專題21 考查科學(xué)探究七要素問題解題要領(lǐng)（學(xué)生版）

專題21考查科學(xué)探究七要素問題解題要領(lǐng)中考典型例題解析【例題1】如圖,把裝有水的酒杯放在桌上,用濕潤的手指摩擦杯口邊緣使其發(fā)聲,改變水量發(fā)現(xiàn)發(fā)出的聲音不同。對此同學(xué)們提出四個問題,其中較有價值且可探究的問題是()A.手指摩擦為什么能使杯發(fā)出不同聲音B.聲音是由水振動產(chǎn)生的嗎C.音調(diào)為什么會隨水量變化而變化D.音調(diào)和水量多少有什么關(guān)系【例題2】科學(xué)探究活動通常包括以下要素：提出問題，猜想與假設(shè)，設(shè)計實驗與制訂計劃，進行實驗與收集證據(jù)，分析與論證，評估，交流與合作．某班物理課外學(xué)習(xí)小組在進行《探究--摩擦力的大小與什么有關(guān)》的課題研究時，同學(xué)們提出“滑動摩擦力大小可能與接觸面間的壓力有關(guān)”(1)這屬于科學(xué)探究活動的______要素．(2)他們用如圖1所示的實驗裝置來探究木塊A受到的滑動摩擦力與壓力的關(guān)系，已測得木塊A的質(zhì)量為100g，測定木板B在拉力作用下發(fā)生相對于木塊A運動時彈簧測力計的示數(shù)F，得到一組F與相應(yīng)的放在木塊A上的砝碼重力G的數(shù)據(jù)(如表)．請在表格中的空格內(nèi)填上合理的數(shù)據(jù)，并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在如圖2所示的方格坐標紙中作出滑動摩擦力Ff與壓力FN的關(guān)系圖象．

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g取10N/Kg)(3)根據(jù)你作出的圖象所得出的結(jié)論判斷：當(dāng)放在木塊A上的砝碼重力G為3.00N，木板B在拉力作用下發(fā)生相對于木塊A運動時，木塊A所受滑動摩擦力應(yīng)為______N．【例題3】小林做“碘的升華”實驗時,用酒精燈直接對放有少量固態(tài)碘的碘升華管加熱,如圖所示。發(fā)現(xiàn)碘升華管內(nèi)出現(xiàn)紫色的碘蒸氣,小林認為碘從固態(tài)變成了氣態(tài),是升華現(xiàn)象。小紅查閱資料發(fā)現(xiàn):常壓下,碘的熔點為113.60℃,碘的沸點為184.25℃,酒精燈火焰的溫度約400℃。根據(jù)這些資料,小紅認為小林所做的實驗中,碘可能經(jīng)歷了由固態(tài)到液態(tài)再到氣態(tài)的變化過程,小林的實驗并不能得出碘升華的結(jié)論。請針對小紅的質(zhì)疑,設(shè)計一個實驗,證明碘能從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)?？梢赃x用上述器材或補充必要的輔助器材。寫出實驗方案并簡要說明。【例題4】探究“影響浮力大小的因素”時,小紅做了如圖所示的實驗。請你根據(jù)她的實驗探究,回答下列問題:(1)比較圖B和C可知,物體受到的浮力大小與排開液體的________有關(guān)。(2)比較圖C和E可知,物體受到的浮力大小與液體的________有關(guān)。(3)比較圖C和________可知,浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。(4)圖E中物體受到浮力大小為________N。(5)比較圖C和E可知,水對杯底部的壓強________(選填“大于”“小于”或“等于”)酒精對杯底部的壓強?！纠}5】一天，小熊在實驗室里進行了探究“影響蒸發(fā)快慢的因素”的活動。(1)如下是部分操作過程，①在兩塊相同的玻璃板A、B上，同時滴上(選填“等量”或“不等量”)的酒精；②使玻璃板A上的酒精表面積變大，玻璃板B不作處理，并保持其它條件不變：③觀察兩塊玻璃板上酒精蒸發(fā)的快慢。(2)上述活動是為了探究蒸發(fā)快慢與(選填“液體溫度”或“液體表面積”)的關(guān)系。會觀察到玻璃板(選填“A”或“B“)上的酒精蒸發(fā)得快些。(3)小熊在進行實驗時不小心將溫度計的玻璃泡浸入了酒精中，將其拿出后，溫度計的示數(shù)會暫時(選填“變大”成“變小“)，這是因為酒精蒸發(fā)(選填“吸熱”成“放熱”)造成的。【例題6】在“探究串聯(lián)電路電壓的特點”活動中。(1)如圖所示，連接電路時，至少需要根導(dǎo)線；實驗中應(yīng)選擇規(guī)格(選填“相同”或“不同”)的小燈泡。(2)在測L1兩端電壓時，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為零，原因可能是(填一種即可)。(3)小芳保持電壓表的B連接點不動，只斷開A連接點，并改接到C連接點上，測量L2兩端電壓。她能否測出L2兩端電壓？，理由是：。(4)小明分別出AB、BC、AC間的電壓并記錄在如下表格中，分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論：串聯(lián)電路總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。請對小明的做法進行評價：，改進方法是。UAB/VUBC/VUAC/V2.61.84.4【例題7】小華同學(xué)在學(xué)習(xí)阿基米德原理后，發(fā)現(xiàn)用彈簧測力計也能測量金屬塊的密度。于是和同學(xué)一起按以下操作進行實驗：甲乙先用彈簧測力計掛著金屬塊靜止在空中如圖甲所示，彈簧測力計的示數(shù)為N。然后將金屬塊緩慢地完全浸沒在水中，示數(shù)如圖乙所示，則金屬塊所受的浮力為N，可求出金屬塊的體積為m3。通過計算，金屬塊的密度為kg/m3。實驗中讓金屬塊在水中的深度繼續(xù)下降，不接觸杯底，金屬塊受到的浮力將如何變化？。在交流討論中，小李同學(xué)認為一次測量就得出實驗結(jié)論不科學(xué)，你認同他的觀點嗎？。你認為怎樣才能減小實驗誤差？。臨門一腳預(yù)測練1.人的指甲是不斷長長的，但到底是由指甲的哪一部位長長的呢？某同學(xué)對此提出假設(shè)：“指甲長長可能是由指甲的根部不斷長長而形成的”。由此他設(shè)計了如下實驗方案：①在指甲的中軸線上，按圖1所示涂上指甲油(指甲油比較難以擦去，可以在指甲上保持較長時間)。②半個月后，觀察、測量并分析。請回答相關(guān)問題：如果該學(xué)生的假設(shè)是正確的，則應(yīng)觀察到AB間的距離______(選填“增大”、“不變”或“縮短”)。對于指甲的生長，你還想研究的問題是_____________。2.小蘭在做早餐時發(fā)現(xiàn)，同樣情況下，煮沸一鍋牛奶比煮沸同樣多的水快。這是為什么呢？請你運用所學(xué)的物理知識，針對其中的原因，提出一個猜想，并簡述驗證這個猜想的辦法。(1)你的猜想是____________________。(2)驗證猜想的辦法是________________。3.小敏、小穎和小青在玩蕩秋千時，感到秋千往返擺動時間有規(guī)律。于是對“哪些因素決定秋千往返擺動的時間”提出下列猜想，小敏猜想：可能由秋千的繩長決定；小穎猜想：可能由人與秋千坐墊的總質(zhì)量決定；小青猜想：可能由秋千擺動幅度(擺動中人離開中心的最大距離)決定。于是進行了如圖實驗，一細繩一端拴一小球，一端固定，讓小球自由往返擺動，并記錄數(shù)據(jù)如表。實驗序號小球到固定點距離l(擺長)/米小球質(zhì)量/克擺動幅度/米小球往返擺動20次的時間/秒小球往返擺動一次的時間/秒10.7200.0533.21.721.0200.0839.72.031.0300.0539.82.041.0300.0839.72.051.3200.0545，32.3請回答下列問題：(1)要完成上述實驗，除如圖器材外，還必需的實驗器材是：天平、；(2)從本次實驗可以得到的結(jié)論是：小球往返擺動一次的時間由決定；(3)實驗發(fā)現(xiàn)，小球只能擺動一段時間。你認為造成小球停下來的原因可能是；(4)擺鐘是利用本實驗的原理制成的。某一擺鐘變慢了，要調(diào)準它，應(yīng)將擺鐘的擺長調(diào)(選填“長”或“短”)。4.為了探究小燈泡亮度與實際功率的關(guān)系，某校物理興趣小組設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路，標有“2.5V”字樣的小燈泡電阻約為10Ω，電源電壓6V，可供選用的滑動變阻器有“10Ω1A”的R1和“20Ω1A”的R2。(1)為了完成實驗，你認為應(yīng)該選用的滑動變阻器是。(選填“R1”或“R2”)(2)請用筆劃線代替導(dǎo)線將圖甲的實驗電路補充完整。(要求：滑動變阻器滑片向右移動時，燈泡變亮)(3)電路正確連按后，閉合開關(guān)，他們發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)，你認為造成這一﹣現(xiàn)象的原因可能是。(選填字母)A．電流表斷路B．小燈泡短路C．小燈泡燈絲斷了D．滑動變阻器短路(4)排除故障后，當(dāng)滑動變阻器的滑片移到某一位置時，某同學(xué)從“0﹣15V”量程的刻度線看出指針停在10V處，若要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向移(選填“左”或“右”)直到小燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是W。(5)根據(jù)收集到的實驗數(shù)據(jù)，同學(xué)們得出了燈泡亮度與實際功率的關(guān)系。在分析論證過程中，勤于思考的小明發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同亮度下，它兩端的電壓與電流的比值不一樣，你認為其主要原因是。5.在串聯(lián)電路中,流入第一個燈泡的電流用IA表示,流出第二個燈泡的電流用IB表示。請自選實驗器材證明:在串聯(lián)電路中,IB等于IA。(1)畫出實驗電路圖。(2)寫出實驗步驟。(3)畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表格。6.在探究“產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”實驗中。(1)實驗中，觀察判斷電路中是否有感應(yīng)電流。(2)閉合開關(guān)，若導(dǎo)體AB不動，左右移動磁體，電路中(選填“有”或“無”)感應(yīng)電流。(3)該實驗的結(jié)論是：閉合電路的一部分導(dǎo)體，在磁場中做運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。(4)如果將小量程電流表換成，可以探究磁場對通電導(dǎo)體的作用。7.小明在“研究杠桿平衡條件”的實驗中所用的實驗器材有，刻度均勻的杠桿，支架，彈簧測力計，刻度尺，細線和質(zhì)量相同的0.5N重的鉤碼若干個。(1)如圖A所示，實驗前，杠桿左側(cè)下沉，則應(yīng)將左端的平衡螺母向(選填“左”或”右”)調(diào)節(jié)，直到杠桿在位置平衡，目的是便于測量，支點在杠桿的中點是為了消除杠桿對平衡的影響。(2)小明同學(xué)所在實驗小組完成某次操作后，實驗象如圖B所示，他們記錄的數(shù)據(jù)為動力F1=1.5N，動力臂L1=0.1m，阻力F2=1N，則阻力臂L2=m。(3)甲同學(xué)測出了一組數(shù)據(jù)后就得出了”動力×動力臂=阻力×阻力臂”的結(jié)論，乙同學(xué)認為他的做法不合理，理由是。(4)丙同學(xué)通過對數(shù)據(jù)分析后得出的結(jié)論是：動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離，與小組同學(xué)交流后，乙同學(xué)為了證明丙同學(xué)的結(jié)論是錯誤的，他做了如圖C的實驗，此實驗(選填“能”或”不能”)說明該結(jié)論是錯誤的，圖C實驗中，已知杠桿上每個小格長度為5cm，每個鉤碼重0.5N，當(dāng)彈簧測力計在A點斜向上拉(與水平方向成30°角)杠桿，使杠桿在水平位置平衡時，動力×動力臂(選填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂”。8.在做測量鹽水密度的實驗中,小芳第一個完成了實驗。請完成下列問題:(1)她的主要實驗步驟如下:A.用調(diào)好的天平稱量出空燒杯的質(zhì)量為10g;B.將燒杯中倒入適量的鹽水,用天平稱出鹽水和燒杯的總質(zhì)量,天平平衡時,右盤中砝碼的質(zhì)量及游碼的位置如圖甲所示,則鹽水和燒杯的總質(zhì)量為________g;C.將燒杯中的鹽水倒入量筒中,當(dāng)量筒內(nèi)液面靜止時,液面位置如圖乙所示,則鹽水的體積為________cm3。(2)小芳根據(jù)實驗中的測量數(shù)據(jù)得出鹽水的密度ρ=______g/cm3。(3)小芳同學(xué)的實驗會帶來很大誤差,你認為測量結(jié)果______(選填“偏大”或“偏小”)。另一個同學(xué)很快想到:不需要增加器材,也不需要增加額外的步驟,只要將小芳同學(xué)主要實驗步驟的順序稍加調(diào)整,就會大大減小上述誤差。這位同學(xué)調(diào)整后的主要實驗步驟是______(只填寫實驗步驟前的代號即可)。9.在測定額定電壓為“2.5V”小燈泡電功率(正常發(fā)光時電阻約為8Ω)的實驗中,電源為兩節(jié)新干電池。(1)連接電路時,開關(guān)應(yīng)________。請用筆畫線將圖乙電路連接完整,要求滑片P向左滑動時,接入電阻變小。(2)電路連接后,閉合開關(guān),移動滑片(未達到最小阻值),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),則故障可能是____________。(3)排除故障后,為了測量小燈泡的額定功率,調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為________V,此時電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡額定功率是________W。(4)若實驗中電流表壞了,為了測量小燈泡的額定功率,小明選用一個R0=5Ω的電阻,設(shè)計了如圖丁的電路及實驗方案:①調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為額定電壓;②保持滑片位置不變,只將電壓表的a點接線改接到c點,測出R0兩端的電壓U0,通過計算得到小燈泡的額定功率。指出他的設(shè)計方案中存在的兩個問題:問題一:___________