《第二节 像科学家一样思考》（同步训练）初中物理八年级上册-鲁科版-2024-2025学年

《第二节像科学家一样思考》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有10小题，每小题3分，共30分）1、在科学探究过程中，以下哪个步骤不是科学家常用的方法？A.观察现象B.提出假设C.实验验证D.数据统计2、以下哪种方法在科学探究过程中不是常用的逻辑推理方法？A.类比推理B.归纳推理C.演绎推理D.直觉推理3、在研究物体的运动时，下列哪一项不是科学家用来描述物体位置变化的方式？A.直线距离B.时间C.位移D.路程4、以下哪个实验设计最能体现“控制变量法”的应用？A.测量不同颜色纸张对太阳光的反射率，每次只改变纸张的颜色而保持其他条件不变B.同时改变物体的质量和作用力来观察加速度的变化C.在研究温度对物质溶解度的影响时，同时改变了溶剂的种类和温度D.测试不同品牌电池的持续时间，但没有固定使用的设备类型5、以下哪位科学家提出了“万有引力定律”？A.牛顿B.爱因斯坦C.伽利略D.爱迪生6、在以下哪个实验中，科学家发现了光的波动性质？A.迈克尔逊-莫雷实验B.汤姆逊的电子发现实验C.奥斯特的电磁感应实验D.法拉第的电磁感应实验7、在研究光的反射现象时，如果入射角为30°，那么反射角是多少？A.15°B.30°C.45°D.60°8、以下哪一项不是科学家进行实验研究的基本步骤？A.提出问题B.建立假设C.直接得出结论D.分析数据9、在科学探究过程中，以下哪种方法不属于归纳法？A.观察法B.实验法C.类比法D.推理法10、以下哪个选项不是科学探究过程中的一个基本步骤？A.提出问题B.收集数据C.分析数据D.做梦二、多项选择题（本大题有2小题，每小题3分，共6分）1、下列哪些方法是科学家用来收集数据和信息的？A.观察自然现象B.进行实验C.查阅文献资料D.依赖个人直觉2、当科学家遇到一个问题时，他们通常会怎样做？（可多选）A.提出一个或多个假设B.立即得出结论C.设计实验来测试假设D.分析实验结果，并根据需要调整假设三、简答题（本大题有4小题，每小题5分，共20分）第一题：在科学探究过程中，以下哪些行为体现了像科学家一样思考的特点？（多选题）A.对现象进行观察并详细记录B.提出假设，并设计实验来验证假设C.仅凭个人经验得出结论D.在实验中遇到问题时，立刻停止实验E.分析实验数据，得出结论并撰写实验报告第二题在学习了“像科学家一样思考”之后，小明尝试模仿科学家的思维方式来解决日常生活中的问题。有一天，他注意到家里的植物看起来有些枯萎，于是决定探究是什么原因导致了这个问题。请根据科学探究的基本步骤，帮助小明设计一个简单的实验方案，以确定是由于光照不足还是水分过多造成了植物的枯萎。第三题：请举例说明在科学探究过程中，如何运用假设法来解释一个物理现象，并简要说明假设法在科学探究中的重要性。第四题：在《第二节像科学家一样思考》的学习中，科学家在研究物理现象时通常采用哪些方法？请举例说明这些方法在物理研究中的应用。四、计算题（本大题有2小题，每小题7分，共14分）第一题：一个凸透镜的焦距为10cm，将一个物体放在距凸透镜15cm处，求物体在凸透镜另一侧所成的像距及像的性质。第二题：一个凸透镜的焦距为15cm，当物体放在距凸透镜30cm处时，求成像的性质及像的位置。五、综合题（本大题有3小题，每小题10分，共30分）第一题：小明在学习凸透镜成像规律时，进行了以下实验：（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度；（2）点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜和光屏的位置，直到光屏上出现清晰的蜡烛烛焰的像；（3）移动蜡烛，观察光屏上像的变化情况。请回答以下问题：（1）实验过程中，小明将蜡烛、凸透镜和光屏的位置调整到什么位置，才能使光屏上出现清晰的蜡烛烛焰的像？（2）如果小明将蜡烛从靠近凸透镜的位置向远离凸透镜的位置移动，光屏上像的变化情况如何？（3）根据凸透镜成像规律，当蜡烛与凸透镜的距离小于一倍焦距时，光屏上会出现什么样的像？第二题：小明在进行凸透镜成像实验时，发现当物体放在凸透镜的一倍焦距以内时，透过透镜观察到的像是正立的、放大的。根据这一现象，回答以下问题：（1）小明所观察到的像是实像还是虚像？请说明理由。（2）如果将物体移至凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间，此时观察到的像会有哪些变化？请解释原因。第三题：小明在做物理实验时，发现了一个现象：将一块透明塑料板放在阳光下，透过塑料板可以看到远处的景物似乎被放大了。请设计一个实验步骤，验证这一现象，并探究其背后的物理原理。实验步骤：准备工具：透明塑料板、直尺、白纸、光源（如太阳光或手电筒）。将透明塑料板垂直放置在白纸上。在塑料板的一侧放置光源，调整光源与塑料板之间的距离，直到能够清晰地看到塑料板另一侧的景物。使用直尺测量光源到塑料板的距离和塑料板到白纸的距离。记录下所观察到的景物放大情况。改变光源与塑料板之间的距离，重复步骤3-5，观察景物放大情况的变化。根据实验结果，分析为什么通过透明塑料板观察到的景物会被放大。结合光学原理，解释这一现象背后的物理原因。《第二节像科学家一样思考》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有10小题，每小题3分，共30分）1、在科学探究过程中，以下哪个步骤不是科学家常用的方法？A.观察现象B.提出假设C.实验验证D.数据统计答案：D解析：在科学探究过程中，科学家通常首先观察现象，然后提出假设，接着通过实验验证假设，最后对实验数据进行分析和统计。因此，数据统计是实验验证后的步骤，不是探究的初始步骤。故选D。2、以下哪种方法在科学探究过程中不是常用的逻辑推理方法？A.类比推理B.归纳推理C.演绎推理D.直觉推理答案：D解析：在科学探究过程中，常用的逻辑推理方法包括类比推理、归纳推理和演绎推理。类比推理是通过比较两个或多个相似事物，推断它们可能具有相同的性质或规律。归纳推理是从个别事实出发，归纳出一般性的结论。演绎推理是从一般原理出发，推导出个别结论。而直觉推理则主要依赖于个人的直觉感觉，不是科学探究中常用的逻辑推理方法。故选D。3、在研究物体的运动时，下列哪一项不是科学家用来描述物体位置变化的方式？A.直线距离B.时间C.位移D.路程答案：B解析：在物理学中，描述物体位置的变化通常涉及直线距离、位移和路程。直线距离指的是两点之间的最短距离；位移是指从起点到终点的位置变化，它不仅考虑了距离还考虑了方向；路程则是指物体实际行进路径的长度。时间虽然对于描述物体如何随时间改变位置非常重要，但它本身并不直接描述位置的变化。4、以下哪个实验设计最能体现“控制变量法”的应用？A.测量不同颜色纸张对太阳光的反射率，每次只改变纸张的颜色而保持其他条件不变B.同时改变物体的质量和作用力来观察加速度的变化C.在研究温度对物质溶解度的影响时，同时改变了溶剂的种类和温度D.测试不同品牌电池的持续时间，但没有固定使用的设备类型答案：A解析：控制变量法是科学研究中的一个基本方法，用于确保实验结果的有效性和可靠性。通过这种方法，研究人员可以在一次实验中只改变一个因素（变量），而保持所有其他可能影响结果的因素不变。选项A中，实验者仅改变纸张的颜色，而保持所有其他条件相同，这使得任何观察到的结果变化都可以归因于颜色的变化。相比之下，其他选项都涉及到多个变量的同时改变，这使得难以确定哪个变量导致了所观察到的结果变化。因此，A选项最能体现“控制变量法”的应用。5、以下哪位科学家提出了“万有引力定律”？A.牛顿B.爱因斯坦C.伽利略D.爱迪生答案：A解析：牛顿是提出“万有引力定律”的科学家，这一发现对物理学的发展产生了深远影响。选项B的爱因斯坦提出了相对论；选项C的伽利略是力学和天文学的奠基人；选项D的爱迪生是著名的发明家。6、在以下哪个实验中，科学家发现了光的波动性质？A.迈克尔逊-莫雷实验B.汤姆逊的电子发现实验C.奥斯特的电磁感应实验D.法拉第的电磁感应实验答案：A解析：迈克尔逊-莫雷实验是验证光波动性质的经典实验，通过实验发现光速在不同方向上是恒定的，这与光的波动理论相符。选项B的汤姆逊实验发现了电子，是原子结构研究的重要突破；选项C的奥斯特实验证明了电流可以产生磁场；选项D的法拉第实验发现了电磁感应现象。7、在研究光的反射现象时，如果入射角为30°，那么反射角是多少？A.15°B.30°C.45°D.60°答案：B.30°解析：根据光的反射定律，反射角等于入射角。当光线从一种介质进入另一种介质并遇到界面发生反射时，入射光线、反射光线以及法线（过入射点垂直于界面的直线）都在同一平面内，并且反射角与入射角相等。因此，如果入射角是30°，反射角也应该是30°。8、以下哪一项不是科学家进行实验研究的基本步骤？A.提出问题B.建立假设C.直接得出结论D.分析数据答案：C.直接得出结论解析：科学方法是一套系统性的探究过程，通常包括以下几个基本步骤：提出问题、收集信息、建立假设、设计实验、进行实验、记录和分析数据、得出结论、交流结果。直接得出结论不遵循科学方法的原则，因为结论应当基于实验数据和观察结果，经过仔细分析后才能得出。所以，选项C不符合科学家进行实验研究的标准流程。9、在科学探究过程中，以下哪种方法不属于归纳法？A.观察法B.实验法C.类比法D.推理法答案：A解析：归纳法是一种从具体实例出发，总结出一般规律的思维方法。观察法、实验法和推理法都是归纳法的一部分。类比法则是通过比较不同事物之间的相似性来推测它们之间的联系，不属于归纳法。10、以下哪个选项不是科学探究过程中的一个基本步骤？A.提出问题B.收集数据C.分析数据D.做梦答案：D解析：科学探究的基本步骤包括：提出问题、猜想与假设、设计实验、收集数据、分析数据、得出结论和反思与评价。做梦并不是科学探究过程中的一个基本步骤，因此选项D是正确答案。二、多项选择题（本大题有2小题，每小题3分，共6分）1、下列哪些方法是科学家用来收集数据和信息的？A.观察自然现象B.进行实验C.查阅文献资料D.依赖个人直觉答案：A,B,C解析：科学家在研究过程中会使用多种方法来收集数据和信息。选项A“观察自然现象”是科学探究的基础，通过观察可以发现新的问题和线索；选项B“进行实验”是验证假设、测试理论的重要手段；选项C“查阅文献资料”可以帮助科学家了解已有的研究成果，避免重复劳动并站在巨人的肩膀上继续前进。而选项D“依赖个人直觉”虽然在科学研究的初步阶段可能会起到启发作用，但它不是可靠的数据收集方式，因此不是正确答案。2、当科学家遇到一个问题时，他们通常会怎样做？（可多选）A.提出一个或多个假设B.立即得出结论C.设计实验来测试假设D.分析实验结果，并根据需要调整假设答案：A,C,D解析：在科学研究中，面对问题时科学家们首先会提出假设（选项A），这是基于已有知识对未知情况的一种预测。接下来，科学家们会设计实验以测试这些假设（选项C）。在完成实验后，他们会分析得到的数据（选项D的一部分），评估假设是否成立，并可能根据实验结果调整最初的假设或提出新的假设。选项B“立即得出结论”不符合科学研究的方法，因为科学结论是在充分证据基础上经过反复验证后得出的，而不是在没有足够信息的情况下草率决定的。三、简答题（本大题有4小题，每小题5分，共20分）第一题：在科学探究过程中，以下哪些行为体现了像科学家一样思考的特点？（多选题）A.对现象进行观察并详细记录B.提出假设，并设计实验来验证假设C.仅凭个人经验得出结论D.在实验中遇到问题时，立刻停止实验E.分析实验数据，得出结论并撰写实验报告答案：A、B、E解析：像科学家一样思考的特点包括对现象的细致观察和记录（A），能够提出假设并通过实验来验证这些假设（B），以及分析实验数据，得出结论并撰写详细的实验报告（E）。选项C和D不符合科学探究的精神，因为科学探究需要基于事实和数据，而不是仅仅依赖个人经验，并且在遇到问题时，科学家通常会尝试寻找解决方案而不是立即停止实验。第二题在学习了“像科学家一样思考”之后，小明尝试模仿科学家的思维方式来解决日常生活中的问题。有一天，他注意到家里的植物看起来有些枯萎，于是决定探究是什么原因导致了这个问题。请根据科学探究的基本步骤，帮助小明设计一个简单的实验方案，以确定是由于光照不足还是水分过多造成了植物的枯萎。答案：提出问题：植物枯萎的原因是因为光照不足还是水分过多？作出假设：假设A认为植物枯萎是因为光照不足；假设B认为植物枯萎是因为水分过多。制定计划：将相同的植物分成两组，每组至少有三株植物以确保结果的可靠性。第一组放置在一个阳光充足的环境中，并保持正常的浇水频率（作为对照组）。第二组保持在当前环境下（假设有较少的光照），但减少浇水的量（或增加光照，取决于要测试的主要因素）。实施计划：按照上述计划进行操作，并观察一段时间（例如两周）后植物的状态变化。分析数据：记录两组植物的生长情况，包括叶子的颜色、数量、大小等可量化指标。得出结论：如果第一组植物状态良好而第二组没有改善，则可以初步得出结论，植物枯萎可能与光照或浇水量有关。反之，如果第二组植物有所改善，则说明调整的因素可能是造成枯萎的原因之一。报告结果：撰写一份简短报告，总结实验过程和发现，以及如何在未来避免类似的问题。解析：本题考查学生对于科学探究方法的理解和应用能力。通过给出具体的生活场景，要求学生能够将理论知识应用于实践，设计合理的实验方案来解决问题。这里强调了科学探究的几个关键步骤：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、分析数据、得出结论和报告结果。每个步骤都是相互关联且不可缺失的，体现了科学研究的严谨性和逻辑性。此外，题目也鼓励学生关注生活中的细节，培养他们的观察能力和解决问题的能力。第三题：请举例说明在科学探究过程中，如何运用假设法来解释一个物理现象，并简要说明假设法在科学探究中的重要性。答案：举例：在探究“影响滑动摩擦力的因素”的实验中，可以假设滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关。解析：假设法是科学探究过程中的一种基本方法，它是指在观察和分析现象的基础上，根据已有知识对某一现象的原因或规律进行推测和假设。在上述例子中，通过观察不同粗糙程度的接触面，可以假设滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关。假设法在科学探究中的重要性主要体现在以下几个方面：指导实验：假设法可以帮助我们设计实验方案，确定实验变量和控制变量，从而更有效地进行实验。提高效率：通过假设，我们可以缩小研究的范围，集中精力研究假设成立的部分，从而提高研究效率。发现规律：假设法可以帮助我们找到科学现象背后的规律，为科学理论的发展奠定基础。培养思维：运用假设法可以锻炼我们的逻辑思维能力和创新能力，提高我们的科学素养。第四题：在《第二节像科学家一样思考》的学习中，科学家在研究物理现象时通常采用哪些方法？请举例说明这些方法在物理研究中的应用。答案：科学家在研究物理现象时通常采用以下几种方法：观察法：通过感官或辅助工具对物理现象进行观察，获取现象的数据和信息。例如，在研究光的直线传播时，科学家通过观察日食、影子等现象来验证光的传播路径。实验法：通过设计和实施实验，控制变量，观察和记录实验结果，从而得出物理规律。例如，在研究力的作用效果时，科学家通过弹簧测力计测量力的大小，观察物体的形变。归纳法：通过对大量实验数据的分析，总结出普遍规律。例如，在研究物体的运动规律时，科学家通过多次实验，归纳出牛顿运动定律。演绎法：基于已有的物理理论，推导出新的结论或预测。例如，在研究电磁学时，法拉第根据已有的电学理论，推导出了电磁感应定律。解析：本题考查了学生对科学家研究物理现象的方法的理解和应用。通过列举不同的研究方法，并结合具体实例，使学生能够更好地理解这些方法在物理研究中的作用和重要性。例如，观察法是获取物理现象的第一手资料的重要手段；实验法是验证物理规律、发现新规律的重要途径；归纳法和演绎法则是物理学理论发展的重要方法。通过对这些方法的学习，学生可以更好地掌握物理学的思维方式。四、计算题（本大题有2小题，每小题7分，共14分）第一题：一个凸透镜的焦距为10cm，将一个物体放在距凸透镜15cm处，求物体在凸透镜另一侧所成的像距及像的性质。答案：像距为20cm，成倒立、放大的实像。解析：根据透镜成像公式：1/f=1/v+1/u，其中f为焦距，v为像距，u为物距。已知焦距f=10cm，物距u=15cm，代入公式得：1/10=1/v+1/15将公式变形，得到：1/v=1/10-1/151/v=(3-2)/301/v=1/30两边取倒数，得到像距v：v=30cm由于物距大于焦距，根据凸透镜成像规律，物体在焦点与二倍焦点之间，所成的像为倒立、放大的实像。因此，像距为20cm，成倒立、放大的实像。第二题：一个凸透镜的焦距为15cm，当物体放在距凸透镜30cm处时，求成像的性质及像的位置。答案：成像性质：倒立、缩小、实像像的位置：距透镜15cm处解析：根据凸透镜成像规律，当物体距离凸透镜的距离大于二倍焦距时（即u>2f），成像为倒立、缩小的实像。已知焦距f=15cm，物体距离凸透镜的距离u=30cm，满足u>2f。根据凸透镜成像公式：1/f=1/v-1/u代入已知数值：1/15=1/v-1/30解这个方程，得到像的位置v：1/v=1/15+1/301/v=2/30+1/301/v=3/30v=30/3v=10cm所以，像的位置在透镜的另一侧，距离透镜15cm处。成像性质为倒立、缩小的实像。五、综合题（本大题有3小题，每小题10分，共30分）第一题：小明在学习凸透镜成像规律时，进行了以下实验：（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度；（2）点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜和光屏的位置，直到光屏上出现清晰的蜡烛烛焰的像；（3）移动蜡烛，观察光屏上像的变化情况。请回答以下问题：（1）实验过程中，小明将蜡烛、凸透镜和光屏的位置调整到什么位置，才能使光屏上出现清晰的蜡烛烛焰的像？（2）如果小明将蜡烛从靠近凸透镜的位置向远离凸透镜的位置移动，光屏上像的变化情况如何？（3）根据凸透镜成像规律，当蜡烛与凸透镜的距离小于一倍焦距时，光屏上会出现什么样的像？答案：（1）小明需要将蜡烛、凸透镜和光屏的位置调整到蜡烛、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，且蜡烛、凸透镜和光屏与光具座的中心线大致垂直，这样才能使光屏上出现清晰的蜡烛烛焰的像。（2）当小明将蜡烛从靠近凸透镜的位置向远离凸透镜的位置移动时，光屏上像的大小会逐渐变大，且像的位置会逐渐远离凸透镜。（3）当蜡烛与凸透镜的距离小于一倍焦距时，光屏上会出现一个正立、放大的虚像。第二题：小明在进行凸透镜成像实验时，发现当物体放在凸透镜的一倍焦距以内时，透过透镜观察到的像是正立的、放大的。根据这一现象，回答以下问题：（1）小明所观察到的像是实像还是虚像？请说明理由。（2）如果将物体移至凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间，此时观察到的像会有哪些变化？请解释原因。答案：（1）