《三、体验科学探究》（同步训练）初中物理八年级上册-苏科版-2024-2025学年

《三、体验科学探究》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、在进行科学探究的过程中，以下哪个步骤是首先需要完成的？A.设计实验方案B.提出问题C.分析与论证D.交流与合作2、关于科学探究中的“猜想与假设”，下列说法正确的是：A.猜想与假设不需要有依据，可以随意设定B.猜想与假设应基于已有的知识和经验，并能解释现象或解决问题C.猜想与假设一旦形成就不能更改D.猜想与假设只是一种猜测，对实验没有指导意义3、在科学探究过程中，以下哪个步骤不属于基本步骤？A.提出问题B.假设答案C.设计实验D.完成实验后直接得出结论4、在进行科学实验时，以下哪种方法不属于控制变量法？A.保持其他条件不变，只改变一个变量B.使用仪器测量实验数据C.对实验结果进行多次重复实验D.根据实验现象推测实验结果5、在以下哪个实验中，实验结果是可以通过直接观察到的？A.研究电流与电压关系时，观察电流表和电压表的读数B.研究物体在重力作用下的运动时，观察物体的位移和时间C.研究光的折射现象时，通过放大镜观察光路D.研究物质的比热容时，通过温度计测量物质温度变化6、在进行科学探究时，以下哪个说法是正确的？A.实验过程中，数据记录越详细越好，即使有误差也要记录B.观察时，要全面细致，但不需要记录观察到的现象C.在提出假设时，应尽量提出多种假设，以增加实验的准确性D.实验结束后，应分析实验结果，并与假设进行比较，以验证假设的正确性7、在探究光的反射规律时，以下哪个实验步骤是不必要的？A.将一块平面镜水平放置于白纸上，并用直线描绘出镜子的位置。B.使用激光笔从不同角度向平面镜发射光线，并记录入射角和反射角。C.测量并比较每次实验中入射光线、反射光线与法线之间的夹角大小。D.改变平面镜的颜色以观察反射光颜色的变化。8、关于进行科学探究实验时的数据记录，下列说法错误的是：A.数据应尽可能准确，避免粗心大意造成的误差。B.记录数据时可以适当省略一些看起来不太重要的测量值。C.在记录数据时应该同时记录下实验条件，以便重复实验。D.如果发现明显的异常数据，应在备注中说明情况。9、在科学探究过程中，以下哪个步骤不属于实验探究的基本环节？A.提出问题B.猜想与假设C.进行实验D.分析实验结果，得出结论10、在进行物理实验时，以下哪种操作不符合科学探究的严谨性？A.使用精密仪器测量时，确保仪器水平放置B.实验过程中，发现数据异常时，重复实验以确认结果C.为了验证实验结果，多次进行实验并取平均值D.在实验报告中，只记录实验成功的数据，忽略失败的数据二、多项选择题（本大题有2小题，每小题3分，共6分）1、在科学探究过程中，以下哪些是科学家常用的探究方法？A.观察法B.实验法C.推理法D.演绎法E.假设法2、以下哪些实验步骤属于科学探究过程中的验证环节？A.提出假设B.设计实验方案C.收集实验数据D.分析实验数据E.得出结论三、简答题（本大题有4小题，每小题5分，共20分）第一题：在进行“探究影响摩擦力大小的因素”的实验时，小明同学采取了以下步骤：使用相同材质的木块和木板；改变木块与木板间的压力大小；使用弹簧测力计测量不同压力下的摩擦力；记录实验数据。请简述小明同学在实验中可能遇到的问题以及如何解决这些问题。第二题：请简述科学探究的一般步骤，并举例说明在初中物理学习中如何应用这些步骤。第三题：请简述科学探究的基本步骤，并举例说明在初中物理学习中如何应用这些步骤。第四题：在“探究影响摩擦力大小的因素”的实验中，以下哪些因素的变化会导致摩擦力的增大？A.增大物体间的接触面积B.增大物体间的压力C.将光滑的表面换成粗糙的表面D.增大物体的速度四、计算题（本大题有2小题，每小题7分，共14分）第一题：一个物体从静止开始沿光滑斜面向下运动，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ=0.2。已知斜面倾角为θ=30°，物体质量为m=2kg。求：（1）物体在斜面上运动时的加速度大小；（2）物体从斜面顶端滑到底端所用的时间。第二题：一个质量为0.5千克的物体，从静止开始沿着光滑的斜面下滑，斜面的倾角为30度。已知物体下滑过程中受到的空气阻力是重力的0.1倍。求物体下滑到斜面底部时的速度。五、综合题（本大题有3小题，每小题10分，共30分）第一题：小明在进行“探究杠杆平衡条件”的实验时，使用了不同长度的杠杆和不同重量的钩码。以下是实验中记录的数据：杠杆长度（cm）钩码重量（N）钩码距离支点（cm）20253031040415请根据上述实验数据，回答以下问题：（1）请画出杠杆的示意图，并标明支点、钩码和力的方向。（2）根据实验数据，计算每组实验中杠杆的动力臂和阻力臂的长度，并比较它们的大小关系。（3）根据杠杆平衡条件，分析上述实验结果，得出杠杆平衡的条件是什么。第二题：某小组在进行“探究影响摩擦力大小的因素”的实验时，采用了以下步骤：将一个木块放在水平桌面上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，记录弹簧测力计的示数。在木块上分别放置不同材质的垫片，重复步骤1，记录每次的弹簧测力计示数。在木块上放置相同的垫片，改变木块与桌面间的压力，重复步骤1，记录每次的弹簧测力计示数。请根据以上实验步骤，回答以下问题：（1）在实验步骤1中，为什么要保持木块水平匀速拉动？（2）在实验步骤2中，为什么要在木块上放置不同材质的垫片？（3）在实验步骤3中，为什么要改变木块与桌面间的压力？（4）根据实验数据，分析影响摩擦力大小的因素有哪些？（5）简述实验过程中可能出现的误差及其原因。第三题：某班级学生在探究“摩擦力大小与哪些因素有关”时，进行了以下实验：将一个质量为200克的物体放在水平桌面上，用弹簧测力计水平匀速拉动物体，测得弹簧测力计的示数为1牛顿。将物体放在斜面上，以相同的方式拉动物体，测得弹簧测力计的示数为0.8牛顿。改变物体的质量，重复实验，得到不同质量物体在水平桌面和斜面上的摩擦力大小。请回答以下问题：（1）根据实验结果，分析摩擦力大小与哪些因素有关。（2）如果保持物体质量不变，将斜面倾角增加，你认为摩擦力的大小会发生怎样的变化？请解释你的理由。《三、体验科学探究》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、在进行科学探究的过程中，以下哪个步骤是首先需要完成的？A.设计实验方案B.提出问题C.分析与论证D.交流与合作答案：B解析：科学探究的一般流程包括提出问题、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、评估以及交流与合作。因此，提出问题是科学探究的第一步，它指导了后续所有步骤的方向。2、关于科学探究中的“猜想与假设”，下列说法正确的是：A.猜想与假设不需要有依据，可以随意设定B.猜想与假设应基于已有的知识和经验，并能解释现象或解决问题C.猜想与假设一旦形成就不能更改D.猜想与假设只是一种猜测，对实验没有指导意义答案：B解析：在科学探究中，“猜想与假设”是指根据已有知识和经验对研究问题作出初步的预测或解释。一个好的猜想或假设应该能够引导实验的方向，并且可以根据新的证据或信息进行调整或修正。因此选项B是正确的。而其他选项则分别包含了误解：猜想与假设并非毫无根据（排除A），它们是可以随着新发现而改变的（排除C），并且对于设计实验具有重要的指导作用（排除D）。3、在科学探究过程中，以下哪个步骤不属于基本步骤？A.提出问题B.假设答案C.设计实验D.完成实验后直接得出结论答案：D解析：科学探究的基本步骤通常包括提出问题、假设答案、设计实验、进行实验、收集和分析数据、得出结论。选项D“完成实验后直接得出结论”没有考虑到数据的收集和分析，这是科学探究过程中不可或缺的步骤，因此不属于基本步骤。其他选项A、B、C都是科学探究的基本步骤。4、在进行科学实验时，以下哪种方法不属于控制变量法？A.保持其他条件不变，只改变一个变量B.使用仪器测量实验数据C.对实验结果进行多次重复实验D.根据实验现象推测实验结果答案：D解析：控制变量法是指在实验中保持除研究对象外的其他所有条件不变，只改变一个变量，以观察该变量对实验结果的影响。选项A描述的是控制变量法的核心方法。选项B是实验中常用的数据收集方法，选项C是确保实验结果可靠性的方法，都是科学实验中常用的方法。而选项D“根据实验现象推测实验结果”属于归纳推理，不是控制变量法。5、在以下哪个实验中，实验结果是可以通过直接观察到的？A.研究电流与电压关系时，观察电流表和电压表的读数B.研究物体在重力作用下的运动时，观察物体的位移和时间C.研究光的折射现象时，通过放大镜观察光路D.研究物质的比热容时，通过温度计测量物质温度变化答案：A解析：A选项中，电流表和电压表的读数可以直接观察到，是实验的直接结果。B选项中，物体的位移和时间需要通过测量得到，不是直接观察到的结果。C选项中，虽然可以通过放大镜观察光路，但这属于间接观察。D选项中，物质的温度变化需要通过温度计测量，不是直接观察到的结果。因此，A选项正确。6、在进行科学探究时，以下哪个说法是正确的？A.实验过程中，数据记录越详细越好，即使有误差也要记录B.观察时，要全面细致，但不需要记录观察到的现象C.在提出假设时，应尽量提出多种假设，以增加实验的准确性D.实验结束后，应分析实验结果，并与假设进行比较，以验证假设的正确性答案：D解析：A选项中，虽然数据记录越详细越好，但错误数据不应该记录。B选项中，观察时要记录观察到的现象，以便后续分析。C选项中，虽然提出多种假设有助于分析，但并非越多越好。D选项中，实验结束后，分析实验结果并与假设进行比较，是验证假设正确性的关键步骤。因此，D选项正确。7、在探究光的反射规律时，以下哪个实验步骤是不必要的？A.将一块平面镜水平放置于白纸上，并用直线描绘出镜子的位置。B.使用激光笔从不同角度向平面镜发射光线，并记录入射角和反射角。C.测量并比较每次实验中入射光线、反射光线与法线之间的夹角大小。D.改变平面镜的颜色以观察反射光颜色的变化。答案：D解析：选项A、B、C都是为了探究光的反射规律而设计的基本步骤，对于理解光的反射定律（即入射角等于反射角）是必要的。然而，改变平面镜的颜色（选项D）并不会影响反射光的角度特性，因为反射光的颜色主要取决于入射光的颜色而非反射面的颜色。因此，选项D对于探究光的反射规律来说是一个不相关的变量，故为正确答案。8、关于进行科学探究实验时的数据记录，下列说法错误的是：A.数据应尽可能准确，避免粗心大意造成的误差。B.记录数据时可以适当省略一些看起来不太重要的测量值。C.在记录数据时应该同时记录下实验条件，以便重复实验。D.如果发现明显的异常数据，应在备注中说明情况。答案：B解析：科学探究要求严谨对待每一个实验细节，包括数据的记录。选项A强调了准确性的重要性，这是进行任何实验的基础；选项C指出记录实验条件是为了确保实验结果的可重复性，这也是科学研究的重要原则之一；选项D提到了对异常数据的处理方式，这有助于后续分析数据的真实性及可靠性。但是，选项B提到“可以适当省略一些看起来不太重要的测量值”，这种做法是不正确的。所有的数据点都可能对最终结论产生影响，省略某些数据可能会导致结论偏差或失真。因此，选择B作为本题的答案。9、在科学探究过程中，以下哪个步骤不属于实验探究的基本环节？A.提出问题B.猜想与假设C.进行实验D.分析实验结果，得出结论答案：A解析：实验探究的基本环节包括提出问题、猜想与假设、设计实验方案、进行实验、收集和分析实验数据、得出结论。选项A中的“提出问题”是探究活动的第一步，而不是实验探究的基本环节。实验探究主要关注的是实验操作和数据分析。10、在进行物理实验时，以下哪种操作不符合科学探究的严谨性？A.使用精密仪器测量时，确保仪器水平放置B.实验过程中，发现数据异常时，重复实验以确认结果C.为了验证实验结果，多次进行实验并取平均值D.在实验报告中，只记录实验成功的数据，忽略失败的数据答案：D解析：科学探究的严谨性要求实验数据的真实性和完整性。选项D中提到的“只记录实验成功的数据，忽略失败的数据”不符合这一要求，因为实验失败的数据同样重要，可以提供错误分析或改进实验的方向。正确的做法是记录所有实验数据，包括成功和失败的数据，并在分析时综合考虑。二、多项选择题（本大题有2小题，每小题3分，共6分）1、在科学探究过程中，以下哪些是科学家常用的探究方法？A.观察法B.实验法C.推理法D.演绎法E.假设法答案：ABCE解析：在科学探究过程中，科学家通常使用观察法来收集数据，实验法来验证假设，推理法和假设法则是基于已有的知识和观察进行推断和提出假设的过程。演绎法通常用于从一般原理推导出具体结论，虽然在科学探究中也有应用，但不是最常用的方法之一。因此，选项A、B、C和E是正确的。2、以下哪些实验步骤属于科学探究过程中的验证环节？A.提出假设B.设计实验方案C.收集实验数据D.分析实验数据E.得出结论答案：CDE解析：在科学探究过程中，验证环节主要包括收集实验数据、分析实验数据和得出结论。提出假设和设计实验方案属于探究的前期准备阶段，不属于验证环节。因此，选项C、D和E是验证环节的步骤。三、简答题（本大题有4小题，每小题5分，共20分）第一题：在进行“探究影响摩擦力大小的因素”的实验时，小明同学采取了以下步骤：使用相同材质的木块和木板；改变木块与木板间的压力大小；使用弹簧测力计测量不同压力下的摩擦力；记录实验数据。请简述小明同学在实验中可能遇到的问题以及如何解决这些问题。答案：可能遇到的问题：弹簧测力计的读数不准确；由于摩擦力的变化不易察觉，导致实验数据误差较大；在改变压力时，木块可能发生滑动，影响实验结果的准确性。解决方法：确保弹簧测力计的量程和精度适合实验需求，使用前进行校准；采用多次测量并取平均值的方法来减小实验误差；在改变压力时，逐渐增加压力，确保木块始终处于静止状态，避免滑动。解析：本题目旨在考查学生对实验过程中可能出现问题的识别以及解决方法的应用。在实验中，弹簧测力计的读数准确性、摩擦力变化的检测以及木块滑动等都是可能遇到的问题。通过采取适当的措施，如校准测力计、多次测量取平均值以及控制实验条件等，可以有效解决这些问题，保证实验结果的准确性。第二题：请简述科学探究的一般步骤，并举例说明在初中物理学习中如何应用这些步骤。答案：科学探究的一般步骤包括以下几个阶段：提出问题：观察现象，提出需要解决的问题。猜想与假设：根据已有知识和经验，对问题进行初步的猜测。设计实验：制定实验方案，确定实验步骤、所需材料和仪器。实施实验：按照实验方案进行操作，收集实验数据。分析与解释：对实验数据进行分析，解释实验结果是否支持假设。得出结论：根据实验结果，得出结论并回答提出的问题。反思与评价：总结实验过程，评价实验方法的有效性和结果的可信度。表达与交流：将实验过程和结果进行整理和表达，与他人分享。在初中物理学习中，以下是一个应用科学探究步骤的例子：探究影响滑块下滑速度的因素。步骤：提出问题：我们想知道哪些因素会影响滑块下滑的速度。猜想与假设：可能的因素有斜面的倾斜程度、滑块的质量、滑块与斜面之间的摩擦力等。设计实验：我们设计一个实验，通过改变斜面的倾斜角度和滑块的质量，观察滑块下滑的速度变化。实施实验：我们在斜面上进行实验，测量不同条件下的下滑速度。分析与解释：通过比较不同条件下的实验数据，我们可以分析出哪些因素对下滑速度有显著影响。得出结论：得出结论，如斜面的倾斜角度和滑块的质量会影响滑块下滑的速度。反思与评价：评估实验设计的合理性，分析实验误差，思考如何改进实验。表达与交流：撰写实验报告，向同学或老师展示实验过程和结果。解析：通过上述步骤，学生可以系统地探究物理现象背后的规律。提出问题可以帮助学生明确研究方向；猜想与假设是激发学生思考的过程；设计实验和实施实验是验证假设的重要环节；分析与解释是对实验结果进行科学推理的过程；得出结论是对实验现象的总结；反思与评价是提高实验技能的重要途径；最后，表达与交流是科学探究成果的展示和分享。在初中物理学习中，应用这些步骤可以帮助学生更好地理解和掌握物理知识。第三题：请简述科学探究的基本步骤，并举例说明在初中物理学习中如何应用这些步骤。答案：科学探究的基本步骤包括：提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、收集数据、分析数据、得出结论、评估和交流。举例说明：在初中物理学习中，学习“浮力”这一章节时，可以应用以下步骤：提出问题：为什么物体在水中会浮起来？猜想与假设：可能是物体受到水的向上推力，这个推力就是浮力。设计实验：准备不同密度和体积的物体，浸入水中，测量浮力和物体排开水的体积。进行实验：按照设计进行实验，记录实验数据。收集数据：记录物体在不同条件下的浮力数据。分析数据：分析数据，找出浮力和排开水体积之间的关系。得出结论：得出浮力与排开水体积成正比的结论。评估：检查实验设计是否有遗漏或错误，确保实验结果的可靠性。交流：将实验过程和结果与同学或老师分享，讨论可能的改进方法。解析：本题考查学生对科学探究步骤的理解和应用能力。通过实际物理学习内容的举例，学生可以更好地理解每一步骤的具体操作和意义，从而在实际学习中能够有效地运用科学探究方法。解答时应清晰地描述每一步骤，并结合具体的学习内容进行说明。第四题：在“探究影响摩擦力大小的因素”的实验中，以下哪些因素的变化会导致摩擦力的增大？A.增大物体间的接触面积B.增大物体间的压力C.将光滑的表面换成粗糙的表面D.增大物体的速度答案：正确选项为B和C。解析：摩擦力的大小与物体间的接触面积（A）和物体的速度（D）无直接关系。摩擦力的大小主要取决于两个因素：物体间的压力（B）：当物体间的压力增大时，摩擦力也会增大，因为摩擦力与压力成正比。物体间的接触面的粗糙程度（C）：将光滑的表面换成粗糙的表面会增大接触面的摩擦系数，从而增大摩擦力。因此，增大物体间的压力（B）和将光滑的表面换成粗糙的表面（C）都会导致摩擦力的增大。四、计算题（本大题有2小题，每小题7分，共14分）第一题：一个物体从静止开始沿光滑斜面向下运动，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ=0.2。已知斜面倾角为θ=30°，物体质量为m=2kg。求：（1）物体在斜面上运动时的加速度大小；（2）物体从斜面顶端滑到底端所用的时间。答案：（1）物体在斜面上运动时的加速度大小为：a=g*sinθ-μ*g*cosθ其中，g为重力加速度，取9.8m/s²。代入数值计算：a=9.8*sin30°-0.2*9.8*cos30°a=4.9*0.5-0.2*9.8*√3/2a=2.45-0.98*√3a≈2.45-1.732a≈0.718m/s²（2）物体从斜面顶端滑到底端所用的时间t可以通过以下公式计算：s=0.5*a*t²其中，s为物体下滑的距离，可以通过物体质量、重力加速度和斜面倾角计算得出：s=m*g*sinθ/μ代入数值计算：s=2*9.8*sin30°/0.2s=2*9.8*0.5/0.2s=49m再代入s和a的值计算时间t：49=0.5*0.718*t²t²=49/0.359t²≈137.03t≈√137.03t≈11.7s解析：（1）首先根据牛顿第二定律，物体在斜面上运动时的合力等于物体质量乘以加速度。合力由重力的分力和摩擦力组成。重力在斜面方向的分力为m*g*sinθ，摩擦力为μ*m*g*cosθ。因此，加速度a为这两者的差值。（2）物体从静止开始沿斜面下滑，其运动轨迹为匀加速直线运动。下滑的距离s可以通过物体质量、重力加速度、斜面倾角和动摩擦因数计算得出。然后使用匀加速直线运动的位移公式来计算时间t。第二题：一个质量为0.5千克的物体，从静止开始沿着光滑的斜面下滑，斜面的倾角为30度。已知物体下滑过程中受到的空气阻力是重力的0.1倍。求物体下滑到斜面底部时的速度。答案：物体下滑到斜面底部时的速度为v=2.45m/s。解析：首先计算物体所受的重力：G=mg=0.5kg×9.8m/s²=4.9N空气阻力为重力的0.1倍：F_air=0.1×G=0.1×4.9N=0.49N沿斜面方向的分力为：F_parallel=G×sin(30°)=4.9N×0.5=2.45N因为斜面光滑，没有摩擦力，所以物体受到的合力就是沿斜面方向的分力减去空气阻力：F_net=F_parallel-F_air=2.45N-0.49N=1.96N使用动能定理，物体的动能变化等于所受合力做的功：ΔK=W=F_net×d其中d是物体下滑的距离，可以用斜面长度计算，因为斜面倾角为30度，所以下滑距离等于物体在斜面方向的位移：d=L×sin(30°)=L×0.5由于物体从静止开始下滑，其初始动能为0，所以动能变化等于物体下滑到底部的动能：ΔK=1/2×m×v²将上面的公式联立，解出速度v：1/2×m×v²=F_net×d1/2×0.5kg×v²=1.96N×L×0.5v²=(1.96N×L×0.5)/(0.25kg)v²=1.96N×L/0.25v=√(1.96N×L/0.25)由于题目中没有给出斜面的长度L，所以无法直接计算速度。但是，题目要求的是计算过程，因此上述步骤展示了如何计算物体下滑到底部时的速度。如果假设斜面的长度L为某个具体值，例如L=5m，则：v=√(1.96N×5m/0.25)v=√(19.6m²/s²/0.25)v=√78.4m²/s²v=8.84m/s因此，如果斜面长度为5米，物体下滑到底部时的速度大约为8.84m/s。这是在给定斜面长度情况下的一个示例计算。实际计算时，需要具体的斜面长度值。五、综合题（本大题有3小题，每小题10分，共30分）第一题：小明在进行“探究杠杆平衡条件”的实验时，使用了不同长度的杠杆和不同重量的钩码。以下是实验中记录的数据：杠杆长度（cm）钩码重量（N）钩码距离支点（cm）20253031040415请根据上述实验数据，回答以下问题：（1）请画出杠杆的示意图，并标明支点、钩码和力的方向。（2）根据实验数据，计算每组实验中杠杆的动力臂和阻力臂的长度，并比较它们的大小关系。（3）根据杠杆平衡条件，分析上述实验结果，得出杠杆平衡的条件是什么。答案：（1）杠杆示意图如下：支点||O---动力臂|||||O---阻力臂|||钩码（2）计算动力臂和阻力臂长度：第一组：动力臂=20cm-5cm=15cm，阻力臂=10cm第二组：动力臂=30cm-10cm=20cm，阻力臂=15cm第三组：动力臂=40cm-15cm=25cm，阻力臂=20cm比较动力臂和阻力臂的大小关系：动力臂始终大于阻力臂。（3）根据实验结果和杠杆平衡条件，得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂。这意味着在杠杆平衡时，动力和动力臂的乘积