初中物理复习：尝试科学探究（解析版）

1.4尝试科学探究（解析版）

知识

提出问题

猜想与假设

设计实验与制定方案

获取与处理信息

分析与论证

评估与反思

知识点©©]

一、探究摆的奥秘

1.提出问题

小慧家的摆钟走快了，请邻居张师傅帮忙。只见张师傅将摆钟下面的螺母拧几下，摆钟走时就

准了。

小慧看完整个过程，她想：张师傅拧钟摆下面的螺母对摆动的快慢会产生什么影响呢？这个钟

摆来回摆动一次的时间由什么决定呢？

基于观察和实验提出物理问题是进行科学探究的第一步。

2.猜想与假设

（1）摆动的快慢可能跟摆锤的轻重有关；

（2）摆动的快慢可能跟摆偏离的角度大小有关；

（3）钟摆下面的螺母位置估计会影响摆的长短，看来，摆动的快慢跟摆的长短有关……

在科学探究中，猜想不是胡猜乱想，它是以自己的经验和知识为基础作出的一种试探性解释。

3.设计实验与制定方案

实验思路：可以用细线系上小球代替钟摆简化实验装置。摆动的快慢跟多个因素有关，每次实

验应只改变其中一个因素，保证其他因素相同，这就是控制变量法。摆一次的时间比较短，测量时

间不方便，可以采用累积法，测量摆动20次的总时间，再除以摆动次数即为摆动1次的时间。

方案应针对探究目的，实验应注意选择器材。对实验进行简化是一个很好的设计。

4.获取与处理信息

第一组：用同样长的细线，分别挂上同样大小的铜球和铝球做实验。

第二组：对同一个小球，用不同长度的细线悬挂进行实验。

第三组：对同一个小球，用相同长度的细线悬挂，改变摆偏离的角度。

实验时，要严格按照实验步骤操作，操作中要注意观察。把观察到的重要现象和数据记录下来。

数据的记录要尊重事实，不可拼凑，不可杜撰。

5.分析与论证

(1)悬线长度和摆角相同时，铜球和铝球摆动一次所需的时间相同，所以摆球的摆动快慢与摆

球的轻重(材料)无关；

(2)摆球的轻重和摆角相同时，悬线越长，摆球摆动一次需要的时间越长，所以摆球的摆动快

慢与悬线的长度有关；

(3)摆球的轻重(材料)和悬线长度相同时，不同的摆角，摆球摆动一次需要的时间相同，所

以摆球的摆动快慢与摆角大小无关。

实验结论：摆线长度相同时，摆球摆动的快慢与摆球的轻重(材料)以及摆动的角度大小无关。

摆球摆动一次的时间只跟悬线的长短有关;悬线越长，摆球的摆动越慢。

实验数据只是一堆原始材料，必须通过分析、论证，才能形成结论。分析与论证就是基于证据

得出结论并作出解释的过程。

6.评估与反思

(1)多次实验的目的：使结论更具有普遍性。

(2)钟摆的摆动快慢可能与它所处的地点有关。

探究过程是否恰当，探究得到的结果是否合理，探究过程中是否出现新的问题等，都需要进行

交流、评估和反思。

二、科学探究过程

交流与合作穿插在整个探究过程中。

科学探究没有固定模式，需要根据实际情况提出问题、获取证据、进行解释和交流反思等，在

探究过程中，要特别重视交流与合作，实事求是，尊重他人，充分发挥每个人的聪明才智。

看照

者后❶科学探究过程

QQ1-（23-24八年级上•河南周口•阶段练习）科学家进行科学探究，通过观察发现并提出

问题后，制订计划与设计实验前（）

A.对问题提出猜想和假设

B.评价收集到的证据

C.提出新的探究问题

D.准备器材并收集证据

【答案】A

【详解】科学探究的主要环节：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证

据、分析与论证、评估、交流与合作。探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的，根据自己

已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设，包括选择材料。按照探究方案进行探究，再分析所

得的结果与假设是否相符。因此科学家进行科学探究，通过观察发现并提出问题后，制订计划与设

计实验前，应对问题提出猜想和假设。故A符合题意，BCD不符合题意。

故选Ao

囿便］国02.（23-24八年级上•黑龙江哈尔滨•阶段练习）在科学探究中，环节可

以贯穿于探究过程的始终，其他环节依次是提出问题、猜想与假设、设计实验并制订计划、进行实

验并收集证据、和评估。

【答案】交流与合作分析与论证

【详解】⑴[2]科学探究过程一般要经历的主要环节有：提出问题，猜想与假设，设计实验、制定计

划，进行实验、收集证据，分析与论证，评估，交流与合作七个环节，交流合作环节可以贯穿于探

究过程的始终。

OQBE]3-（23-24八年级上•陕西西安•阶段练习）一款新药真正应用于患者之前，需

经历从临床前研究到三期临床试验的漫长历程，平均耗时10年以上。研发新药经常是远水难救近火,

老药新用成为更实际的操作。面对一些突发流行病，研究人员将病毒株培养在不同药物稀释液里，

观察随时间推移，病毒株的存活率。横线上的句子所描述的过程属于科学探究的哪个环节（）

A.提出问题B.猜想与假设

C.进行实验与收集证据D.得出结论

【答案】C

【详解】科学探究的七个环节是，提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与搜集

数据、分析与论证、评估、交流与合作，科学结论是在大量实验的基础上总结得出的，"研究人员

将病毒株培养在不同药物稀释液里，观察随时间推移，病毒株的存活率"过程是对病毒株存活率影

响因素的实际验证过程，所以属于科学探究的进行实验收集数据环节。

故选Co

IR国d)©]

广东题里调绿

1.（22-23八年级上•广东惠州•期中）疫情期间，高老师在物理课堂上发现一位同学精神不振脸色

绯红，同时伴有咳嗽。于是他"估计"该同学可能在发烧，要求该同学测量体温。从科学的角度上讲，

高老师的"估计"属于（）

A.提出问题B.建立猜想和假设

C.制定实验方案D.获取实事与证据

【答案】B

【详解】从探究的角度上讲，高老师估计该同学可能在发烧，老师的"估计"属于建立猜测和假设,

要求该同学测量体温的目的是获取事实和证据，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选Bo

2.（23-24八年级上•广东茂名•阶段练习）物理学是研究声、光、热、力、电等物理现象的规律和.

的一门学科；物理学家^_______通过观察吊灯的摆动，并通过实验发现了摆的等时性原理，即摆动

的快慢只跟（选填"摆的质量"、"摆的长度"或"摆偏离的角度"）有关。

【答案】物质结构伽利略摆的长度

【详解】［1］物理学是研究自然界的物质结构，物体间的相互作用及物体的运动规律的自然学科；物

理学是研究声、光、热、力、电等各种物理现象的规律和物质结构的一门科学。

⑵⑶意大利科学家伽利略在比萨大教堂参加活动时发现，尽管吊灯的摆动幅度越来越小，但每一次

摆动的时间似乎相等，后经研究证明"不论摆动的幅度大些还是小些，完成一次摆动的时间是一样

的"，这在物理学中叫做"摆动的等时性"，即摆动的快慢只跟摆的长度有关。

3.（23-24八年级上•广东清远•期中）小玲、小红和小丽在操场上玩荡秋千如图所示，小丽把小玲、

小红分别轻轻推了一下，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：

①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；

②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；

③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，他们来到实验室，找来刻度尺、秒表、细线、小球，依照物理学习中的科学方

法，按图进行实验，得到下表中的数据。

实验小球质量悬线长度小球摆动距中心线小球往返摆动10次小球往返摆动1次

序号m/gL/m最大距离s/m所用时间t/s所用时间to/s

1200.80.1018.01.80

2201.00.1420.02.00

3201.20.1022.02.20

4301.00.1420.02.00

5301.00.1020.02.00

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，与和小球摆动距中心线最大距

离无关。

【答案】2、41、34、5悬线长度小球质量

【详解】（1）田猜想一探究的是往返摆动一次所用的时间与质量的关系，则需要改变质量，而其

他因素要控制相同，由表中数据可知，选取的是2、4两次实验。

（2）⑵猜想二探究的是往返摆动一次所用的时间与绳长即悬线长度的关系，则需要改变悬线长度，

而其他因素要控制相同，由表中数据可知，选取的是1、3两次实验。

（3）[3]猜想三探究的是往返摆动一次所用的时间与摆动时离开中心线的最大距离的关系，则需要

改变摆动时离开中心线的最大距离，而其他因素要控制相同，由表中数据可知，选取的是4、5两

次实验。

（4）⑷由表中数据可知，当其他条件相同，只改变悬线长度时，小球往返摆动一次所用的时间发

生变化，故小球往返摆动一次所用的时间与悬线长度有关。

⑸当其他条件相同时，只改变质量或摆动时离开中心线的最大距离时，小球往返摆动一次所用的时

间不变，故小球往返摆动一次所用的时间与质量或摆动时离开中心线的最大距离无关。

针―|

1.（23-24八年级上•江苏扬州•阶段练习）1581年的一天，伽利略在教堂里，观察到悬挂的油灯来

回晃动。这是司空见惯的事情，可是他却思考着"为什么灯每次摆动一个来回的时间都差不多?

这一过程属于科学探究中的（）

A.提出问题B.猜想与假设

C.进行实验D.交流与合作

【答案】A

【详解】科学探究的主要环节：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证

据、分析与论证、评估、交流与合作等，结合题意可做出判断。由题意可知，伽利略在教堂里，有

了"为什么灯每次摆动一个来回的时间都差不多?”，属于提出问题的环节。故A符合题意，BCD不

符合题意。

故选Ao

2.（23-24九年级上•陕西榆林•阶段练习）科学探究的第一步通常应该是（）

A.制定实验计划B.猜想与假设

C.发现并提出问题D.进行实验和收集证据

【答案】C

【详解】科学探究的主要环节有：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集

证据、分析与论证、评估、交流与合作，第一步通常应该是发现并提出问题，故C符合题意，ABD

不符合题意。

故选Co

3.（23-24八年级上•广西桂林•期末）小桂发现很多食品包装袋设计有"锯齿"形状，如图所示：

①他猜想袋口"锯齿"形状处可减小撕开时用力的大小。

②他先在"锯齿"状处、后在平边处撕开包装袋，比较两次用力大小。

则环节②属于科学探究中的（）

A.提出问题B.做出假设C.设计和进行实验D.得出结论

【答案】C

【详解】根据科学探究的顺序，提出问题、做出假设、设计和进行实验、得出结论，则他先在"锯

齿”状处、后在平边处撕开包装袋，比较两次用力大小，属于科学探究中的设计和进行实验，故C

符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

4.（23-24八年级上•江西新余•阶段练习）英国科学家说过，没有大胆猜想，就做不出伟大

的发现，意大利科学家最先发现了摆的等时性原理（均填科学家名字）。

【答案】牛顿伽利略

【详解】⑴"没有大胆猜想，就做不出伟大的发现"是由英国科学家牛顿说的。

［2］摆是由摆长和摆锤组成，同一个摆，摆摆动得快慢与摆长有关，与摆锤无关；意大利科学家伽

利略最先发现了摆的等时性原理。

5.（23-24八年级上•安徽合肥•期末）橙子长时间存放是否会变软？小刚把几个新鲜的橙子在冰箱

放置一至两周后，用手感受橙子硬度的变化。其中划线部分类似于科学探究中的（选填

序号）①发现并提出问题；②作出猜想和假设；③进行实验；④分析数据得出结论；

【答案】③

【详解】橙子长时间存放是否会变软，是提出问题，用手感受橙子是否变软，是进行试验，因此其

中划线部分类似于科学探究中的③。

6.（23-24八年级上•江西吉安•期末）物理学是研究声、光、热、、电等各种物理现象的规律

和物质结构的一门科学。一天晚上，小明正在学习，突然电灯熄灭了，小明想，电灯为什么熄灭？

可能是灯丝断了。这个过程中，"可能是灯丝断了"属于科学探究的环节。

【答案】力猜想与假设

【详解】［1］物理学就是研究自然界的物质的结构、物体间的相互作用和物体的运动的最一般的规律

的自然科学；物理学是研究光、热、力、声、电等物理现象的规律和物质结构的一门科学。

⑵科学探究的主要环节有提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分

析与论证、评估、交流与合作。这里“可能是灯丝断了"属于科学探究的猜想与假设环节。

7.（23-24八年级上•黑龙江哈尔滨•期中）如图所示，是几位同学在“降落伞比赛”之前的对话，针

对甲同学的谈话而言，这一环节属于科学探究中的;针对乙同学的谈话而言，这一环节属于

科学探究中的。（填序号）［①提出问题；②猜想假设；③进行实验；④分析论证】

【答案】①②

【详解】⑴⑵科学探究的主要环节有：提出问题、做出猜想、设计实验、进行实验、分析论证、得

出结论、评估交流。根据题意可知，甲同学的谈话属于提出问题这一环节，乙同学针对问题做出猜

想假设。

8.（23-24八年级上•山西大同•阶段练习）小玲、小红和小丽在操场上玩荡秋千，小丽把小玲、小

红分别轻轻推了一下，细心的小丽发现，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

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。

实验小球质从。点到小球中小球摆动距中心小球往返摆10次小球往返摆1次

序号量m/g心的距离L/m线最大距离s/m所用时间t/s所用的时间t/s

1200.81.1018.01.80

2201.00.1420.02.00

3201.20.1022.02.20

4301.00.1420.02.00

5301.00.1020.02.00

为了验证上述猜想，他们来到实验室，找来刻度尺、秒表、细线、小球，按图示进行实验，得到如

表中的数据。

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）选用序号为两组实验进行对比分析，可以对猜想3进行验证；

（3）实验结论：小球往返摆动一次所用时间与有关。

【答案】2、44、5绳长

【详解】（1）⑺要验证摆动一次的时间与质量的关系，应控制绳长和小球摆动时离开中心线的最

大距离相同，小球质量不同，由表中实验数据可知，2、4的实验符合实验要求。

（2）⑵要验证摆动一次的时间与小球离开中心线的最大距离的关系，需要控制小球质量、绳长相

同，小球离开中心线的最大距离不同，由表中实验数据可知，4、5的实验符合实验要求,。

（3）⑶分析表中实验数据可知：小球往返摆动一次所用的时间与绳长有关，与小球的质量和小球

摆动时离开中心线的最大距离无关。

9.（23-24八年级上,江西宜春•阶段练习）某同学做"研究影响摆球摆动周期的因素”的实验，现有

如下器材：较长的细线一根；质量为0.1千克和0.2千克的铁球各一个；铁架台一套；夹子一个等。

下表是该同学在某次实验中记录的数据：

实验序摆线长度/摆球质量/千摆动幅度/厘连续摆动次摆动时间/摆动周期/

号米克米数秒秒

110.153060T

210.253060T

310.1103060T

40.750.1530521.73

50.75