实验探究专题13
实验探究专题【 复习目标】1、熟练掌握科学探究的各要素。2、能够熟练掌握课本设计的各个探究实验。3、能够对提出的生活中的现象和问题【知识储备】一个完整的实验探究包括提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作，在实验探究过程可只包含一个或多个要素。【典型例题】一、对提出问题能力考查基本要求： 能从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题。 能书面或口头表述这些问题。例题：某生在河边玩耍，看见两女士在散步，一位穿高跟鞋，另一位穿平跟鞋，尽管看起来她们体重相当，但她们留在河边湿地上的脚印深浅有明显差异，高跟鞋后跟的印痕窄而深，平跟鞋的宽而浅。请同学们经思考后提出一个相关问题？力对物体的破坏作用和受力面积有什么关系？解题方法：二、对猜想与假设的能力考查基本要求：能根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。能对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。例题用手将一块木板慢慢压向水中，当物体浸入水中的部分越多时，你的手感受到向上的力越大。请你根据以上实验提出一个假设或猜想。液体对物体的浮力跟浸入液体的深度有关练习：对影响液体蒸发快慢因素的研究中，学生发现衣服展开、晾在通风、向阳的地方干的快这一事实，情根据以上事实提出你的猜想猜想：液体温度高、表面积大、表面空气流速大，液体蒸发的快。三、对制定计划与设计实验能力考查基本要求：能明确探究的目的和已有条件，会制定计划与设计实验的过程。能选择正确的科学探究的方法及所需要的器材。能考虑影响问题的主要因素，有控制变量的初步意识例题：设计“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验方案时，通过推理得出电磁铁的线圈匝数越多、通过的电流越大、电磁铁的磁性将越强的假设之后，你认为在实验中你需要解决那些的问题？如何解决？需要解决的问题有三个：怎样测量磁性强弱，怎样改变和测量电流，怎样改变线圈匝数。(1)怎样测量电磁铁磁性的强弱？学生A：看它能吸起多少根大头针或小铁钉。学生B：看它能吸起多少铁屑（用天平称）。学生C：看它对某一铁块的吸引力（用弹簧测力计把被电磁铁吸住的铁块拉开时弹簧测力计的读数）有多大。(2)怎样改变和测量通过电磁铁线圈的电流？学生D：用滑动变阻器改变线圈中的电流，用电流表测量电流的大小。学生E：用增减电池来改变线圈中的电流，用串联小灯泡的亮度来比较电流的大小。(3)怎样改变电磁铁线圈的匝数？学生F：使用中间有抽头、能改变线圈匝数的现成电磁铁产品。学生G：临时制作电磁铁线圈，边实验、边绕制。兼顾考虑精确度、器材、操作简便等因素可采用CDF或ADG组成探究方案。练习1、在探究“影响蒸发快慢的因素”的实验过程中，同学作出如下猜想：影响蒸发快慢的因素除了与液体的温度、液体的表面积和液体表面空气的流通有关之外，可能还与液体的种类有关，请你从以下器材中选出部分器材，设计一个实验对此猜想进行检验：器材：1、大小相同的两个烧杯，2、少量的水，3、与水等量的酒精，4、两个相同的碟子，5、电风扇，6、温度计 你所需要的器材： 简述主要的实验步骤。练习2：浸没在液体中的物体受到的浮力，实质上是物体表面受到的液体压力的合力。而在液体中，深度越大，液体压强越大，物体受到的压力越大。那么物体浸没在液体中所受到的浮力大小与液体的深度是否有关呢？请你设计一个实验来探究，并说明探究的方法。实验设计：用弹簧测力计测量石块浸没在水中不同深度所受浮力；实验步骤：用弹簧秤测出石块的重力将石块浸没水中的不同深度处，并记录弹簧秤的读数分析与结论：计算出石块在水中不同深度所受的浮力，比较它们的大小。若相等，说明浮力与浸没深度无关；若不相等，说明与浸没深度有关。练习3、小宇最喜欢的玩具是叔叔送给他的生日礼物，那是三只大小、形状完全相同的凸透镜，分别是由玻璃、水晶、塑料制成。现在小宇想要探究“大小、形状相同的凸透镜的焦距与制作材料是否有关。”请你帮他设计这次探究的全过程。完成如下的工作：（1） 这次探究所需要的器材有哪些？请你写出来。（2） 请你写出探究的主要步骤（3） 请你设计出实验现象或实验数据记录表格解：（）大小、形状相同材料不同的三只凸透镜，刻度尺。 （）利用凸透镜会聚太阳光，用刻度尺测透镜焦距。用玻璃透镜会聚太阳光，通过调整它们到地面的距离使地面上出现最小的亮斑，用刻度尺量出透镜到亮斑的距离即焦距。用水晶透镜进行上述实验。用塑料透镜进行上述实验。比较三种透镜的焦距得出结论。（）透镜材料玻璃水晶塑料透镜焦距（米）四、对进行实验与收集证据能力考查基本要求：会正确、规范的使用天平、弹簧测力计、量筒、温度计、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源等实验仪器，会阅读简单仪器的说明书，能按书面说明操作。能通过观察和实验收集数据。能通过阅读信息收集证据。能够评估有关信息的科学性。例题： 在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，班级“物理小博士”为同学们做了如图所示的一系列实验，请你从图中选出一些图，针对某一因素进行探究，并通过比较分析弹簧测力计的示数，说出你的探究结果。(填图的序号)探究的因素是 ；选择的图是 ；探究的结果是 。解：(1)探究因素，浮力大小与排开液体体积的关系，选图、 。或、。结果：物体排开液体体积越大，受到的浮力越大。(2)探究因素：浮力大小与液体密度的关系，选图 、 、 或 、 、 。结果：同一物体浸没在不同液体中，液体密度越大，受到的浮力越大。(3)探究因素：浮力的大小与物体浸没液体深度的关系。选图 、 、 。结果：浸没在液体里的物体受到的浮力与浸没深度无关练习：1、研究性学习中，有一组同学设计了“测定斜面的机械效率”的实验.如图16所示，用高为30cm的木块将带有刻度的平木板垫起，构成一个斜面，并使它固定，把小车放在斜面底端A，用弹簧测力计拉着小车从位置A沿斜面匀速上升到B位置，上升过程中弹簧测力计的示数如图所示.图16（1）根据题中提供的信息，在下面的实验记录表格中完成相关的内容：小车的重力G/N沿斜面的拉力F/N小车沿斜面上升的距离L/m小车上升高度h/m20.8（2）根据以上的实验记录，完成下列计算：拉力F在这过程中做的有用功是：拉力F在这过程中做总功是：该次实验的机械效率是：2、例小华同学在测定食用色拉油的密度的实验中，其方法步骤完全正确，图中显示的是他测量的相关数据，请帮小华填写表中空白的测量值和数据 烧杯和油的总质量(g)倒出适量油后烧杯和油的总质量(g) 倒出油的质量(g) 倒出油的体积(cm3) 油的密度(gcm3) 16.8 五、对进行分析与论证能力考查基本要求：能初步描述实验数据或有关信息。能对收集的信息进行简单的比较。能进行简单的因果推理。经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。例题：按右图所示电路对额定电压为3.8V的小灯泡进行实验时，测得五组数据，并记录在表中，同时记录了小灯泡亮度变化情况。12345U/V3.03.53.84.04.5I/A0.280.300.310.320.34亮度逐 渐 增 加请你仔细分析实验数据和实验现象。回答以下问题：（1）小灯泡的额定功率是 W（2）小灯泡亮度变化规律是 （3）除了表格中列出的数据和现象外，你还能发现的问题是 。（1）1.178（2）小灯泡的电压越大，灯泡的实际功率越大，灯泡的亮度越亮。（3）灯泡的电阻随电压的增大而增大。m/g0 10 20 30 40 50 V/cm35040302010练习1、为探究物质的某种属性，同学们找来大小不同的蜡块和大小不同的干松木做实验。实验得到如下数据：实验次数蜡块干松木体积V/cm3质量m/g体积V/cm3质量m/g1109105220182010330273015440364020请你用图象形象地把两种物质的质量随体积变化的情况表示出来。通过对以上图象的分析，你可以得到什么结论（要求写两条）？（3）在物理学上通常用什么物理量来表示物质的这种属性？（2）同一物质构成的不同物体，质量与体积的比值是一定值不同物质构成的不同物体，质量与体积的比值不同。（3）密度2、有一天，小明在家观察洗衣机排水后，对容器排尽水的时间与排水孔的大小之间的关系产 生了浓厚的兴趣为此他找来四个同样大小的圆柱形塑料容器，在它们的底部相同位置各开一个排水圆孔，排水孔的直径d分别是1.5 cm、2.O cm、3.O cm和5.O cm在容器里放人30cm深的水，打开排水孔让水流出，用秒表测量水完全流出所需的时间t分别为73.Os、41.2s、18.4s和6.8s图19 (1)请设计一个表格，并将小明测得的数据填写在表格中(2)请在图19中画出排尽水的时间t与排水孔直径d的 关系图线(3)分析实验数据，初步可以看出t与d之间韵关系为： d越大，t _ ，但是还不能确定它们之间明确 的数量关系(4)请你猜想t与d之间可能存在的数量关系，并根据以上数据写出证实你猜想的思路 排水孔直径dcm 1.5 2.0 3.0 5.0 排尽水的时间t/s 73.0 41.2 1 8.4 6.8(1) (3)越小(4)t与d2成反比 可以作出t与图线，并观察图线是否为一条直线3、下表给出了一头牛慢步行走和一名普遍中学生百米赛跑的一些数据。物体质量（）速度（）动能（）牛约约约中学生约约约分析数据可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是，你这样判断的依据是。解：影响较大的因素是速度。人的质量约为牛的，而速度约是牛的倍，此时动能约是牛的倍，所以速度对动能的影响较大4、为了研究电流、电压、电阻三者的关系，同学们设计了一个实验。（1）请在右边方框内画出实验电路图。（2）这个实验利用了物理学中的一个科学方法叫做_.实验时,首先保持电阻不变.保持电阻不变的方法是对（选填“同一个”、“不同的”）_
