人类在探索自然规律的过程中,总结出了许多科学研究方法,如:“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“转换法”、“理想模型法”、“科学推理法”等。
(1)下面是初中物理中的几个研究实例:①研究通过导体电流与导体的电阻的关系时,让导体两端的电压保持不变;②研究磁场时,引入“磁感线”;③研究动能与速度的关系时,让物体的质量保持不变;④研究电流时,把电流比作水流。其中,采用了相同研究方法的是( )
A.①和② B.①和③
C.②和④ D.③和④
(2)下面的几幅图运用了 的方法说明分子也具有动能和势能。
(3)在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。同学们提出了下列几种猜想:
猜想1:电阻可能与导体的长度有关;
猜想2:电阻可能与导体的横截面积有关;
①根据你掌握的电学知识,你认为猜想3:电阻还与 有关。
序号 |
材料 |
长度 |
横截面积 |
1 |
锰铜合金丝 |
L |
S |
2 |
镍铬合金丝 |
L |
S |
3 |
镍铬合金丝 |
L |
2S |
4 |
镍铬合金丝 |
2L |
S |
②小明设计了如图所示的电路图,在A、B间接入下表中待研究的电阻丝(电阻丝用电阻符号表示),电源电压U恒定。
若电阻受温度的影响可以忽略,要探究猜想1,应该控制 和 不变;要探究猜想2,应该选用电阻丝 和电阻丝 (填电阻丝的序号)进行对比实验。
③甲同学也利用以上的电路和电阻丝对猜想2进行了探究。甲同学的实验探究如下:
实验:先在A、B间接入电阻丝2,闭合开关S,记录电流表的示数为I1;然后在A、B间接入电阻丝4,闭合开关S,记录电流表的示数为I2;发现:I1≠I2。
分析:由于电阻丝2和4的横截面积不变,而两种情况下电路中电流的大小不等,所以电阻与导体的横截面积无关。
结论:猜想2是错误的。
对甲同学的实验探究,你认为他的实验方法是 (正确/错误)的,请具体指出他的错误是: ,根据他的实验和他的分析思路还可得出: 的结论,这个结论是 (正确/错误)的。
为探究影响导体电阻大小的因素,小明找到了不同规格的导线,如表所示.
导线 |
材料 |
长度 |
横截面积 |
A |
镍铬 |
L0 |
S0 |
B |
镍铬 |
2L0 |
S0 |
C |
镍铬 |
2S0 |
|
D |
锰铜 |
L0 |
S0 |
(1)要探究电阻大小与导体长度的关系,应选择 和 两根导线进行实验;
(2)要探究电阻大小与导体材料的关系,应选择 和 两根导线进行实验;
(3)小明用A、C两根导线探究了电阻大小与导体横截面积的关系,则导线C的长度应为 .
为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明做了图所示的实验:在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下表:
质量/g |
温度升高10℃所需要的时间/s |
温度升高20℃所需要的时间/s |
温度升高30℃所需要的时间/s |
|
沙子 |
64 |
64 |
89 |
124 |
水 |
64 |
96 |
163 |
220 |
(1)在此实验中,是用加热时间的长短来表示水和沙子 的.
(2)在实验中,应不停地用搅拌棒搅动水和沙子,其目的是: .
(3)分析表中的实验数据可知;质量相同的水和沙子,升高相同的温度,水吸收的热量 (大于/小于)沙子吸收的热量.
(4)可以推想,如果给相同质量的水和沙子加热相同时间,则 (沙子/水)升高的温度会更高些.
某实验小组的同学在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,将两端开口的玻璃管下端扎上橡皮薄膜,竖直插入水中不同深度,观察到橡皮薄膜均向上凸起,实验现象如图1、2所示.
①观察图(a)和(b)所示的实验现象,他们猜想: .
②为了验证猜想,他们用仪器测出不同深度处水的压强p,并将相关实验数据记录在表中.
表水密度为1.0×103千克/米3
实验序号 |
深度h(厘米) |
液体压强p(帕) |
1 |
5 |
490 |
2 |
10 |
980 |
3 |
15 |
1470 |
表
密度为******
实验序号 |
深度h(厘米) |
液体压强p(帕) |
4 |
**** |
|
5 |
**** |
|
6 |
**** |
分析比较实验序号1与2与3的数据及相关条件,距水面深度h1、h2、h3处对应的水的压强为p1、p2、p3,它们之间满足的关系: (填数量关系).由此,小明得出初步结论:水内部的压强与水的深度成正比;小华得出初步结论:同种液体内部,液体压强与液体深度成正比.
分析上述实验过程和相关条件, 得出的初步结论更合理些(选填“小明”或“小华”).
③小红还要继续研究液体内部压强与液体种类的关系,为此还需要的实验器材是: .为了和表二获取的实验数据作比较,她设计了记录表三,请将表三内的空格填写完整.
在“验证阿基米德原理”的实验中,请完成空格处的内容.
实验目的:用实验 研究,浸没在液体中的物体受到的浮力与 之间的关系
实验器材: ,量筒,金属块,细线,水.
实验步骤:①在弹簧测力计下端用细线悬挂一块金属块,静止时,记下测力计的示数F1
②在量筒中倒入适量的水,记下水面的示数V1.
③将金属块完全浸没在量筒的水中,记下此时量筒中水面的示数V2和弹簧测力计的示数F2.
…
思考并回答:弹簧测力计的两次示数差(F1﹣F2)表示 ;量筒中水面两次示数差(V2﹣V1)表示 ;
如果实验正确,可以得到两者之间(F1﹣F2)、(V2﹣V1)的关系式为: (水的密度用ρ水表示).
在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小黄同学选用了两块材质相同、厚度不同的海绵A、B,以及若干完全相同的砖块进行实验.实验中,他将砖块分别叠放在A、B海绵的表面,并保持海绵与砖接触面的形状和大小始终一致,实验过程如图(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)所示,观察到海绵的形变程度为△L1、△L2、△L3和△L4,且△L2>△L4>△L1>△L3.请根据实验条件及观察到的实验现象,归纳得出初步结论.
(1)分析比较图(b)和(c)[或(f)和(g)]中海绵形变程度以及相关条件可得
初步结论:
(2)分析比较图(b)和(f)[或(c)和(g)]中海绵形变程度以及相关条件可得
初步结论: .