资源简介

1.4　尝试科学探究
学习目标
1.了解科学探究的一般过程和步骤。 2．练习熟练准确地测量长度、时间和组装简单器材，提高操作技能。 3．初步体验科学探究，领悟控制变量等方法在科学探究中的作用和意义。
知识点　科学探究的过程
1．科学的核心是探究，学习物理就要学会科学探究。科学探究一般包括提出问题、 、设计实验与制订方案、获取与处理信息、 、评估与反思。
2．摆的等时性探究：摆球摆动的快慢只与 有关，悬线越长，摆球摆动得越 ；摆球摆动的快慢与摆角、摆重、摆球的大小、材料等因素 。
重点一　科学探究
1．科学探究六步法是核心框架，必须牢记步骤名称、顺序和每个环节的目的。
2．“评估与反思”环节是提升科学思维的关键，不可或缺。如思考实验的局限性、误差来源、如何改进设计或操作等问题。
1.小平同学观看老师演示如图所示的“烧金鱼”实验时，发现烧瓶里的水已经沸腾了，但是金鱼却安然无恙。于是，他就提出“是不是烧瓶里不同部位的水温度不同”的想法；接着老师就让小平用手去摸，果然发现下方烧瓶壁很凉爽而上方却很热。小平终于知道了金鱼安然无恙的原因。上述探究主要经历的过程分别是(　)。
A．提出猜想和获取信息
B．提出猜想和总结结论
C．获取信息和总结结论
D．提出问题和总结结论
重点二　控制变量法
控制变量法是设计实验的灵魂与最大难点。务必分清自变量、因变量、控制变量，并在实验中严格实施控制。
自变量： 实验中需要改变的量(探究其影响)。
因变量： 实验中需要测量或观察的量(随自变量变化而变化的量)。
控制变量： 实验中需要保持不变的量(为了实验公平，确保只有自变量影响因变量)。
【跟踪训练】 2.为了研究单摆摆动的周期与摆线长度的关系，应保持(　)。
A．摆线的长度和摆球的质量不变，改变摆动的幅度
B．摆线的长度和摆动的幅度不变，改变摆球的质量
C．摆动的幅度和摆球的质量不变，改变摆线的长度
D．摆动的幅度、摆球的质量和摆线的长度都不变，改变摆球的形状
基础巩固
1．下列是科学探究的主要步骤，其先后顺序正确的是(　)。
①设计实验并进行实验　②猜想与假设　③提出问题　④分析论证、评估交流
A．②①③④ B．②③①④
C．③①②④ D．③②①④
2．为了研究摆动的周期与摆球质量的关系，应保持(　)。
A．摆线的长度和摆球的质量不变，改变摆动的幅度
B．摆线的长度和摆动的幅度不变，改变摆球的质量
C．摆动的幅度和摆球的质量不变，改变摆线的长度
D．摆动的幅度、摆球的质量和摆线的长度都不变，改变摆球的形状
3．在学习物理进行科学探究的过程中，下列说法不正确的是(　)。
A．要实事求是，尊重客观规律
B．要善于合作与交流，敢于提出自己的见解
C.要坚持不懈，锲而不舍
D．发现实验数据差距较大时，应修改数据
4．目前，全球的气候均在变暖，近150年来，全球平均气温升高了1 ℃，这个数字在气象学上是个不可忽视的大数字。对这种现象，有些科学家认为可能是由于大量排放二氧化碳而造成的温室效应。科学家提出这种观点属于科学探究中的(　)。
A．提出问题 B．猜想与假设
C．收集证据 D．分析与论证
5．国际乒联在乒乓球的直径加大后，又改变了制作乒乓球的材料，目的是提高乒乓球比赛的观赏性。小柯认为乒乓球材料的改变，是为了减弱乒乓球的弹性。他用材料不同的乒乓球从同一高度静止释放，比较落地后反弹的高度。关于“用材料不同的乒乓球从同一高度静止释放，比较落地后反弹的高度”这一过程属于科学探究中的(　)。
A．提出问题
B．猜想与假设
C．分析与论证
D．进行实验与收集证据
能力达标
6．自然界中的物体是多种多样的，大石块重，小石块轻，木块也是这样，但没有石块重，有些很小的物体却特别重。同学们根据这些生活经验能提出的最有探究价值且易于探究的问题是(　)。
A．物体的质量与体积是否有关
B．物体的质量和体积有什么关系
C．质量与体积的比值是不是定值
D．物体的密度与哪些因素有关
7．科学探究的基本过程为________、____________、设计实验与制订方案、____________________、分析与论证、评估与反思。
8．小玲、小红和小丽在操场上玩荡秋千，小丽分别轻轻推了一下坐在秋千上的小玲和小红。细心的小丽发现，她俩往返摆动一次的时间几乎一样，那么，秋千往返摆动一次的时间与哪些因素有关呢？三人对此问题进行研究，提出了以下猜想：
猜想1：秋千往返摆动一次所用的时间可能与人的质量有关。
猜想2：秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千的绳长有关。
猜想3：秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千摆动时离开中心线的最大距离有关。
为了验证上述猜想，她们来到实验室，找来刻度尺、秒表、细线、小球，依照物理学习中的科学方法，按如图所示进行实验，得到下表中的数据。
实验 序号 小球质量 m/g 从O点到小球中心的距离L/m 小球摆动时距中心线最大距离s/m 小球往返摆动10次所用的时间t/s 小球往返摆动1次所用的时间t0/s
1 20 0.8 0.10 18.0 1.80
2 20 1.0 0.14 20.0 2.00
3 20 1.2 0.10 22.0 2.20
4 30 1.0 0.14 20.0 2.00
5 30 1.0 0.10 20.0 2.00
请你通过分析回答下列问题：
(1)为验证猜想1，应选用序号为________两组实验进行对比分析。
(2)为验证猜想2，应选用序号为________两组实验进行对比分析。
(3)为验证猜想3，应选用序号为________两组实验进行对比分析。
(4)实验结论：小球往返摆动一次所用的时间与________有关，与____________、____________无关。
　
素养提升
9．(2025·梅州二模)过量的紫外线会给人体带来伤害。人们穿的衣服能不能防紫外线呢？某科技小组设计实验探究棉布和涤纶的紫外线防护性能，用紫外线强度计在正午阳光下，测得数据如下表。其中，未遮挡时紫外线强度为10 W/m2，紫外线防护系数(UPF值)是衡量织物对紫外线辐射防护能力的核心指标，其数值大小等于未遮挡紫外线强度与遮挡后紫外线强度的比值。
序号 织物 类型 织物 颜色 纤维密度 /(根·cm-2) 遮挡后紫 外线强度 /(W·m-2) UPF值
1 棉布 白色 150 0.80 12.5
2 棉布 黑色 150 0.40 25
3 棉布 黑色 200 0.25 40
4 涤纶 白色 150 0.40 25
5 涤纶 黑色 150 0.20 ____
6 涤纶 黑色 200 0.75 13.3
　　(1)织物对紫外线的防护能力越强，UPF值越________。
(2)实验中，除表格中的变量外，还需要控制的变量有________________(只写1个)。
(3)记录序号6“遮挡后紫外线强度”时，发现数据异常，下列操作正确的是________________(多选)。
A．检查数据记录与操作流程
B．分析可能的原因
C．删去此数据，重新实验
D．详细记录处理过程
(4)分析表格数据：
①序号5的UPF值为________；
②初步得出结论：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)若为户外工作者设计紫外线防护服，应如何选择？______________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。1.4　尝试科学探究
学习目标
1.了解科学探究的一般过程和步骤。 2．练习熟练准确地测量长度、时间和组装简单器材，提高操作技能。 3．初步体验科学探究，领悟控制变量等方法在科学探究中的作用和意义。
知识点　科学探究的过程
1．科学的核心是探究，学习物理就要学会科学探究。科学探究一般包括提出问题、猜想与假设、设计实验与制订方案、获取与处理信息、分析与论证、评估与反思。
2．摆的等时性探究：摆球摆动的快慢只与悬线的长短有关，悬线越长，摆球摆动得越慢；摆球摆动的快慢与摆角、摆重、摆球的大小、材料等因素无关。
重点一　科学探究
1．科学探究六步法是核心框架，必须牢记步骤名称、顺序和每个环节的目的。
2．“评估与反思”环节是提升科学思维的关键，不可或缺。如思考实验的局限性、误差来源、如何改进设计或操作等问题。
1.小平同学观看老师演示如图所示的“烧金鱼”实验时，发现烧瓶里的水已经沸腾了，但是金鱼却安然无恙。于是，他就提出“是不是烧瓶里不同部位的水温度不同”的想法；接着老师就让小平用手去摸，果然发现下方烧瓶壁很凉爽而上方却很热。小平终于知道了金鱼安然无恙的原因。上述探究主要经历的过程分别是(　A　)。
A．提出猜想和获取信息
B．提出猜想和总结结论
C．获取信息和总结结论
D．提出问题和总结结论
重点二　控制变量法
控制变量法是设计实验的灵魂与最大难点。务必分清自变量、因变量、控制变量，并在实验中严格实施控制。
自变量： 实验中需要改变的量(探究其影响)。
因变量： 实验中需要测量或观察的量(随自变量变化而变化的量)。
控制变量： 实验中需要保持不变的量(为了实验公平，确保只有自变量影响因变量)。
【跟踪训练】 2.为了研究单摆摆动的周期与摆线长度的关系，应保持(　C　)。
A．摆线的长度和摆球的质量不变，改变摆动的幅度
B．摆线的长度和摆动的幅度不变，改变摆球的质量
C．摆动的幅度和摆球的质量不变，改变摆线的长度
D．摆动的幅度、摆球的质量和摆线的长度都不变，改变摆球的形状
基础巩固
1．下列是科学探究的主要步骤，其先后顺序正确的是(　D　)。
①设计实验并进行实验　②猜想与假设　③提出问题　④分析论证、评估交流
A．②①③④ B．②③①④
C．③①②④ D．③②①④
2．为了研究摆动的周期与摆球质量的关系，应保持(　B　)。
A．摆线的长度和摆球的质量不变，改变摆动的幅度
B．摆线的长度和摆动的幅度不变，改变摆球的质量
C．摆动的幅度和摆球的质量不变，改变摆线的长度
D．摆动的幅度、摆球的质量和摆线的长度都不变，改变摆球的形状
3．在学习物理进行科学探究的过程中，下列说法不正确的是(　D　)。
A．要实事求是，尊重客观规律
B．要善于合作与交流，敢于提出自己的见解
C.要坚持不懈，锲而不舍
D．发现实验数据差距较大时，应修改数据
4．目前，全球的气候均在变暖，近150年来，全球平均气温升高了1 ℃，这个数字在气象学上是个不可忽视的大数字。对这种现象，有些科学家认为可能是由于大量排放二氧化碳而造成的温室效应。科学家提出这种观点属于科学探究中的(　B　)。
A．提出问题 B．猜想与假设
C．收集证据 D．分析与论证
5．国际乒联在乒乓球的直径加大后，又改变了制作乒乓球的材料，目的是提高乒乓球比赛的观赏性。小柯认为乒乓球材料的改变，是为了减弱乒乓球的弹性。他用材料不同的乒乓球从同一高度静止释放，比较落地后反弹的高度。关于“用材料不同的乒乓球从同一高度静止释放，比较落地后反弹的高度”这一过程属于科学探究中的(　D　)。
A．提出问题
B．猜想与假设
C．分析与论证
D．进行实验与收集证据
能力达标
6．自然界中的物体是多种多样的，大石块重，小石块轻，木块也是这样，但没有石块重，有些很小的物体却特别重。同学们根据这些生活经验能提出的最有探究价值且易于探究的问题是(　B　)。
A．物体的质量与体积是否有关
B．物体的质量和体积有什么关系
C．质量与体积的比值是不是定值
D．物体的密度与哪些因素有关
7．科学探究的基本过程为________、____________、设计实验与制订方案、____________________、分析与论证、评估与反思。
【答案】提出问题　猜想与假设　获取与处理信息
8．小玲、小红和小丽在操场上玩荡秋千，小丽分别轻轻推了一下坐在秋千上的小玲和小红。细心的小丽发现，她俩往返摆动一次的时间几乎一样，那么，秋千往返摆动一次的时间与哪些因素有关呢？三人对此问题进行研究，提出了以下猜想：
猜想1：秋千往返摆动一次所用的时间可能与人的质量有关。
猜想2：秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千的绳长有关。
猜想3：秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千摆动时离开中心线的最大距离有关。
为了验证上述猜想，她们来到实验室，找来刻度尺、秒表、细线、小球，依照物理学习中的科学方法，按如图所示进行实验，得到下表中的数据。
实验 序号 小球质量 m/g 从O点到小球中心的距离L/m 小球摆动时距中心线最大距离s/m 小球往返摆动10次所用的时间t/s 小球往返摆动1次所用的时间t0/s
1 20 0.8 0.10 18.0 1.80
2 20 1.0 0.14 20.0 2.00
3 20 1.2 0.10 22.0 2.20
4 30 1.0 0.14 20.0 2.00
5 30 1.0 0.10 20.0 2.00
请你通过分析回答下列问题：
(1)为验证猜想1，应选用序号为________两组实验进行对比分析。
(2)为验证猜想2，应选用序号为________两组实验进行对比分析。
(3)为验证猜想3，应选用序号为________两组实验进行对比分析。
(4)实验结论：小球往返摆动一次所用的时间与________有关，与____________、____________无关。
【答案】(1)2、4　(2)1、3　(3)4、5
　(4)摆长　摆球质量　摆角
素养提升
9．(2025·梅州二模)过量的紫外线会给人体带来伤害。人们穿的衣服能不能防紫外线呢？某科技小组设计实验探究棉布和涤纶的紫外线防护性能，用紫外线强度计在正午阳光下，测得数据如下表。其中，未遮挡时紫外线强度为10 W/m2，紫外线防护系数(UPF值)是衡量织物对紫外线辐射防护能力的核心指标，其数值大小等于未遮挡紫外线强度与遮挡后紫外线强度的比值。
序号 织物 类型 织物 颜色 纤维密度 /(根·cm-2) 遮挡后紫 外线强度 /(W·m-2) UPF值
1 棉布 白色 150 0.80 12.5
2 棉布 黑色 150 0.40 25
3 棉布 黑色 200 0.25 40
4 涤纶 白色 150 0.40 25
5 涤纶 黑色 150 0.20 ____
6 涤纶 黑色 200 0.75 13.3
　　(1)织物对紫外线的防护能力越强，UPF值越________。
(2)实验中，除表格中的变量外，还需要控制的变量有________________(只写1个)。
(3)记录序号6“遮挡后紫外线强度”时，发现数据异常，下列操作正确的是________________(多选)。
A．检查数据记录与操作流程
B．分析可能的原因
C．删去此数据，重新实验
D．详细记录处理过程
(4)分析表格数据：
①序号5的UPF值为________；
②初步得出结论：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)若为户外工作者设计紫外线防护服，应如何选择？______________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)大　(2)织物厚度　(3)ABD
　(4)①50　②同材质下：颜色越深(如棉布/涤纶的黑色比白色)，UPF值越大，防护能力越强；同颜色、同材质下：纤维密度越高(如棉布黑色从150根/cm2增至200根/cm2)，UPF值越大，防护能力越强；异材质对比：相同颜色和纤维密度时(如序号2棉布黑色，序号5涤纶黑色，均为150根/cm2)，涤纶的UPF值(50)高于棉布(25)，防护能力更强
　(5)涤纶防护能力优于棉布，且黑色、高纤维密度(如200根/cm2)的UPF值最大，防护效果最佳，可选择黑色、高纤维密度的涤纶来制作紫外线防护服

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