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模型建构和科学推理题
专题练习
人教版 复习
新课导入
物理核心素养包含四个方面：物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。
“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。
所以模型建构和科学推理是中考中必考题之一
知识讲解
一、模型建构
例1：研究平静水面产生的反射现象时，忽略的次要因素是 镜面材质 ，突出的主要因素是表面平整光滑，能发生镜面反射，可以将水面看成 平面镜 。
例2：物理学中常用光线模型来表示一束光。光线表示了光的传播路径和方向 ，而忽略了光的亮度、 色彩等其它性质。
例3：打开的汽车后备箱盖，它被液压杆支撑。关箱盖时，我们忽略掉 后备箱的形状等次要因素，抓住可以绕固定点O转动的硬棒等主要因素，它可看作一个 杠杆.
例4：小明和妈妈开车去火车站，他看了看路旁的指示牌和汽车上的速度表，估计还有90s可以到火车站，在小明思考时考虑了影响问题的主要因素是：路程和时间，忽略了影响问题的次要因素是：速度的变化，构建了匀速直线运动的模型，才估算出所用的时间。
例5：点光源模型，忽略的次要因素是 发光体的大小 、颜色，突出的主要因素是 能发光 。
例6：用磁感线描述磁场时，忽略的次要因素是磁感线的形状，突出的主要因素是 磁场的方向和强弱。
例7：物理学中，点电荷是带电体的一种理想模型，是一个没有大小和形状的几个点，而电荷又全部集中在这几个点上。忽略的次要因素是带电体的大小和形状，突出的主要因素是带电体的电荷量。
1、小明从圆形鱼缸侧面看鱼，所看到的鱼比真实的要大些，分析产生这种现象的原因，他需要忽略鱼缸的材质等因素，抓住鱼缸_______________________等特点，将其看作一个________________，此现象在生活的应用有____________
练习
中间厚边缘薄、透光
凸透镜
放大镜
2、高铁被称为中国新四大发明之一．一列高铁在平直的轨道上行驶．小明在车上观察铁路两旁的里程碑，并用秒表计时进行研究，他发现这列高铁行驶相同距离所用的时间相同，在行驶的整个过程中，小明忽略了____________________这一因素．近似的把高铁的这段运动看成______________运动．
速度大小的变化
匀速直线运动
3、锅炉水位计是在锅炉底部连接出的一个透明的玻璃管，当锅炉内液体不流动时，我们从锅炉外玻璃管中看到的水的位置________(选填“高”、“等”或“低”)于锅炉中实际水面位置．由此在研究水位计时，我们忽略管的材质等次要因素，可以将水位计看作一个________________．
等
连通器
4、如图所示的“开瓶起子”在使用过程中，它的动态特征是_________________________，使用它可以轻松地打开瓶盖是因为它实质是一个__________，请在图中画出阻力的示意图．
可以绕固定点转动、硬棒
　杠杆
5、小明帮妈妈提起旅行箱上楼梯台阶时，感觉好重啊！上完楼梯后如图所示是小明拉着拉杆旅行箱在水平地面上静止时的情景(O是轮子的转轴)，他认真思考后发现：之所以现在感觉省力了，是因为可把拉杆旅行箱看成一个以______(选填“A”或“O”)为支点的________模型．
O
杠杆
6、在条形磁铁的周围放置的一些小磁针，静止时小磁针排列情况如图所示．把小磁针在磁场中的排列情况用疏密不同的带箭头的曲线画出来，可以方便、形象的描述磁场，这样就建立了磁感线模型，此过程中突出的主要因素是磁场的________和________.
强弱
方向　
7、晋阳湖位于太原市南端金胜镇内，东靠晋祠复线路，西临全省最大的太原第一热电厂，南接历史悠久的古晋阳城和驰名中外的晋祠旅游胜地，是华北地区最大的人工湖．小明暑假期间来晋阳湖玩时看到远处的树木倒映在平静的湖面的情景如图所示，于是小明在研究湖面上树木的像时，认为可以将湖面看做物理学
中的____________，因此湖面上的倒影是
由光的__________形成的，而小明在湖边
看到树在太阳下的影子是由于________________
形成的．
平面镜
反射
光的直线传播
8、台风来临时会吹倒一些树木，这说明力可以________________，园林工人在扶正被风吹倒的树木后，为了防止台风再次损坏树木，而且使树能承受更大的风力，采用绳索牵拉固定(绳的一端绑在木桩上)的办法，如图所示，则选择在树上垫上木板，再系上绳，把绳的另一端系在________(选填“A点”或 “B点”)更省力.
改变物体的形状
A
9、伽利略通过实验分析得出：物体的运动不需要力来维持．如图所示是伽利略斜面实验的过程：一个钢球从斜面的某一高度A处由静止释放，由于它只受重力作用，若没有阻力产生能量损耗，那么它必定到达另一斜面的同一高度C，如果把另一斜面放平缓一些，也会出现同样的情况，达到同一高度C′……如果斜面变成水平面，则钢球找不到同样的高度而会一直保持一种运动状态，永不停止地运动下去．此实验过程中忽略的次要因素是空气阻力和
____________________,
此实验用到的物理方法是______________．
斜面与钢球间的摩擦力
理想模型法
10、(2019株洲)采用如图所示站姿锻炼手臂力量，双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手臂水平，手掌支撑在竖直墙壁上的A点，B为人体重心所在位置．锻炼时，躯体伸直，手臂弯曲和伸直动作交替进行．现要估测手掌对墙壁的压力F.(g为已知常量)
(1)用体重计称量出人体的体重(质量)m；用卷尺分别测量出________两点间的竖直距离l1和________两点间的水平距离l2；(均选填“A、O”或“B、O”)
(2)手掌对墙壁的压力F＝________(用已知和测得的物理量表示)；
(3)锻炼时，脚尖离开墙壁越远，
手掌对墙壁的压力就越________．
A、O
B、O
mgl2
l1
大
11、(全国视野创新题推荐?2019金华)小丽在商场里买到了一个有趣的玩具——“喝水鸟”(如图甲)：只要往头部滴一次水，且鸟身前面放一杯水，就能实现“低头‘喝’水——抬头——又低头‘喝’水——又抬头……”反复运动(如图乙)．仔细观察发现，“喝水鸟”由玻璃制成，鸟身由一支点承托，头部、玻璃
管和底部连通并充满乙醚(易挥
发，易液化)，且整体密封．请
运用所学知识解释“喝水鸟”
能反复运动的原因．
答：水蒸发吸热，头部乙醚蒸气发生液化，气压下降，液柱上升；若把喝水鸟转动看成杠杆，随着液态乙醚上升，动力逐渐变大，动力臂也增大，阻力逐渐变小，阻力臂也变小，使鸟身绕支点顺时针转动，即低头喝水；随着前倾角度变大，底部乙醚越来越少，当玻璃管下端管口部分露出液面后，底部气体沿管壁上升，液体在重力作用下回流，使鸟身逆时针转动，实现抬头．
二、科学推理
例1：在进行牛顿第一定律的实验时，当我们把物体在越光滑的平面运动的就越远的知识结合起来我们就推理出，如果平面绝对光滑物体将永远做匀速直线运动。
例2：在做真空不能传声的实验时，当我们发现空气越少，传出的声音就越小时，我们就推理出，真空是不能传声的。
练习 ：
1、将闹钟放在抽气盘上的玻璃钟罩内，如图所示．当听到闹钟响的时候，可以看到闹钟在振动．用抽气机向外抽气的过程中，仍可清晰地看到闹钟在振动，但铃声越来越小．对以上现象的解释，下列说法正确的是(　　)
A. 该实验不可以探究声音的传播是否需要介质
B. 看到闹钟在振动，说明光的传播一定要借助于介质
C. 真空不能传声，利用的是实验加推理的方法
D. 听到铃声又看到闹钟在振动，说明声音是由空气的振动产生的
C
2、 人类对“运动和力的关系”的认识经历了一个曲折漫长的探索程．
(1)十七世纪，伽利略通过理想斜面实验，正确地得出了“运动和力的关系”．如图所示，伽利略的斜面实验有如下步骤：
①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度．
②两个对接的斜面，让小球沿一斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面．
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．
④继续减小第二个斜面的倾角，最后它成水平面，小球将沿水平面以恒定的速度持续运动下去．
A. 事实②→事实①→推论③→推论④
B. 事实②→推论①→推论③→推论④
C. 事实②→推论①→推论④→推论③
D. 事实②→推论③→推论①→推论④
上述步骤中，有的属于可靠事实，有的则是科学推论，将这些事实和推论进行分类排序，以下正确的是(　　)
(2)伽利略得出：运动物体如果不受其他物体的作用，将会___________________________．伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法.
永远匀速运动下去
D
课堂练习
1、小明爸爸刚买了一辆车，一次烈日当空，爸爸说这是洗车的好天气，小明不明白为什么，爸爸说这样洗后很快能将车身上的水晒干，小明急忙阻止了爸爸，他告诉爸爸在烈日下洗车，时间久了会伤车漆. 这是什么原因呢？原来是洗车后留在车上的水滴对光线具有________作用，使太阳光在焦点位置形成高温，容易导致车漆失去光泽，具有此类性质的透镜在生活中的应用有________(写出一种即可)．
会聚
放大镜
2、张奶奶家的堆柴屋是用塑料薄膜作屋顶的，如图所示．一个雨过天晴的正午，这个柴屋里的柴草突然着火了，小明和村里的人们一起及时赶到，迅速将火扑灭，可谁是纵火犯呢？小明决定当一次侦探，当分析了事故现场后，他一拍脑门说道：“原来是它们！”小明所说的“它们”包括①阳光，②_____________．②对光有__________作用．
棚顶积水
会聚
巩固提高
在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，让同一小车从同一斜面的相同高度由静止开始下滑，小车在三种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置．
(1)根据实验结果可以得出，平面越光滑，小车运动路程越长，小车受到的阻力越小，速度减小得越________(选填“快”或“慢”)．
(2)进一步推理可以得出：如果水平
面绝对光滑，小车将做____________
运动．
慢
匀速直线
B
下列实验中用到以上研究方法的是________．
①用真空罩和闹钟探究声音的传播需要介质
②用细铁屑探究通电螺线管外部的磁场分布
③用弹簧测力计测量物体在水平方向滑动摩擦力的大小
④探究液体蒸发快慢与什么因素有关
A
(3)另一组同学在探究“阻力对物体运动的影响”实验时，发现运动的小车在棉布和木板上都冲出了水平板面，你建议他们怎样改进？__________________________________________.
(4)如果在此实验所给器材基础上，添加一个木块，运用这些器材可探究的是____．
A. 物体动能大小与质量是否有关
B. 物体动能大小与速度是否有关
C. A、B都可以探究
D. A、B都不可以探究
降低小车在斜面上释放的高度
B
课堂总结
一、模型建构
二、科学推理
板书设计
一、模型建构
二、科学推理
作业布置
理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠事实和理论思维结合起来，可以深刻地揭示自然规律．如为了研究轻重不同的物体在真空中下落的快慢，科学家曾做过下面的理想实验：将形状和体积都相同的金、铅、木三个实心小球，分别同时放入三种密度不同的介质中(ρ介质1>ρ介质2>ρ介质3)，观察比较三个小球下落的快慢，如图所示．
试回答下列问题：
(1)“下落的快慢”可以通过比较三个实心小球在同种介质的同一高度，由静止同时释放，下落到相同位置时所需的______________得出．
(2)在上述实验中，三个小球下落快慢的差异由大到小的介质依次是_______________________．
(3)进一步推理可得，当三个小球在真空中由静止同时释放时，它们下落快慢的差异将____________．
(4)在我们学过的实验中，请举出一个利用理想实验法探究的例子：____________________________
时间
介质1、介质2、介质3
为零
探究真空不能传声
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

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