科学源于生活又高于生活,日常生活中的许多现象,往往隐含着科学道理,学习科学要善于观察,善于发现.
(生活发现)
①自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸.
②压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力.
(提出问题)
一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关?
(建立假设)
假设一:一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关;
假设二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的______有关.
(实验验证)
为验证假设一,进行如下操作:
步骤一:取一根长约为1m一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银封闭一端空气住,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银下表面的位置如图所示.
步骤二:将空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银直到_______为止.
步骤三:将空气柱浸入80℃的水中,重复实验.
(现象描述)
空气柱的温度越高,上方的水银柱也越长.
(得出结论)
_________________.
(评价交流)
科学猜想往往需要一定的事实作为依据,请为猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”,例举一事实作为依据_____________.
通过学习我们知道,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。如果我们用丝绸去摩擦橡胶棒,橡胶棒会带何种电荷?请设计一个实验并自选器材来验证你的猜想。(要求写出:实验所用器材主要实验步骤及实验现象实验结论)
观察、实验、推理是物理研究的重要手段,物理学家伽利略因观察到比萨大教堂穹顶上吊灯因风不停摆动,发现了摆的重要特性.某兴趣小根据当时情况,准备了小钢球(大小可忽略不计).弹性很小的结实轻细绳等器材组成了如图甲装置.在无风的情况下,把小钢球拉离到最低位置(A)x处释放,如图乙所示,小钢球将来回摆动.兴趣小组猜想影响小钢球往返一次的时间因素有:摆绳长l,小钢球质量m,起始小钢球拉到最低位置(A)的距离x.由此进行实验,用秒表记下小钢球往返的时间.实验数据记录如下表3所示.请你通过分析回答:
(1)由表中________ (填 表中实验次第序号)三组数据可知:小钢球往返一次的时间与小钢球拉离最低位置的距离x无关;
实验次第 | 摆绳长 | 小钢球质量m(g) | 最初小 钢球拉至最低位置的距离x(cm) | 小钢球往返动一次的平均时间(s) |
1 | 1 | 50 | 5.0 | 1.99 |
2 | 1 | 50 | 7.0 | 2.00 |
3 | 1 | 50 | 9.0 | 2.00 |
4 | 1 | 100 | 9.0 | 2.00 |
5 | 1 | 150 | 9.0 | 2.00 |
6 | 2 | 50 | 9.0 | 2.83 |
7 | 4 | 50 | 9.0 | 3.99 |
(2)由表中第3、4、5次实验数据分析可知:小钢球往返一次的时间与_________________________无关;
(3)由表中第3、6、7次实验数据分折可知:摆绳越长,小钢球往返一次的时间越 _______________;
(4)仔细观察后发现该表格存在一个问题: ___________________________________;
(5)我们生活用的摆钟(如图丙),就是利用这一原理工作的.有人发现正在工作的摆钟往返一次的时间变长了(即钟的走时比准确时慢),则需将摆锤往____ 调(填 “上“或“下”);
(6)如图是生活中挂钟,它指示的时间是10 点_______分_________秒.
请根据下述材料,回答问题:
估 算
当你在大礼堂演出时,面对黑压压的观众,如果你想迅速了解台下大约有多少人,你可以用下面的方法来算:以某一排为标准,数出该排的人数,然后乘以排数,得到总人数.这就是一种估算的方法.所谓估算,就是根据某个合理的假定获得一个近似值的方法.估算不是瞎猜,它的结果是根据已知的信息进行合理推测得到的.
在无法获得确切数据的情况下,通常先建立合适的模型,再通过相应的测量、计算来进行估算,从而获得事物的有关信息.例如,我们为了估算一个大石块的体积,可以依据石块的形状建立柱体或球体的模型,通过测量石块的边长或周长,再按照建好的模型计算得出石块的大致体积.再如,林业工作者在统计一大片森林中树木的数量时,不可能一棵一棵地去数,他们通常会把整片森林平均分成若干个区域,从中选出数量比较平均的一个区域作为估测对象,数出这个区域里有多少树木,再乘以区域数量就可以得到结果.
生物学家在野外考察时,经常会发现动物留下的脚印,他们往往会利用脚印来估算动物在不同生长发育期的体重.怎么估算呢?通常是在方格纸上描绘出脚印的轮廓,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个,小于半格的都不算),用一个小方格的面积乘以数出的小方格的个数,就大致得出了脚印的面积.再测量出脚印的深度,然后通过进一步的实验操作获得其他数据或信息,从而估算出动物的体重.
既然是估算,结果可能会与实际值不能严格吻合,二者存在偏差很正常.这时,我们可以通过建立更合理的模型或者多次测量取平均值等方法来减小偏差.
(1)为提高估算结果的准确性,可以采用______的方法.(写出一种方法即可)
(2)生物学家发现一只熊在雪地里留下的一串脚印,选取出这只熊四脚着地停留时的脚印,如图甲是其中的一个脚印.生物学家在方格纸上描绘出该脚印的轮廓,如图乙所示.
①已知图中每个小方格的面积均为10cm2,则该脚印的面积约为______cm2.
②为估算出该熊的体重,你认为生物学家在当时的条件下还需要进行怎样的实验操作?请写出简要的实验步骤_______.
大家都知道“曹冲称象”的方法,如图所示。我们来分享小曹冲所运用的智慧:用物理知识解释“称象”的原理,前后两次水面正对记号说明:前后两次排开水的体积______________。要推出“象重等于石头重”的结论,必须附上的关键推理依据是:物体漂浮时,______________。这里所用到的方法是__________(填“代换法”或“推理法”)。