实验探究和推理都是科学研究的基本方法。比如科学猜想,往往是以一定的事实和已有知识为依据,通过推理而提出来的:
(1)用放大镜观察素描炭笔的笔迹,观察到微小的颗粒;麦粒碾成面粉,面粉揉成面团……大量类似事实,为我们想象物质的结构模型提供了依据,终于认识到:物质是由大量分子构成的。向冷、热不同的清水中各滴一滴墨水,观察到墨水扩散的快慢不一样……大量类似现象使我们推想到分子无规则运动的快慢与________有关。
(2)物理学把“物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能”,请你根据这个意思,结合所学知识,就“影响物体内能大小的因素”这一合理命题提出合理猜想、给出推理性结论、说明推理依据(参照示例):
示例:物体内能的大小可能与物体的温度有关。
推理性结论:一个物体的温度越高,内能越大。
推理依据:温度越高,分子运动越快,分子动能越大。
物体内能的大小还可能与物体的________有关。
推理性结论:________________________________________。
推理依据:________________________________________。
(3)由于推理性结论具有一定的事实和理论依据,所以在科学研究中,有时就运用它来初步解释相关问题——同学们也来尝试一下。
在图中,(a)杯中水量较少,(b)、(c)、(d)的水量相同。根据问题(2)中所得的推理性结论,比较各杯中水的内能的大小:
①________杯中水的内能最大,因为________________________________________________
________________________________________________________________________。
②________两杯中水的内能不好比较,因为________________________________________________________________________。
下表是科比同学在“研究液体内部压强”的实验时记录的实验数据:
序号 |
液体 |
深度h/cm |
橡皮膜朝向 |
U形管两边水面的高度差/cm |
1 |
水 |
3 |
朝上 |
2.6 |
2 |
3 |
朝下 |
2.6 |
|
3 |
3 |
朝侧面 |
2.6 |
|
4 |
6 |
朝上 |
5.4 |
|
5 |
9 |
朝上 |
8.2 |
|
6 |
盐水 |
9 |
朝上 |
9.1 |
⑴ 比较序号为1、、的数据,可得到结论:液体的压强随深度的增加而增大。
⑵ 比较序号为、的数据,可得到结论:液体的压强还与密度有关。同一深度,液体密度越大,压强______。
在“测量盐水密度”的实验中:
(1)将天平放在水平桌面上,游码置于标尺的零刻度处,指针偏转如图A所示,应将平衡螺母向_调。
(2)在烧杯中倒入盐水,称量过程中,指针偏转如图B所示,应在右盘砝码(填“增加”或“取下”),除此之外还可以向移动游码,调节托盘天平横梁再次平衡。称得烧杯与盐水的总质量为75g。
(3)将烧杯中一部分盐水倒入量筒中(如图甲所示),则量筒内盐水的体积是_____cm3。再称量烧杯和剩下的盐水总质量。若天平再次平衡时所用的砝码、游码位置如图乙所示,则倒入量筒内的盐水质量为_________g。
(4)通过计算可知盐水的密度为________ g/ cm3。
在探究压力的作用效果与什么因素有关的实验中,小明和小红利用小桌、砝码和泡沫塑料等器材设计了如图所示甲乙丙三个实验:
⑴在实验中,小明和小红是通过观察泡沫塑料的来比较压力的作用效果。
⑵图中和乙两个实验是用来研究压力的作用效果与受力面积是否有关;
如右图所示是小明测量物体质量的情景,明显的操作错误是:
⑴__________________________________
⑵__________________________________
⑶__________________________________
通过实验认识了浮力后,小军和小民班的同学在老师的引导下,继续对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了实验探究。
首先,他们对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了猜想,在老师的帮助下将同学们的猜想归纳如下:
猜想l:浮力的大小可能与物体的质量有关;
猜想2:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关;
猜想4:浮力的大小可能与物体浸入液体的体积有关。
(1)小军所在组的同学为了验证猜想l和猜想2,选用了体积相同、质量不同的三个圆柱形物体A、B、C并测出了它们的重分别为4N、4.5N和5N,然后进行了图所示的实验。
①比较图中序号为a、b、c的三次实验,得出的结论是:浮力的大小与
。
②比较图中序号为、、的三次实验可以得出结论:浮力的大小与液体的密度有关;液体的密度越大,同一物体受到的浮力也越大。
(2)猜想3是小民所在组的同学提出的,请你举出一个生活中的实例来支持他们的猜想。
。
(3)小民所在组的同学为了验证猜想3,选用了与小军所在组相同的圆柱形物体A,进行了图所示的实验,得到的实验数据如下表:
实验序号 |
l |
2 |
3 |
4 |
5 |
物体浸入液体的深度h/cm |
l |
3 |
5 |
7 |
9 |
受到的浮力F浮/N |
0.2 |
0.5 |
0.8 |
0.8 |
0.8 |
物体A:底面积20cm2、高5cm的圆柱体,液体:酒精
分析上表中的实验数据,得到的实验结论是:。
之后,他们在与其他组同学交流的基础上,在老师的引导下继续进行着探究……