可探究的科学问题专题

根据生活情境提出可探究的科学问题专题日常生活、自然现象中有许多现象会让我们产生疑问，把疑问陈述出来，就形成了问题,但不一定是科学问题，像个人爱好、道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题，比如,“哪种品牌的运动鞋更好？”“为减少污染和交通拥堵，应该限制小汽车的使用吗？”等都不属于科学问题。科学问题是指：能够通过收集数据而回答的问题，例如，“纯水和盐水哪一个结冰更快？”就是一个科学问题，因为你可以通过实验收集信息并予以解答。并不是每一个科学问题都可以进行探究，当问题太泛化或太模糊，就难以进行科学探究，比如“是什么影响气球贴到墙上？”,一般而言，可以探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系，其中的变量必须是可检验的。也就是说，可以探究的科学问题中的因变量和自变量都是可以观察或测量的。例如，“增加气球与头发的摩擦次数会改变气球贴在墙上的效果吗？”，在这个问题中，气球与头发的摩擦次数是自变量，气球贴在墙上的效果是因变量，我们通过改变自变量就可以检验因变量怎样变化。一个可探究的科学问题可以有不同的陈述方式，常见的陈述方式有下列三种：方式一：某个变量影响另一个变量吗？例如，导体的长度影响导体的电阻大小吗？方式二：如果改变某个变量，另一个变量会怎样变化？例如，如果增大导体两端的电压，导体中的电流就增大吗？方式三：一个变量跟另一个变量有关吗？例如，电流跟电压有关吗？科学探究的过程是围绕可探究的问题展开的，正是由于有了可探究的科学问题，才能使探究过程具有明确的方向。练习1:请根据上述材料，回答下列问题：下列问题中属于可以探究的科学问题的O(选填选项前的字母)A.哪种类型的音乐更好？B.改变导体两端的电压，导体的电阻会改变吗？C.水的温度越高，水蒸发得越快吗？D.物体所受浮力的大小与物体的密度有关吗？E.应该鼓励市民乘坐公共交通工具出行吗?请根据“两个同学走在沙滩上，一个同学的脚印深，另一个同学的脚印浅”这一现象，提出一个可以探究的科学问题：2、请你判断以下问题是否为可探究的科学问题，如果不是，思考是否可以转化为可探究的科学问题。今天的听课老师真多啊！这是为什么呢？图钉的钉尖和钉帽为什么不一样？为什么衣服展开了晾在向阳通风处干得快？3、生活情境：用运动的圆柱体去推动另一个圆柱体，多做几次，请你根据您观察到的实验现象提出3个可探究的科学问题1>2、3、4、生活情境：小红和小丽两位同学在学校健美操厅练健美操时，发现离镜子越远，在平面镜中所成的像就越小，小丽认为平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离有关。小红认为平面镜中所成像的大小是不变的，是人的幻觉。两个人谁也说服不了对方。请你根据她们的争论提出几个可探究的科学问题，思考探究方案，平息她们的争论。1>2、3、5、观察路牌图片，提出3个可探究的科学问题1>2、3、22科普阅读科普阅读试题，是以物理知识在科学技术应用为载体，考查学生阅读理解能力，应用物理知识分析解决问题的能力。解答此类问题，建议学生完成下面任务：通过阅读概括出此篇文章讲的是什么事情？（用一、两句话概括）此篇文章涉及到了哪些物理知识？回答关键问题的语句都有哪些？通过阅读此篇文章你获得了哪些新知识？有哪些收获？练习1：什么是变频空调近些年随着环保节能概念的深入人心，空调市场上越来越多的二产品都主打变频。那么什么是变频空调呢？所谓的"变频空调”是与传统的"定频空调”相比较而产生的图28概念。我国的电网电压为220V、频率为50Hz,在这种条件下工作的空调称之为“定频空调”。由于供电频率不能改变，传统的定频空调的压缩机转速基本不变，依靠其不断地“开、停”压缩机来调整室内温度。与“定频空调”相比，“变频空调”的变频器可以改变压缩机供电频率，进而调节压缩机转速。依靠调节压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，室温波动小、电能消耗少，其舒适度大大提高。变频空调每次开始使用时，通常是让空调以最大功率、最大风量进行制热或制冷，迅速接近所设定的温度。由于变频空调通过提高压缩机工作频率的方式，增大了在低温时的制热能力,最大制热量可达到同级别空“定频空调”的1.5倍，低温下仍能保持良好的制热效果。此外，由于变频空调风机的转速与空调的配合较为合理，实现了低噪音的宁静运行。当空调高功率运转，迅速接近所设定的温度后，压缩机便在低转速、低能耗状态运转，仅以所需的功率维持设定的温度。这样不但温度稳定，还避免了压缩机频繁地开开停停所造成的对寿命的缩减，而且耗电量大大下降，实现了高效节能。根据上述资料结合所学知识，回答下列问题：（1）通过改变压缩机供电频率，调节压缩机转速从而达到控制室温目的的是空调。（选填“定频”或“变频”）

（2）变频空调的的部件能实现电动机运转频率自动调节的作用。（3）请写出变频空调能降低耗电量的方扌o（写出一点即可）（4）某品牌空调打出了"XX全直流变频空调一晚仅用一度电”的广告，消费者将信将疑，有业内人士说"一晚仅用一度电”是实验室测量的结果。小元家用买来的同款空调进行实际测量，一晚按8小时计算，测量结果为1.8度电，请你帮助小元分析实际测量结果高于实验室测量结果的原因可能o（写出一个可能原因即可）答案：（1）变频（2）变频器（3）变频器可改变压缩机供电频率，避免压缩机频繁地开停（4）使用空调房间的面积与测量时环境面积不同，房间密封情况不同，室内外温差不同等练习2：干簧管干簧管是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件，也叫磁控开关。常用的干簧管有单触点和双触点两种。如图25为单触点干簧管的结构示意图。其外壳是一根密封的玻璃管，管中装有两个磁性材料制成的弹性簧片电板，还灌有一种惰性气体。平时，玻璃管中的两个磁簧片触点部位是分开的（如图25甲）。当有磁性物质靠近玻璃管时，在合适的磁场的作用下，管内的两个簧片的触点部位被磁化成为异名磁极就会互相吸引接触，簧片就会吸合在一起，使结点所接的电路连通（如图25乙）。外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路就断开。图25干簧管中的磁性材料是指铁、钻、镰等能被磁铁吸引的材料，它分为软磁性材料和硬磁性材料两种。软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性又很容易失去磁性的物质。硬磁性材料是指不容易被磁化而获得磁性，但一旦获得磁性又很不容易失去的物质。磁体周围的磁性材料被磁化后的极性与放置在该处的小磁针的极性相似，如我们拿一根铁棒的一端靠近或接触磁铁的N极时，这一端就会被磁化成S极，它的另一端则会被磁化成N极。双触点干簧管类似于单刀双掷开关，它的工作原理是:没有磁场时，簧片1与簧片2接通（如图26丙），当有外界磁力时，簧片1与簧片2的连接断开，簧片1与簧片3触点部位接通（如图26丁），其中簧片1是公共端，簧片2是常闭接点，簧片3是常开接点。簧片中有一片是用只导电不导磁的材料做成。干簧管外绕上能产生磁场的线圈就成了干簧继电器，当线圈通电后，管中磁性材料制成的簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引，因而接通被控电路。线圈断电后，干簧片在本身的弹力作用下分开，将线路切断。（1）单触点干簧管中的磁簧片是用（选填“软”或“硬”）磁性材料制成的。（2）单触点干簧管在（选填“断开”或“闭合”）时，磁簧片具有弹性势能。（3）双触点干簧管的1、2、3三个簧片的对应制作材料可能是A.铁、铁、铜E.铁、铜、铁C.铜、铁、铜D.铁、钻、铁3&如图27为一运用干簧继电器的电路，当开关S闭合后，它的工作特点是oC.绿灯长亮，红灯亮、灭交替D.红灯长亮，绿灯不亮练习3：中国科技馆"探索与发现”展厅有一个叫做"善变的软磁铁”的展品，展台如图27J所示，其简化示意图如图27-2所示。水平轨道上有两块彼此相距很远的磁铁：甲为被固定的圆柱形永久磁铁，其右端为N极，乙是可以沿水平轨道运动的软磁铁（其左端呈锥形）在某次实验中，推动软磁铁乙向永久磁铁甲移动，会感觉到它们之间的排斥力越来越大，推动乙的过程越来越吃力；者接近到一定距离时，两块磁铁之间的斥力又忽然变成了吸力。图27-I图27-2（1）实验的初始阶段，软磁铁乙的左端是（填“N”或者“S”）极。（2）构成软磁铁乙的材料叫软磁材料，这种材料比较容易被磁化也很容易退磁，在磁性上表现“软”。请你根据对软磁材料的介绍或者根据描述的实验现象，说出软磁材料可能的一种用途：O练习4：公道杯在白腻的瓷面上，有青花钻料工笔描绘的人条姿态各片的五爪龙，连同杯中的一条雕刻的龙，共有九条五爪龙，寓示皇帝”九五之尊"的威严。更神秘的是，杯中央的瓷龙颈部有一黑色的圆点，当酒水低于圆点时，一切正常，当水面超过黑点时，杯中酒水很快就流出杯外。这是因为瓷龙一侧与杯底衔接处有一约3毫米见方的小孔，在杯外底中心也有一直径约3毫米的小孑L,当往杯中注水超过黑点时，水便从杯内底小孔进去，又顺着外底的小孔流了出去，这其实就是的作用。究其原因是，液体从较高处通过一条拱起弯管，先向上再向下流到较低之处，其因为弯管要呈倒U字形且一端较长，使用时管内必须先充满液体。公道杯里外的两孔之间曲弯管相连，外部一端较内端长，而瓷龙所标黑色圆点的位置即弯管最上端的部分。当杯中水低于或平齐于黑点时，水不能漫过弯管而泄流，当水超过黑点时，水面高出弯管产生压力，于是通过虹吸而使水顺右弯管流到杯外直至流净。是一件集工艺性、知识性、趣味性和审美性于一器、欣赏与收藏并重的特色瓷。练习5：美丽的极光一般呈带状、弧状、幕状或放射状，这些形状有时稳定有时作连续性变化。它们有着五颜六色的光辉，像飘舞的彩带，又像万里长虹。在大约离磁极25°〜30°的范围内会常出现极光，这个区域被称为极光区或者极光椭圆带。其实极光是地球周围的一种大规模放电的过程，极光产生的条件有三个：大气、磁场、高能带电粒子。这三者缺一不可。极光不只在地球上出现，太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光。一种理论认为极光是太阳与大气层合作表演出来的作品。在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为"太阳风”。太阳风是太阳喷射出的带电粒子，是一束可以覆盖地球的高能带电粒子流，属于等离子态。太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场。地球磁场形如漏斗，尖端对着地球的南北两个磁极，由于地磁场的作用，太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个“漏斗”沉降，进入地球的两极地区。两极的高层大气，受到太阳风的轰击后会发出光芒，形成极光。在南极地区形成的叫南极光，在北极地区形成的叫北极光。人们看到的极光，主要是带电粒子流中的电子造成的。而且，极光的颜色和强度也取决于沉降的带电粒子的能量和数量。用一个形象比喻，可以说极光活动就像磁层(地磁场分布在地球周围，被太阳风包裹着，形成一个棒槌状的胶体，它的科学名称叫做磁层。)活动的实况电视画面。沉降带电粒子为电视机的电子束，地球大气为电视屏幕，地球磁场为电子束的导向磁场。科学家从这个天然大电视中得到磁层以及日地空间电磁活动的大量信息。在极光发生时，极光的显示和运动是由于带电粒子流受到磁层中电场和磁场变化的调制造成的。根据以上短文，请回答以下问题：没有高能带电粒子，人们(选填“能”或“不能”)看到极光现象。在地球的两极地区轰击高层大气从而形成了五颜六色的极光。依据短文中的信息，你认为地球上的极选填“容易”或“很难”)在赤道附近出现，其主要理由O练习3：石墨烯于2004年问世，英国曼彻斯特大学诺沃肖洛夫教授凭着这一重大发现而于2010年获得诺贝尔物理学奖。2015年10月，中国国家主席习近平访问英国，访问期间特别安排到曼彻斯特大学参观世界最先进的石墨烯研究院。习主席听取了诺沃肖洛夫教授介绍石墨烯研究情况，参观了石墨烯产品展ZK和生产石墨烯的地下超净实验室。石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍；同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；另一方面，它又非常致密，即使是最小的气体原子(氨原子)也无法穿透。不仅如此，石墨烯还是导电、导热性能最强的一种新型纳米材料。石墨烯被称为“黑金”，科学家甚至预言石墨烯将彻底改变21世纪，极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。是科技重要，还是资源重要？这个问题似乎没有标准答案。但是近期发生的一系列事件，让''真理的天平”倒向了科技的那一边。比如页岩油、页岩气以及新能源技术的进步，终结了石油的黄金时代。相信在不久的将来，页岩油、页岩气、石墨烯等的打击下，相当一批依靠石油致富的国家，可能被经济危机拖入深渊，陷入国家破产。根据以上短文，请回答以下问题：“中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年计划的建议”中提到：坚持绿色发展，着力改善生态环境。而本文中提到的石油属(选填“可再生'或'不可再生”)资源，大量使用石油能源同第十三个五年规划建议不相符。石墨烯是一种超轻材料，这里的“轻”指的是这个物理量。55列举出文中提到的石墨烯的一个特点：,依据该特点请你猜想一种石墨烯可能的应用：o练习6：何时更粘初春的早晨，晓丽去农贸市场买蜂蜜，售货员将蜂蜜用勺子盛出，往瓶子里倒。晓丽发现蜂蜜向下流动得比较缓慢，不像流水那样咦！淌得这么慢!”售货员笑着说「'我的蜂蜜质量好，太粘了！”晓丽心想：“对了，蜂蜜比水的粘性大。看来，不同的液体粘性的大小不同。可是……为什么在家里倒蜂蜜时好像不是这么粘呢？难道真是如同售货员所说的质量好吗？以前也是在这里买的呀！”晓丽带着疑惑，走在回家的路上，她想到这样的问题：是否有什么因素使得蜂蜜的粘性有时大有时小呢？也就是说物质的粘性大小与什么因素有关呢？晓丽百思不得其解。她突然想到：蜂蜜由于粘性能粘住东西，这和磁铁能吸住小铁钉的现象有些相似。而在做火烧磁铁的实验时发现温度越高，磁性越弱。那么，液体的粘性又会怎样呢？会不会也有相似的关系呢？晓丽根据磁性与温度的关系，大胆地提出了自己的假设：物质的粘性也可能与温度有关，温度越高，粘性越小。也就是说，如果让同一种液体从相同的斜面流下，温度低时需要的时间长，温度高时需要的时间短。想到自己的假设，晓丽兴奋起来，赶回家，设计了如下的实验方案：将蜂蜜分装入三个小瓶，一瓶放在冰箱，一瓶放在室内，另一瓶放在微波炉加热一会儿。然后找三支相同的试管，让爸爸妈妈帮忙，用三支滴管分别从三个小瓶中各取一滴蜂蜜，同时，分别滴到同样倾斜放置着的试管内壁上，观察各滴蜂蜜流到试管底部的时间并进行比较。在爸爸妈妈的帮助下，晓丽顺利完成了实验，并记录实验数据如下:握蜜在冰箱中在室内经徵波炉加热遍度、、较低▽用盘他m种物馬储—般'了相向的血验7-较高并对•役此止脸卿算讲行了分析-LuIUIJJ-111LLjJ丿匸±［翩时錨斗学家那、士\——1/、/1-J丿>1zU11J/vi丿、\rM惱甜了结论。"J1口1J口JJ—L》—般}\/、J人二ir—-丿、、人丄1-JJyJ1/1q较短请你回答:(1)晓丽得出的结论是：有些物质，随着温度升高，它的粘f(6)在日常生活中经常见到上述结论的有关实例，如：2015年初三二模试卷选、单项选择题（下列各小题四个选项中只有一个选项符合题意。共30分，每小题2分）1.下列电器中，利用电流热效应工作的是（B）A.手机B.电暖气C.电冰箱D.微波炉甲对地面的压力和甲所受的摩擦力是一对平衡力甲受到的拉力和乙受到的拉力是一对相互作用力甲对布带的拉力和乙对布带的拉力是一对平衡力若甲、乙两人体重相同就一定不能决出胜负图32•载人飞船在太空运行，航天员坐在飞船的座舱内，相对下列哪个物体航天员是静止的（D）A.太阳B.地球C.月球D.飞船10.图4是关于电磁现象的四个实验，下列说法正确的是B3.在图1所示的四种现象中，属于光的反射现象的是C铅笔好像在水面处“折断”A斑马在水中形成“倒影”C电源图4C建筑物上空的灯光D图14.在下列几组能源中，属于可再生能源的一组是DA.石油、核燃料B.电能、地热能C.煤炭、天然气D.水能、太阳能5.下列对长度和质量的估测，其中最接近实际的是BA.初中生的质量约为50gB.物理试卷的纸张厚度约为80“mC.九年级物理课本的质量约为2kgD.五层教学楼的总高度约为15dmA.图A实验是研究同种电荷相互排斥C.图C实验是研究电磁感应现象6.一般水桶的形状如图3所示。水桶做成上大下小的形状，是为了减小A.水面的振动B.桶对手的压强C•水对桶底的压力D•水对桶底的压强7.下列关于力的说法正确的是A.平衡力可以改变物体的运动状态C.相互作用力可以作用在一个物体上B.力可以不作用在物体上图3D.平衡力可以使物体发生形变8.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是CA.物体温度升高，它的内能一定减少B.物体温度升高，一定吸收了热量C.物体温度降低，它的分子运动一定减缓D.物体吸收了热量，温度一定升高9.押加是我国少数民族体育项目之一，又称大象拔河。比赛中甲、乙两人通过腿、肩等部位用力拖动布带奋力互拉。在图3中，甲、乙两人僵持不动，若布带的重力不计，下列说法正确的是CB.图B实验是研究电动机的原理D.图D实验是研究发电机的原理11.如图7所示的图象中能正确描述各物理量之间关系的是C与温度的关系B•水的压强与深度的关系C•水的密度与体积的关系与质量关系图712.下列说法中正确的是CA.跳远时助跑是为了增大身体的惯性B.如果两个力的三要素相同，这两个力一定是平衡力做匀速直线运动的汽车受到的合力一定为零抛出去的物体总会落向地面，这是由于物体具有惯性用大小为F的水平力，拉物体M由静止开始在粗糙的水平地面上运动一段距离，所用的时间为F做功为片，功率为匚；

间为F做功为片，功率为匚；

动相同的距离，所用的时间为I?,A.W<WP=P1212c.w>wtzt1212若仍用水平力F拉物体M由静止开始在光滑的水平地面上运F做功为W,功率为P。那么B22B.W=WPHP1212D.W=Wt=t1212在两个相同的烧杯内装有深度相同的A、B两种液体，将甲、乙两个实心球分别放入A、B液体中，甲球沉底，乙球漂浮，两球重力分别为G甲、G乙，密度分别为Q甲、p乙，所受浮力分别为F、F,此时，液体对杯底的压强分别为p、po已知：两种液体的密度及两球体积关系1212TOC\o"1-5"\h\z分别为：P?P,V>v,则下关系中正确的是CfAfB甲乙p<pB.G<GC.F>FD.p=p#甲#乙甲乙1212如图4所示，电源两端电压不变，叫是定值电阻，R,是滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器滑片P向b端移动时，卡列判断正确的崑C电流表A的示数变小，电压表V』勺示数不变电压表V』勺示数与电压表V?的奈数比值变小电压表V?的示数变大，电路消耗的总功率变大电流表A的示数和电压表V』勺示数的比值变大二、多项选择题（下