题目内容
10．阅读《可探究的科学问题》，回答问题．可探究的科学问题
日常生活、自然现象中有许多现象会让我们产生疑问，把疑问陈述出来，就形成了问题，但不一定是科学问题．像个人爱好、道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题．比如，“哪种品牌的运动鞋更好？”“为减少污染和交通拥堵，应该限制小汽车的使用吗？”等都不属于科学问题．
科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题，例如，“纯水和盐水哪一个结冰更快？”就是一个科学问题，因为你可以通过实验收集信息并予以解答．
并不是每一个科学问题都可以进行探究，当问题太泛化或太模糊，就难以进行科学探究，比如“是什么影响气球贴到墙上？”．一般而言，可以探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系，其中的变量必须是可检验的．也就是说，可以探究的科学问题中的因变量和自变量都是可以观察或测量的．例如，“增加气球与头发的摩擦次数会改变气球贴在墙上的效果吗？”，在这个问题中，气球与头发的摩擦次数是自变量，气球贴在墙上的效果是因变量，我们通过改变自变量就可以检验因变量怎样变化．
一个可探究的科学问题可以有不同的陈述方式，常见的陈述方式有下列三种，方式一：某个变量影响另一个变量吗？例如，导体的长度影响导体的电阻大小吗？方式二：如果改变某个变量，另一个变量会怎样变化？例如，如果增大导体两端的电压，导体中的电流就增大吗？方式三：一个变量跟另一个变量有关吗？例如，电流跟电压有关吗？科学探究的过程是围绕可探究的问题展开的，正是由于有了可探究的科学问题，才能使探究过程具有明确的方向．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）下列问题中属于可以探究的科学问题的是BC．（选填选项前的字母）
A．哪种类型的音乐更好？
B．改变导体两端的电压，导体的电阻会改变吗？
C．水的温度越高，水蒸发得越快吗？
D．应该鼓励市民乘坐公共交通工具出行吗？
（2）请根据“两灯泡并联在电路中，一盏灯较亮，另一盏灯较暗”这一现象，提出一个可以探究的科学问题：灯泡的亮度与电流有关吗？．
分析 （1）把疑问陈述出来，就形成了问题，但不一定是科学问题，像个人爱好、道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题；
（2）解答此题应该围绕影响功率的因素提出问题；影响功率的因素有两个---电压和电流．
解答 解：（1）A．哪种类型的音乐更好？属于价值选择方面的问题，不属于科学问题．
B．改变导体两端的电压，导体的电阻会改变吗？属于科学问题．
C．水的温度越高，水蒸发得越快吗？属于科学问题．
D．应该鼓励市民乘坐公共交通工具出行吗？属于道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题．
故选BC．
（2）根据并联电压相同，电路一个亮，一个暗，可以提出如下问题：
①灯泡的亮度与电流有关吗？
②灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定的吗？
以上答案任选其一回答即可．
故答案为：（1）BC；（2）灯泡的亮度与电流有关吗？
点评 （2）题答案不唯一，只要能围绕影响功率的因素提出问题，只要合理均是可以的．
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如图是小明探究单摆的等时性原理的装置，由于没有计时工具，为了完成该实验、小明对实验装置进行了改进．他每次让小球由静止同时释放，观察小球是否同时撞击木块C，比价单摆摆动的时间是否相同．（甲、乙、丙三球的摆长均为L，A、B球质量不相等，θ1＜θ2）．
18．
归纳式探究：
科学家安培发现，两根平行导线通电后有如图1所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）．
（1）可见，平行通电导线之间有力的作用．而且，当通入的电流方向相反时，导线相互排斥；
（2）安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小与两根导线中的电流I1、I2，导线的长度l，导线之间的距离r有关，有关实验数据如下：
①通过实验数据可得，两平行导线间的相互作用力F的表达式为F=k$\frac{l{I}_{1}{I}_{2}}{r}$（其中k为常数），k=2.5×10-7N/A2；
②我们通过实验数据可以写出相应的表达式，这在物理上是等价变换法．
③对于长度一定的两根平行导线，如果保持通入电流I1、I2大小不变，导体所受到的力F与导线之间的距离r之间的关系可以用图象2中的图线b来表示．
归纳式探究：科学家安培发现，两根平行导线通电后有如图1所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）．
（1）可见，平行通电导线之间有力的作用．而且，当通入的电流方向相反时，导线相互排斥；
（2）安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小与两根导线中的电流I1、I2，导线的长度l，导线之间的距离r有关，有关实验数据如下：
| 实验次数 | l/m | I1/A | I2/A | r/m | F/N |
| 1 | 1 | 0.2 | 0.2 | 0.1 | 1.0×10-7 |
| 2 | 1 | 0.1 | 0.2 | 0.1 | 0.5×10-7 |
| 3 | 1.5 | 0.2 | 0.2 | 0.1 | 1.5×10-7 |
| 4 | 1 | 0.2 | 0.2 | 0.05 | 2.0×10-7 |
| 5 | 1.5 | 0.2 | 0.4 | 0.1 | 3.0×10-7 |
②我们通过实验数据可以写出相应的表达式，这在物理上是等价变换法．
③对于长度一定的两根平行导线，如果保持通入电流I1、I2大小不变，导体所受到的力F与导线之间的距离r之间的关系可以用图象2中的图线b来表示．
15．最近，微信朋友圈里流传着“黑心秤“的说法传闻称许多菜市场的商家在电子秤下面放上衬垫物，这样电子秤显示的示数会大于商品的质量导致消费者购买的商品短斤缺两，电子秤下放上衬垫物真会这样吗？
[实验与记录]
科学兴趣小组准备了电子秤、称量物（100克、300克、500克砝码各1个），泡沫板，毛毯、纸板，进行实验，结果记录如表1．
[分析与结论]
通过对表1实验结果的分析，可得出的结论是在电子秤下面放上衬垫物，电子秤显示的示数不会大于商品的质量．
[问题与猜想]
用毛毯作为衬垫物时，电子秤显示的示数有偏差是什么因素引起的？科学兴趣小组通过思考和讨论后认为可能与毛毯太软引起电子秤倾斜有关为此，他们又制定了实验方案并进行实验．
[实验与记录]
把电子秤置于水平木板上，调零后放上砝码测量，改变木板与水平桌面的倾角α的大小，调零后继续实验，如图1，结果记录如表2．
由表中数据可知，科学兴趣小组成员不仅研究了电子秤示数变化与电子秤是否倾斜有关，还研究了电子秤示数与倾角大小的关系；
[分析与推理]
科学兴趣小组为寻找电子秤倾斜后示数减小的原因，查阅了电子秤的电路原理图（如图2）了解到电子秤示数随电流的增大而增大，压力传感器R的阻值随压力的变化而变化．
根据以上信息，定值电阻R0的作用是避免电路发生短路．
解释电子秤示数随倾角增大而减小的原因：电子秤倾角变大，压力传感器所受压力变小，压力传感器电阻变大，电子秤示数变小．
[实验与记录]
科学兴趣小组准备了电子秤、称量物（100克、300克、500克砝码各1个），泡沫板，毛毯、纸板，进行实验，结果记录如表1．
| 衬垫材料 示数/克 称量物 | 无 | 泡沫板 | 毛毯 | 纸板 |
| 500克砝码 | 500 | 500 | 498 | 500 |
| 300克砝码 | 300 | 300 | 299 | 300 |
| 100克砝码 | 100 | 100 | 100 | 100 |
通过对表1实验结果的分析，可得出的结论是在电子秤下面放上衬垫物，电子秤显示的示数不会大于商品的质量．
[问题与猜想]
用毛毯作为衬垫物时，电子秤显示的示数有偏差是什么因素引起的？科学兴趣小组通过思考和讨论后认为可能与毛毯太软引起电子秤倾斜有关为此，他们又制定了实验方案并进行实验．
[实验与记录]
把电子秤置于水平木板上，调零后放上砝码测量，改变木板与水平桌面的倾角α的大小，调零后继续实验，如图1，结果记录如表2．
| 倾角 示数/克 称量物 | 0° | 5° | 10° | 15° |
| 500克砝码 | 500 | 498 | 492 | 483 |
| 300克砝码 | 300 | 299 | 295 | 290 |
| 100克砝码 | 100 | 100 | 98 | 97 |
[分析与推理]
科学兴趣小组为寻找电子秤倾斜后示数减小的原因，查阅了电子秤的电路原理图（如图2）了解到电子秤示数随电流的增大而增大，压力传感器R的阻值随压力的变化而变化．
根据以上信息，定值电阻R0的作用是避免电路发生短路．
解释电子秤示数随倾角增大而减小的原因：电子秤倾角变大，压力传感器所受压力变小，压力传感器电阻变大，电子秤示数变小．
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．
19．
小华骑自行车下坡时，想到“从斜面下滑物体的快慢与哪些因素有关呢？”回家后她找来了小车、秒表、刻度尺和充当斜面的木板进行探究，如图所示．
她首先对影响小车下滑快慢的因素作出以下猜想：
猜想一：与小车的质量有关；
猜想二：与斜面的高度有关；
猜想三：与斜面的长度有关．
（1）根据所学知识，断定猜想二是正确的，依据是动能是由重力势能转化而来的．
（2）为了验证猜想一，小华的方案是：在小车内放置不同数量的钩码，分别从斜面的顶端由静止释放，测出下滑的时间．小华测量的结果如上表所示，她怀疑第三次测量错误，于是重新测量并进行了修正．小华第三次测量时间偏小的原因，除了秒表的使用和小车开始的位置不符合设计的要求外，还有一种在操作上存在的问题可能是小车未静止释放；
经过对修正后的数据分析，猜想一是错误（选填“正确”或“错误”）的．
（3）为了验证猜想三，小华设计的方案是将小车分别从距斜面底端不同距离处由静止释放，测出下滑的时间．她通过测量发现下滑的时间不同，于是得出猜想三是正确的．请对小华这一探究作出评价，指出她存在的两个主要问题①改变长度时，没有控制高度一定；
②路程不同，不能只通过时间比较运动快慢．
（4）接着小华又作出了“小车下滑的快慢还与斜面倾角有关”的猜想，你认为她
不需要（选填“需要”或“不需要”）对这一猜想进行探究．若需要，说出方案，若不需要，说出原因：斜面的高度、长度和倾角之间有一定的定量关系．
小华骑自行车下坡时，想到“从斜面下滑物体的快慢与哪些因素有关呢？”回家后她找来了小车、秒表、刻度尺和充当斜面的木板进行探究，如图所示．| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 小车内放置钩码的质量m/g | 0 | 50 | 100 | 150 |
| 时间t/s | 2.5 | 2.5 | 2.0 | 2.5 |
猜想一：与小车的质量有关；
猜想二：与斜面的高度有关；
猜想三：与斜面的长度有关．
（1）根据所学知识，断定猜想二是正确的，依据是动能是由重力势能转化而来的．
（2）为了验证猜想一，小华的方案是：在小车内放置不同数量的钩码，分别从斜面的顶端由静止释放，测出下滑的时间．小华测量的结果如上表所示，她怀疑第三次测量错误，于是重新测量并进行了修正．小华第三次测量时间偏小的原因，除了秒表的使用和小车开始的位置不符合设计的要求外，还有一种在操作上存在的问题可能是小车未静止释放；
经过对修正后的数据分析，猜想一是错误（选填“正确”或“错误”）的．
（3）为了验证猜想三，小华设计的方案是将小车分别从距斜面底端不同距离处由静止释放，测出下滑的时间．她通过测量发现下滑的时间不同，于是得出猜想三是正确的．请对小华这一探究作出评价，指出她存在的两个主要问题①改变长度时，没有控制高度一定；
②路程不同，不能只通过时间比较运动快慢．
（4）接着小华又作出了“小车下滑的快慢还与斜面倾角有关”的猜想，你认为她
不需要（选填“需要”或“不需要”）对这一猜想进行探究．若需要，说出方案，若不需要，说出原因：斜面的高度、长度和倾角之间有一定的定量关系．
20．
为比较水、空气对牛奶的冷却效果，探究小组的同学进行了如下实验：将一盒牛奶分别装入两个瓶中，一个放在水中，一个放在空气中，其他条件均相同，如图1所示．
实验时他们每隔一定时间记录一次甲、乙两温度计的示数，如下表所示：
（1）甲、乙两瓶中的牛奶质量应该相等．
（2）根据表中数据，已将乙瓶中牛奶温度随时间变化的图象画在图2 所示的坐标系中，请将甲瓶中牛奶温度随时间变化的图象画在同一个坐标系中．
（3）本次实验中，小明发现甲的冷却效果更好．
为比较水、空气对牛奶的冷却效果，探究小组的同学进行了如下实验：将一盒牛奶分别装入两个瓶中，一个放在水中，一个放在空气中，其他条件均相同，如图1所示．实验时他们每隔一定时间记录一次甲、乙两温度计的示数，如下表所示：
| 时间/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 |
| 甲/℃ | 70 | 60 | 53 | 47 | 42 | 39 | 37 | 35 | 34 | 33 |
| 乙/℃ | 70 | 66 | 61 | 58 | 55 | 52 | 50 | 48 | 47 | 46 |
（2）根据表中数据，已将乙瓶中牛奶温度随时间变化的图象画在图2 所示的坐标系中，请将甲瓶中牛奶温度随时间变化的图象画在同一个坐标系中．
（3）本次实验中，小明发现甲的冷却效果更好．