有發(fā)現(xiàn)光控開(kāi)關(guān)Sl的位置,他提出如下的猜想:
①可能在LED燈上  ②可能在延時(shí)開(kāi)關(guān)上  ③可能在太陽(yáng)能發(fā)電板上
[推理與實(shí)驗(yàn)]
(1)小吳思考后排除了猜想①的可能,因?yàn)槿绻贚ED燈上,那么在電池充滿(mǎn)電后晚上有人靠近時(shí)會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象為C.
A.不會(huì)發(fā)光         B.正常發(fā)光          C.燈泡不斷地閃爍
(2)小吳在驗(yàn)證其它二種猜想時(shí)可采用的實(shí)驗(yàn)方案是用不透明的物體遮住太陽(yáng)能發(fā)電板(或用不透明的物體遮住延時(shí)感應(yīng)開(kāi)關(guān)).

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.某小組同學(xué)根據(jù)“浸入水中的鐵塊最終靜止在容器底部、浸入水中的木塊最終漂浮水面上”的現(xiàn)象,猜想:物塊的密度可能會(huì)對(duì)她浸入水中后的最終狀態(tài)有影響,欲使他們用若干體積相同、密度不同的實(shí)心物塊和水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及觀(guān)察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄在表中.
實(shí)驗(yàn)序號(hào)123456
物塊ABCDEF
物塊的密度(x103千克/米32.72.21.60.80.60.4
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象      
(1)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1或2或3的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象,可得出的初步結(jié)論是:當(dāng)浸入水中實(shí)心物塊的密度大于水的密度時(shí),物塊最終靜止在容器底部.
(2)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)4或5或6中的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象,可得出的初步結(jié)論是:當(dāng)浸入水中實(shí)心物塊的密度小于水的密度時(shí),物塊最終漂浮在水面上.
(3)分析比較實(shí)驗(yàn)西藥4、5和6中的數(shù)據(jù)、現(xiàn)象及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:體積相同的實(shí)心物塊,密度越小的露出水面的體積越大.
(4)小明同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有限,得到的初步結(jié)論未必有普遍性,應(yīng)該用更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證,于是他決定進(jìn)一步研究密度范圍在0.8×103千克/米3至1.6×103千克/米3內(nèi)的實(shí)心物塊浸入水中后的最終狀態(tài),為上述結(jié)論提供足夠的證據(jù).

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.物體只在重力作用下由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)只在沒(méi)有空氣的空間才能發(fā)生,在有空氣的空間,如果空氣阻力相對(duì)物體的重力比較小,可以忽略,物體的下落也可以近似地看作自由落體運(yùn)動(dòng).為了探究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間與哪些因素有關(guān),同學(xué)小王有如下猜想:
猜想一:物體下落的時(shí)間與物體的材料有關(guān);
猜想二:物體下落的時(shí)間與物體下落的高度有關(guān);
猜想三:物體下落的時(shí)間與物體的質(zhì)量有關(guān).
為驗(yàn)證猜想的正確性,幾位同學(xué)用三個(gè)金屬球做了一系列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下:
實(shí)驗(yàn)序號(hào)材料 物質(zhì)質(zhì)量
(kg)
下落高度(m)下落時(shí)間(s)
1鐵球1201.96
2鐵球1302.47
3鉛球1201.96
4鉛球1201.96
(1)為了驗(yàn)證猜想一,應(yīng)比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和3,結(jié)論是:物體由靜止開(kāi)始下落,下落的快慢與材料無(wú)關(guān);
(2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),宇航員在月球上將小鐵片和羽毛在同一地點(diǎn)、同一高度同時(shí)釋放,它們將A
A、同時(shí)落地 B、鐵片先落地,羽毛后落地 C、羽毛先落地,鐵片后落地
(3)小敏同學(xué)也對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了研究,她讓兩片完全相同的紙(一張平鋪,另一張對(duì)折)同時(shí)從三樓由靜止開(kāi)始下落,她發(fā)現(xiàn)兩片紙不相等(同時(shí)/不同時(shí))著地,此下落過(guò)程中兩片紙作的紙所受的阻力相對(duì)于紙的重力不能忽略不計(jì)(是/不是)自由落體運(yùn)動(dòng).

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.在如圖所示的電路中,不正確的說(shuō)法是( 。
A.閉合S1,斷開(kāi)S2,L1發(fā)光,L2不發(fā)光B.閉合S1、S2,L1、L2都發(fā)光
C.閉合S2,斷開(kāi)S1,L1、L2都發(fā)光D.S1、S2都斷開(kāi),L1、L2都不發(fā)光

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同步練習(xí)冊(cè)答案