Тест по физике: Наблюдения и опыты (7 класс)
Тест по физике «Наблюдения и опыты» для 7 класса — это интерактивная проверочная работа, которая поможет ученикам проверить и закрепить знания об основах научного метода. Вопросы охватывают ключевые понятия: гипотеза, эксперимент, наблюдение, физический закон и теория.
Другое по теме:
1
Каковы два основных источника физических знаний?
Правильный ответ:
Наблюдения и опытыПояснение:
Фундаментом для всех физических знаний служат наблюдения за природными явлениями и целенаправленно поставленные опыты (эксперименты). Наблюдая, мы собираем первичную информацию об окружающем мире. Затем, на основе этих наблюдений, мы выдвигаем предположения и проводим опыты, чтобы их проверить, подтвердить или опровергнуть. Именно этот практический путь позволяет открывать законы природы и строить научные теории.2
Что в научном методе познания называют гипотезой?
Правильный ответ:
Предположение или догадка, требующая экспериментальной проверкиПояснение:
Гипотеза — это ключевой элемент научного метода. Она представляет собой обоснованное предположение о том, как протекает то или иное явление или какова связь между различными физическими величинами. Гипотеза ещё не является истиной, это лишь догадка, которую необходимо проверить. Для проверки гипотезы учёные разрабатывают и проводят эксперименты. Если результаты эксперимента подтверждают гипотезу, она может в будущем стать частью теории или даже законом.3
Чем опыт принципиально отличается от наблюдения?
Правильный ответ:
Активным вмешательством исследователя и наличием целиПояснение:
Главное отличие опыта от наблюдения заключается в активной роли исследователя. Наблюдение — это пассивное восприятие явлений в их естественном виде, без вмешательства. Например, наблюдать за падением листьев с дерева. Опыт (или эксперимент) — это активное, целенаправленное исследование, когда учёный сам создаёт и контролирует условия, чтобы проверить гипотезу. Например, специально бросает с разной высоты тела разной массы, чтобы изучить их падение.4
Какое действие является примером научного наблюдения?
Правильный ответ:
Изучение формы снежинок под микроскопомПояснение:
Изучение формы снежинок под микроскопом — это классический пример наблюдения. Исследователь не создаёт снежинки и не влияет на их структуру, а лишь фиксирует и изучает то, что создала природа. Остальные варианты ответов (нагревание воды, измерение времени падения, смешивание жидкостей) предполагают активное вмешательство и создание специальных условий, то есть являются примерами опытов или экспериментов.5
Что является конечной целью проведения физических опытов и наблюдений?
Правильный ответ:
Открытие и формулирование законов природыПояснение:
Хотя создание приборов и написание статей являются важными частями научной деятельности, главной и конечной целью физических исследований является познание окружающего мира. Это достигается через выявление устойчивых, повторяющихся связей между явлениями, которые и формулируются в виде физических законов. Законы природы позволяют не только объяснять происходящее, но и предсказывать будущие события.6
Согласно известной легенде, какой учёный проводил знаменитые опыты, сбрасывая шары с Пизанской башни?
Правильный ответ:
Галилео ГалилейПояснение:
Автором знаменитых опытов по изучению падения тел, согласно легенде, проводившихся на Пизанской башне, является итальянский учёный Галилео Галилей. Он бросал шары разной массы, чтобы экспериментально проверить утверждение Аристотеля о том, что тяжёлые тела падают быстрее лёгких. Опыты Галилея показали, что (при отсутствии значительного сопротивления воздуха) тела разной массы падают на Землю практически одновременно, что стало основой для современного понимания гравитации.7
Какое утверждение (гипотезу) проверял Галилей в своих опытах с падающими телами?
Правильный ответ:
Тяжёлые тела падают быстрее лёгкихПояснение:
Галилео Галилей своими опытами опровергал учение древнегреческого философа Аристотеля, которое доминировало в науке на протяжении почти двух тысяч лет. Аристотель утверждал, что скорость падения тела прямо пропорциональна его весу, то есть тяжёлые тела должны падать на землю значительно быстрее лёгких. Галилей выдвинул гипотезу, что это не так, и провёл свои знаменитые эксперименты, чтобы доказать, что время падения не зависит от массы тела (в вакууме).8
Что такое физическая теория?
Правильный ответ:
Система знаний, объясняющая большую группу явлений и предсказывающая новыеПояснение:
Физическая теория — это не просто отдельный закон или гипотеза, а целостная, логически стройная система знаний. Она включает в себя основные понятия, принципы и законы, которые описывают и объясняют целый класс явлений. Например, молекулярно-кинетическая теория объясняет тепловые явления. Важнейшее свойство хорошей теории — её предсказательная сила, то есть способность предсказывать существование ранее неизвестных явлений или эффектов.9
Ученик хочет выяснить, зависит ли скорость испарения воды от площади её поверхности. Что из перечисленного является в данном случае опытом?
Правильный ответ:
Налить одинаковое количество воды в широкую тарелку и узкий стакан и сравнить время испаренияПояснение:
Чтобы провести опыт, необходимо целенаправленно создать разные условия для изучения одного и того же явления. В данном случае, чтобы проверить зависимость скорости испарения от площади, нужно взять одинаковый объём жидкости, но поместить его в сосуды с разной площадью поверхности (тарелка и стакан). Наблюдение за высыханием лужи — это просто наблюдение, а чтение учебника и расчёты — теоретические методы изучения, а не практический опыт.10
Зачем при проведении опытов обычно выполняют измерения?
Правильный ответ:
Чтобы получить точные количественные данные для анализа и выводовПояснение:
Измерения являются неотъемлемой частью большинства физических экспериментов. Они позволяют перейти от качественного описания явления («тело упало быстро») к точному количественному («тело падало 2,5 секунды»). Получение числовых данных даёт возможность устанавливать точные математические зависимости между величинами, сравнивать результаты разных опытов и делать объективные, обоснованные выводы, на основе которых и формулируются физические законы.11
Что является первым шагом в научном изучении какого-либо явления?
Правильный ответ:
НаблюдениеПояснение:
Любое научное исследование начинается с наблюдения. Прежде чем выдвигать какие-либо предположения (гипотезы) и ставить эксперименты, необходимо сначала заметить само явление, накопить первичную информацию о нём, выделить его характерные черты. Например, Исаак Ньютон, прежде чем сформулировать закон всемирного тяготения, наблюдал за движением Луны вокруг Земли и, по легенде, за падением яблока с ветки. Именно наблюдения дают толчок для дальнейшего научного поиска.12
Какое важное свойство физической теории было продемонстрировано предсказанием существования электромагнитных волн?
Правильный ответ:
Предсказательная силаПояснение:
Великий физик Джеймс Клерк Максвелл, создавая свою теорию электромагнетизма, на основе математических уравнений пришёл к выводу, что должны существовать особые волны — электромагнитные. В то время их ещё никто не наблюдал. Позднее эти волны были экспериментально открыты Генрихом Герцем. Этот факт блестяще продемонстрировал предсказательную силу теории — её способность предвидеть новые, ещё не известные науке явления, что является признаком её истинности и мощи.13
Что должен сделать учёный, если результаты его эксперимента полностью опровергают выдвинутую им гипотезу?
Правильный ответ:
Отказаться от гипотезы или существенно её изменитьПояснение:
В науке отрицательный результат — тоже результат. Если тщательно проведённый и многократно повторённый эксперимент противоречит гипотезе, это означает, что первоначальное предположение было неверным. Честный учёный должен признать этот факт и либо полностью отказаться от своей гипотезы, либо пересмотреть и изменить её так, чтобы она соответствовала новым экспериментальным данным. Попытки “подогнать” результат или скрыть его противоречат принципам научного познания.14
Почему в науке важно многократно повторять один и тот же опыт?
Правильный ответ:
Чтобы убедиться в достоверности и воспроизводимости результатаПояснение:
Однократный результат эксперимента может быть случайным, вызванным ошибкой измерения, неисправностью прибора или каким-то неучтённым внешним фактором. Чтобы убедиться, что полученный результат не случаен, а является закономерностью, опыт необходимо повторить много раз. Если результат стабильно воспроизводится в одинаковых условиях, его можно считать достоверным и использовать для дальнейших выводов. Это один из важнейших принципов научного метода.15
Какое понятие объединяет отдельные законы в единую систему и систематизирует знания о природных процессах?
Правильный ответ:
Физическая теорияПояснение:
Физическая теория стоит на более высоком уровне обобщения, чем отдельный закон. Она не просто констатирует факт (как закон), а объясняет, почему явления протекают именно так, а не иначе, раскрывая их внутренние механизмы. Теория объединяет множество разрозненных фактов и законов в единую, логически непротиворечивую систему. Например, молекулярно-кинетическая теория объясняет законы, связанные с давлением газа, температурой и диффузией.16
Ученик заметил, что воздушный шарик, потёртый о волосы, притягивает мелкие кусочки бумаги. Каким термином называется этот этап познания?
Правильный ответ:
НаблюдениеПояснение:
В данной ситуации ученик просто констатирует факт, который происходит без его целенаправленной подготовки для изучения этого явления. Он просто замечает интересный эффект. Это пассивное восприятие действительности, которое в научном методе называется наблюдением. Чтобы это стало опытом, ученику нужно было бы поставить цель, например, проверить, все ли материалы притягивают бумагу после трения, и начать тереть о волосы разные предметы, то есть активно вмешиваться в процесс.17
После наблюдения за притяжением бумажек к шарику ученик предположил: “Возможно, при трении тела электризуются”. Чем является это утверждение?
Правильный ответ:
ГипотезойПояснение:
Утверждение ученика — это предположение, которое объясняет наблюдаемое явление. Оно ещё не доказано и требует проверки. Например, нужно провести опыты с другими телами, использовать специальные приборы для обнаружения электрического заряда. Такое научное предположение, требующее экспериментального подтверждения или опровержения, и называется гипотезой. Это отправная точка для дальнейшего целенаправленного исследования.18
Что из перечисленного НЕ является обязательным атрибутом научного эксперимента?
Правильный ответ:
Получение заранее известного результатаПояснение:
Смысл эксперимента как раз и заключается в том, чтобы узнать нечто новое или проверить предположение, то есть результат заранее неизвестен. Если бы результат был известен, проведение опыта было бы бессмысленным. Наоборот, иногда самые ценные результаты — это те, которые оказываются неожиданными и противоречат ожиданиям. А вот чёткая цель, заранее продуманный план и возможность повторить опыт другими исследователями — это обязательные требования к научному эксперименту.19
Д. И. Менделеев на основе открытого им периодического закона предсказал существование и свойства ещё не открытых химических элементов. Что демонстрирует этот исторический факт?
Правильный ответ:
Предсказательную силу научной теорииПояснение:
Этот пример, наряду с предсказанием электромагнитных волн Максвеллом, является ярчайшей демонстрацией силы научной теории (в данном случае — периодического закона как теоретической основы). Созданная Менделеевым система не просто упорядочила известные элементы, но и позволила предсказать существование новых, описав их свойства с поразительной точностью. Последующее открытие этих элементов (галлия, скандия, германия) стало триумфом его теории и научного метода в целом.20
Какой этап научного познания следует после проведения серии опытов и анализа их результатов?