《第二節(jié) 像科學(xué)家一樣思考》（同步訓(xùn)練）初中物理八年級(jí)上冊(cè)-魯科版-2024-2025學(xué)年

《第二節(jié)像科學(xué)家一樣思考》同步訓(xùn)練(答案在后面)一、單項(xiàng)選擇題（本大題有10小題，每小題3分，共30分）1、在科學(xué)探究過程中，以下哪個(gè)步驟不是科學(xué)家常用的方法？A.觀察現(xiàn)象B.提出假設(shè)C.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證D.數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)2、以下哪種方法在科學(xué)探究過程中不是常用的邏輯推理方法？A.類比推理B.歸納推理C.演繹推理D.直覺推理3、在研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列哪一項(xiàng)不是科學(xué)家用來描述物體位置變化的方式？A.直線距離B.時(shí)間C.位移D.路程4、以下哪個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)最能體現(xiàn)“控制變量法”的應(yīng)用？A.測量不同顏色紙張對(duì)太陽光的反射率，每次只改變紙張的顏色而保持其他條件不變B.同時(shí)改變物體的質(zhì)量和作用力來觀察加速度的變化C.在研究溫度對(duì)物質(zhì)溶解度的影響時(shí)，同時(shí)改變了溶劑的種類和溫度D.測試不同品牌電池的持續(xù)時(shí)間，但沒有固定使用的設(shè)備類型5、以下哪位科學(xué)家提出了“萬有引力定律”？A.牛頓B.愛因斯坦C.伽利略D.愛迪生6、在以下哪個(gè)實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了光的波動(dòng)性質(zhì)？A.邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)B.湯姆遜的電子發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)C.奧斯特的電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)D.法拉第的電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)7、在研究光的反射現(xiàn)象時(shí)，如果入射角為30°，那么反射角是多少？A.15°B.30°C.45°D.60°8、以下哪一項(xiàng)不是科學(xué)家進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的基本步驟？A.提出問題B.建立假設(shè)C.直接得出結(jié)論D.分析數(shù)據(jù)9、在科學(xué)探究過程中，以下哪種方法不屬于歸納法？A.觀察法B.實(shí)驗(yàn)法C.類比法D.推理法10、以下哪個(gè)選項(xiàng)不是科學(xué)探究過程中的一個(gè)基本步驟？A.提出問題B.收集數(shù)據(jù)C.分析數(shù)據(jù)D.做夢(mèng)二、多項(xiàng)選擇題（本大題有2小題，每小題3分，共6分）1、下列哪些方法是科學(xué)家用來收集數(shù)據(jù)和信息的？A.觀察自然現(xiàn)象B.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C.查閱文獻(xiàn)資料D.依賴個(gè)人直覺2、當(dāng)科學(xué)家遇到一個(gè)問題時(shí)，他們通常會(huì)怎樣做？（可多選）A.提出一個(gè)或多個(gè)假設(shè)B.立即得出結(jié)論C.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來測試假設(shè)D.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并根據(jù)需要調(diào)整假設(shè)三、簡答題（本大題有4小題，每小題5分，共20分）第一題：在科學(xué)探究過程中，以下哪些行為體現(xiàn)了像科學(xué)家一樣思考的特點(diǎn)？（多選題）A.對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行觀察并詳細(xì)記錄B.提出假設(shè)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證假設(shè)C.僅憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)得出結(jié)論D.在實(shí)驗(yàn)中遇到問題時(shí)，立刻停止實(shí)驗(yàn)E.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告第二題在學(xué)習(xí)了“像科學(xué)家一樣思考”之后，小明嘗試模仿科學(xué)家的思維方式來解決日常生活中的問題。有一天，他注意到家里的植物看起來有些枯萎，于是決定探究是什么原因?qū)е铝诉@個(gè)問題。請(qǐng)根據(jù)科學(xué)探究的基本步驟，幫助小明設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案，以確定是由于光照不足還是水分過多造成了植物的枯萎。第三題：請(qǐng)舉例說明在科學(xué)探究過程中，如何運(yùn)用假設(shè)法來解釋一個(gè)物理現(xiàn)象，并簡要說明假設(shè)法在科學(xué)探究中的重要性。第四題：在《第二節(jié)像科學(xué)家一樣思考》的學(xué)習(xí)中，科學(xué)家在研究物理現(xiàn)象時(shí)通常采用哪些方法？請(qǐng)舉例說明這些方法在物理研究中的應(yīng)用。四、計(jì)算題（本大題有2小題，每小題7分，共14分）第一題：一個(gè)凸透鏡的焦距為10cm，將一個(gè)物體放在距凸透鏡15cm處，求物體在凸透鏡另一側(cè)所成的像距及像的性質(zhì)。第二題：一個(gè)凸透鏡的焦距為15cm，當(dāng)物體放在距凸透鏡30cm處時(shí)，求成像的性質(zhì)及像的位置。五、綜合題（本大題有3小題，每小題10分，共30分）第一題：小明在學(xué)習(xí)凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：（1）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，調(diào)整蠟燭、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度；（2）點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整蠟燭、凸透鏡和光屏的位置，直到光屏上出現(xiàn)清晰的蠟燭燭焰的像；（3）移動(dòng)蠟燭，觀察光屏上像的變化情況。請(qǐng)回答以下問題：（1）實(shí)驗(yàn)過程中，小明將蠟燭、凸透鏡和光屏的位置調(diào)整到什么位置，才能使光屏上出現(xiàn)清晰的蠟燭燭焰的像？（2）如果小明將蠟燭從靠近凸透鏡的位置向遠(yuǎn)離凸透鏡的位置移動(dòng)，光屏上像的變化情況如何？（3）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離小于一倍焦距時(shí)，光屏上會(huì)出現(xiàn)什么樣的像？第二題：小明在進(jìn)行凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)物體放在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)時(shí)，透過透鏡觀察到的像是正立的、放大的。根據(jù)這一現(xiàn)象，回答以下問題：（1）小明所觀察到的像是實(shí)像還是虛像？請(qǐng)說明理由。（2）如果將物體移至凸透鏡的一倍焦距與二倍焦距之間，此時(shí)觀察到的像會(huì)有哪些變化？請(qǐng)解釋原因。第三題：小明在做物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象：將一塊透明塑料板放在陽光下，透過塑料板可以看到遠(yuǎn)處的景物似乎被放大了。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，驗(yàn)證這一現(xiàn)象，并探究其背后的物理原理。實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)備工具：透明塑料板、直尺、白紙、光源（如太陽光或手電筒）。將透明塑料板垂直放置在白紙上。在塑料板的一側(cè)放置光源，調(diào)整光源與塑料板之間的距離，直到能夠清晰地看到塑料板另一側(cè)的景物。使用直尺測量光源到塑料板的距離和塑料板到白紙的距離。記錄下所觀察到的景物放大情況。改變光源與塑料板之間的距離，重復(fù)步驟3-5，觀察景物放大情況的變化。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析為什么通過透明塑料板觀察到的景物會(huì)被放大。結(jié)合光學(xué)原理，解釋這一現(xiàn)象背后的物理原因。《第二節(jié)像科學(xué)家一樣思考》同步訓(xùn)練及答案解析一、單項(xiàng)選擇題（本大題有10小題，每小題3分，共30分）1、在科學(xué)探究過程中，以下哪個(gè)步驟不是科學(xué)家常用的方法？A.觀察現(xiàn)象B.提出假設(shè)C.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證D.數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)答案：D解析：在科學(xué)探究過程中，科學(xué)家通常首先觀察現(xiàn)象，然后提出假設(shè)，接著通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)，最后對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)。因此，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后的步驟，不是探究的初始步驟。故選D。2、以下哪種方法在科學(xué)探究過程中不是常用的邏輯推理方法？A.類比推理B.歸納推理C.演繹推理D.直覺推理答案：D解析：在科學(xué)探究過程中，常用的邏輯推理方法包括類比推理、歸納推理和演繹推理。類比推理是通過比較兩個(gè)或多個(gè)相似事物，推斷它們可能具有相同的性質(zhì)或規(guī)律。歸納推理是從個(gè)別事實(shí)出發(fā)，歸納出一般性的結(jié)論。演繹推理是從一般原理出發(fā)，推導(dǎo)出個(gè)別結(jié)論。而直覺推理則主要依賴于個(gè)人的直覺感覺，不是科學(xué)探究中常用的邏輯推理方法。故選D。3、在研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列哪一項(xiàng)不是科學(xué)家用來描述物體位置變化的方式？A.直線距離B.時(shí)間C.位移D.路程答案：B解析：在物理學(xué)中，描述物體位置的變化通常涉及直線距離、位移和路程。直線距離指的是兩點(diǎn)之間的最短距離；位移是指從起點(diǎn)到終點(diǎn)的位置變化，它不僅考慮了距離還考慮了方向；路程則是指物體實(shí)際行進(jìn)路徑的長度。時(shí)間雖然對(duì)于描述物體如何隨時(shí)間改變位置非常重要，但它本身并不直接描述位置的變化。4、以下哪個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)最能體現(xiàn)“控制變量法”的應(yīng)用？A.測量不同顏色紙張對(duì)太陽光的反射率，每次只改變紙張的顏色而保持其他條件不變B.同時(shí)改變物體的質(zhì)量和作用力來觀察加速度的變化C.在研究溫度對(duì)物質(zhì)溶解度的影響時(shí)，同時(shí)改變了溶劑的種類和溫度D.測試不同品牌電池的持續(xù)時(shí)間，但沒有固定使用的設(shè)備類型答案：A解析：控制變量法是科學(xué)研究中的一個(gè)基本方法，用于確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性和可靠性。通過這種方法，研究人員可以在一次實(shí)驗(yàn)中只改變一個(gè)因素（變量），而保持所有其他可能影響結(jié)果的因素不變。選項(xiàng)A中，實(shí)驗(yàn)者僅改變紙張的顏色，而保持所有其他條件相同，這使得任何觀察到的結(jié)果變化都可以歸因于顏色的變化。相比之下，其他選項(xiàng)都涉及到多個(gè)變量的同時(shí)改變，這使得難以確定哪個(gè)變量導(dǎo)致了所觀察到的結(jié)果變化。因此，A選項(xiàng)最能體現(xiàn)“控制變量法”的應(yīng)用。5、以下哪位科學(xué)家提出了“萬有引力定律”？A.牛頓B.愛因斯坦C.伽利略D.愛迪生答案：A解析：牛頓是提出“萬有引力定律”的科學(xué)家，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)物理學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。選項(xiàng)B的愛因斯坦提出了相對(duì)論；選項(xiàng)C的伽利略是力學(xué)和天文學(xué)的奠基人；選項(xiàng)D的愛迪生是著名的發(fā)明家。6、在以下哪個(gè)實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了光的波動(dòng)性質(zhì)？A.邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)B.湯姆遜的電子發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)C.奧斯特的電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)D.法拉第的電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)答案：A解析：邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證光波動(dòng)性質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)光速在不同方向上是恒定的，這與光的波動(dòng)理論相符。選項(xiàng)B的湯姆遜實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電子，是原子結(jié)構(gòu)研究的重要突破；選項(xiàng)C的奧斯特實(shí)驗(yàn)證明了電流可以產(chǎn)生磁場；選項(xiàng)D的法拉第實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。7、在研究光的反射現(xiàn)象時(shí)，如果入射角為30°，那么反射角是多少？A.15°B.30°C.45°D.60°答案：B.30°解析：根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角。當(dāng)光線從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)并遇到界面發(fā)生反射時(shí)，入射光線、反射光線以及法線（過入射點(diǎn)垂直于界面的直線）都在同一平面內(nèi)，并且反射角與入射角相等。因此，如果入射角是30°，反射角也應(yīng)該是30°。8、以下哪一項(xiàng)不是科學(xué)家進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的基本步驟？A.提出問題B.建立假設(shè)C.直接得出結(jié)論D.分析數(shù)據(jù)答案：C.直接得出結(jié)論解析：科學(xué)方法是一套系統(tǒng)性的探究過程，通常包括以下幾個(gè)基本步驟：提出問題、收集信息、建立假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、記錄和分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論、交流結(jié)果。直接得出結(jié)論不遵循科學(xué)方法的原則，因?yàn)榻Y(jié)論應(yīng)當(dāng)基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和觀察結(jié)果，經(jīng)過仔細(xì)分析后才能得出。所以，選項(xiàng)C不符合科學(xué)家進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的標(biāo)準(zhǔn)流程。9、在科學(xué)探究過程中，以下哪種方法不屬于歸納法？A.觀察法B.實(shí)驗(yàn)法C.類比法D.推理法答案：A解析：歸納法是一種從具體實(shí)例出發(fā)，總結(jié)出一般規(guī)律的思維方法。觀察法、實(shí)驗(yàn)法和推理法都是歸納法的一部分。類比法則是通過比較不同事物之間的相似性來推測它們之間的聯(lián)系，不屬于歸納法。10、以下哪個(gè)選項(xiàng)不是科學(xué)探究過程中的一個(gè)基本步驟？A.提出問題B.收集數(shù)據(jù)C.分析數(shù)據(jù)D.做夢(mèng)答案：D解析：科學(xué)探究的基本步驟包括：提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論和反思與評(píng)價(jià)。做夢(mèng)并不是科學(xué)探究過程中的一個(gè)基本步驟，因此選項(xiàng)D是正確答案。二、多項(xiàng)選擇題（本大題有2小題，每小題3分，共6分）1、下列哪些方法是科學(xué)家用來收集數(shù)據(jù)和信息的？A.觀察自然現(xiàn)象B.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C.查閱文獻(xiàn)資料D.依賴個(gè)人直覺答案：A,B,C解析：科學(xué)家在研究過程中會(huì)使用多種方法來收集數(shù)據(jù)和信息。選項(xiàng)A“觀察自然現(xiàn)象”是科學(xué)探究的基礎(chǔ)，通過觀察可以發(fā)現(xiàn)新的問題和線索；選項(xiàng)B“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”是驗(yàn)證假設(shè)、測試?yán)碚摰闹匾侄?；選項(xiàng)C“查閱文獻(xiàn)資料”可以幫助科學(xué)家了解已有的研究成果，避免重復(fù)勞動(dòng)并站在巨人的肩膀上繼續(xù)前進(jìn)。而選項(xiàng)D“依賴個(gè)人直覺”雖然在科學(xué)研究的初步階段可能會(huì)起到啟發(fā)作用，但它不是可靠的數(shù)據(jù)收集方式，因此不是正確答案。2、當(dāng)科學(xué)家遇到一個(gè)問題時(shí)，他們通常會(huì)怎樣做？（可多選）A.提出一個(gè)或多個(gè)假設(shè)B.立即得出結(jié)論C.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來測試假設(shè)D.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并根據(jù)需要調(diào)整假設(shè)答案：A,C,D解析：在科學(xué)研究中，面對(duì)問題時(shí)科學(xué)家們首先會(huì)提出假設(shè)（選項(xiàng)A），這是基于已有知識(shí)對(duì)未知情況的一種預(yù)測。接下來，科學(xué)家們會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以測試這些假設(shè)（選項(xiàng)C）。在完成實(shí)驗(yàn)后，他們會(huì)分析得到的數(shù)據(jù)（選項(xiàng)D的一部分），評(píng)估假設(shè)是否成立，并可能根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果調(diào)整最初的假設(shè)或提出新的假設(shè)。選項(xiàng)B“立即得出結(jié)論”不符合科學(xué)研究的方法，因?yàn)榭茖W(xué)結(jié)論是在充分證據(jù)基礎(chǔ)上經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證后得出的，而不是在沒有足夠信息的情況下草率決定的。三、簡答題（本大題有4小題，每小題5分，共20分）第一題：在科學(xué)探究過程中，以下哪些行為體現(xiàn)了像科學(xué)家一樣思考的特點(diǎn)？（多選題）A.對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行觀察并詳細(xì)記錄B.提出假設(shè)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證假設(shè)C.僅憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)得出結(jié)論D.在實(shí)驗(yàn)中遇到問題時(shí)，立刻停止實(shí)驗(yàn)E.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告答案：A、B、E解析：像科學(xué)家一樣思考的特點(diǎn)包括對(duì)現(xiàn)象的細(xì)致觀察和記錄（A），能夠提出假設(shè)并通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這些假設(shè)（B），以及分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論并撰寫詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告（E）。選項(xiàng)C和D不符合科學(xué)探究的精神，因?yàn)榭茖W(xué)探究需要基于事實(shí)和數(shù)據(jù)，而不是僅僅依賴個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，并且在遇到問題時(shí)，科學(xué)家通常會(huì)嘗試尋找解決方案而不是立即停止實(shí)驗(yàn)。第二題在學(xué)習(xí)了“像科學(xué)家一樣思考”之后，小明嘗試模仿科學(xué)家的思維方式來解決日常生活中的問題。有一天，他注意到家里的植物看起來有些枯萎，于是決定探究是什么原因?qū)е铝诉@個(gè)問題。請(qǐng)根據(jù)科學(xué)探究的基本步驟，幫助小明設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案，以確定是由于光照不足還是水分過多造成了植物的枯萎。答案：提出問題：植物枯萎的原因是因?yàn)楣庹詹蛔氵€是水分過多？作出假設(shè)：假設(shè)A認(rèn)為植物枯萎是因?yàn)楣庹詹蛔?；假設(shè)B認(rèn)為植物枯萎是因?yàn)樗诌^多。制定計(jì)劃：將相同的植物分成兩組，每組至少有三株植物以確保結(jié)果的可靠性。第一組放置在一個(gè)陽光充足的環(huán)境中，并保持正常的澆水頻率（作為對(duì)照組）。第二組保持在當(dāng)前環(huán)境下（假設(shè)有較少的光照），但減少澆水的量（或增加光照，取決于要測試的主要因素）。實(shí)施計(jì)劃：按照上述計(jì)劃進(jìn)行操作，并觀察一段時(shí)間（例如兩周）后植物的狀態(tài)變化。分析數(shù)據(jù)：記錄兩組植物的生長情況，包括葉子的顏色、數(shù)量、大小等可量化指標(biāo)。得出結(jié)論：如果第一組植物狀態(tài)良好而第二組沒有改善，則可以初步得出結(jié)論，植物枯萎可能與光照或澆水量有關(guān)。反之，如果第二組植物有所改善，則說明調(diào)整的因素可能是造成枯萎的原因之一。報(bào)告結(jié)果：撰寫一份簡短報(bào)告，總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程和發(fā)現(xiàn)，以及如何在未來避免類似的問題。解析：本題考查學(xué)生對(duì)于科學(xué)探究方法的理解和應(yīng)用能力。通過給出具體的生活場景，要求學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案來解決問題。這里強(qiáng)調(diào)了科學(xué)探究的幾個(gè)關(guān)鍵步驟：提出問題、作出假設(shè)、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論和報(bào)告結(jié)果。每個(gè)步驟都是相互關(guān)聯(lián)且不可缺失的，體現(xiàn)了科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性和邏輯性。此外，題目也鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注生活中的細(xì)節(jié)，培養(yǎng)他們的觀察能力和解決問題的能力。第三題：請(qǐng)舉例說明在科學(xué)探究過程中，如何運(yùn)用假設(shè)法來解釋一個(gè)物理現(xiàn)象，并簡要說明假設(shè)法在科學(xué)探究中的重要性。答案：舉例：在探究“影響滑動(dòng)摩擦力的因素”的實(shí)驗(yàn)中，可以假設(shè)滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度有關(guān)。解析：假設(shè)法是科學(xué)探究過程中的一種基本方法，它是指在觀察和分析現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，根據(jù)已有知識(shí)對(duì)某一現(xiàn)象的原因或規(guī)律進(jìn)行推測和假設(shè)。在上述例子中，通過觀察不同粗糙程度的接觸面，可以假設(shè)滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度有關(guān)。假設(shè)法在科學(xué)探究中的重要性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)：假設(shè)法可以幫助我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確定實(shí)驗(yàn)變量和控制變量，從而更有效地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。提高效率：通過假設(shè)，我們可以縮小研究的范圍，集中精力研究假設(shè)成立的部分，從而提高研究效率。發(fā)現(xiàn)規(guī)律：假設(shè)法可以幫助我們找到科學(xué)現(xiàn)象背后的規(guī)律，為科學(xué)理論的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。培養(yǎng)思維：運(yùn)用假設(shè)法可以鍛煉我們的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力，提高我們的科學(xué)素養(yǎng)。第四題：在《第二節(jié)像科學(xué)家一樣思考》的學(xué)習(xí)中，科學(xué)家在研究物理現(xiàn)象時(shí)通常采用哪些方法？請(qǐng)舉例說明這些方法在物理研究中的應(yīng)用。答案：科學(xué)家在研究物理現(xiàn)象時(shí)通常采用以下幾種方法：觀察法：通過感官或輔助工具對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行觀察，獲取現(xiàn)象的數(shù)據(jù)和信息。例如，在研究光的直線傳播時(shí)，科學(xué)家通過觀察日食、影子等現(xiàn)象來驗(yàn)證光的傳播路徑。實(shí)驗(yàn)法：通過設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)，控制變量，觀察和記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而得出物理規(guī)律。例如，在研究力的作用效果時(shí)，科學(xué)家通過彈簧測力計(jì)測量力的大小，觀察物體的形變。歸納法：通過對(duì)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，總結(jié)出普遍規(guī)律。例如，在研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，科學(xué)家通過多次實(shí)驗(yàn)，歸納出牛頓運(yùn)動(dòng)定律。演繹法：基于已有的物理理論，推導(dǎo)出新的結(jié)論或預(yù)測。例如，在研究電磁學(xué)時(shí)，法拉第根據(jù)已有的電學(xué)理論，推導(dǎo)出了電磁感應(yīng)定律。解析：本題考查了學(xué)生對(duì)科學(xué)家研究物理現(xiàn)象的方法的理解和應(yīng)用。通過列舉不同的研究方法，并結(jié)合具體實(shí)例，使學(xué)生能夠更好地理解這些方法在物理研究中的作用和重要性。例如，觀察法是獲取物理現(xiàn)象的第一手資料的重要手段；實(shí)驗(yàn)法是驗(yàn)證物理規(guī)律、發(fā)現(xiàn)新規(guī)律的重要途徑；歸納法和演繹法則是物理學(xué)理論發(fā)展的重要方法。通過對(duì)這些方法的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以更好地掌握物理學(xué)的思維方式。四、計(jì)算題（本大題有2小題，每小題7分，共14分）第一題：一個(gè)凸透鏡的焦距為10cm，將一個(gè)物體放在距凸透鏡15cm處，求物體在凸透鏡另一側(cè)所成的像距及像的性質(zhì)。答案：像距為20cm，成倒立、放大的實(shí)像。解析：根據(jù)透鏡成像公式：1/f=1/v+1/u，其中f為焦距，v為像距，u為物距。已知焦距f=10cm，物距u=15cm，代入公式得：1/10=1/v+1/15將公式變形，得到：1/v=1/10-1/151/v=(3-2)/301/v=1/30兩邊取倒數(shù)，得到像距v：v=30cm由于物距大于焦距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，物體在焦點(diǎn)與二倍焦點(diǎn)之間，所成的像為倒立、放大的實(shí)像。因此，像距為20cm，成倒立、放大的實(shí)像。第二題：一個(gè)凸透鏡的焦距為15cm，當(dāng)物體放在距凸透鏡30cm處時(shí)，求成像的性質(zhì)及像的位置。答案：成像性質(zhì)：倒立、縮小、實(shí)像像的位置：距透鏡15cm處解析：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)物體距離凸透鏡的距離大于二倍焦距時(shí)（即u>2f），成像為倒立、縮小的實(shí)像。已知焦距f=15cm，物體距離凸透鏡的距離u=30cm，滿足u>2f。根據(jù)凸透鏡成像公式：1/f=1/v-1/u代入已知數(shù)值：1/15=1/v-1/30解這個(gè)方程，得到像的位置v：1/v=1/15+1/301/v=2/30+1/301/v=3/30v=30/3v=10cm所以，像的位置在透鏡的另一側(cè)，距離透鏡15cm處。成像性質(zhì)為倒立、縮小的實(shí)像。五、綜合題（本大題有3小題，每小題10分，共30分）第一題：小明在學(xué)習(xí)凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：（1）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，調(diào)整蠟燭、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度；（2）點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整蠟燭、凸透鏡和光屏的位置，直到光屏上出現(xiàn)清晰的蠟燭燭焰的像；（3）移動(dòng)蠟燭，觀察光屏上像的變化情況。請(qǐng)回答以下問題：（1）實(shí)驗(yàn)過程中，小明將蠟燭、凸透鏡和光屏的位置調(diào)整到什么位置，才能使光屏上出現(xiàn)清晰的蠟燭燭焰的像？（2）如果小明將蠟燭從靠近凸透鏡的位置向遠(yuǎn)離凸透鏡的位置移動(dòng)，光屏上像的變化情況如何？（3）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離小于一倍焦距時(shí)，光屏上會(huì)出現(xiàn)什么樣的像？答案：（1）小明需要將蠟燭、凸透鏡和光屏的位置調(diào)整到蠟燭、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度，且蠟燭、凸透鏡和光屏與光具座的中心線大致垂直，這樣才能使光屏上出現(xiàn)清晰的蠟燭燭焰的像。（2）當(dāng)小明將蠟燭從靠近凸透鏡的位置向遠(yuǎn)離凸透鏡的位置移動(dòng)時(shí)，光屏上像的大小會(huì)逐漸變大，且像的位置會(huì)逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡。（3）當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離小于一倍焦距時(shí)，光屏上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)正立、放大的虛像。第二題：小明在進(jìn)行凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)物體放在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)時(shí)，透過透鏡觀察到的像是正立的、放大的。根據(jù)這一現(xiàn)象，回答以下問題：（1）小明所觀察到的像是實(shí)像還是虛像？請(qǐng)說明理由。（2）如果將物體移至凸透鏡的一倍焦距與二倍焦距之間，此時(shí)觀察到的像會(huì)有哪些變化？請(qǐng)解釋原因。答案：（1）