实验探究.docx
- 文档编号:14549156
- 上传时间:2023-06-24
- 格式:DOCX
- 页数:28
- 大小:506.77KB
实验探究.docx
《实验探究.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《实验探究.docx(28页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
实验探究
科学探究复习专题
【核心复习】科学探究能力的基本要素有:
提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作。
科学探究的内容可从以下五个方面来考虑:
(1)物理学基本概念和规律;
(2)物理学探索性实验;(3)与物理学有关的多学科综合性问题;(4)现实生活中的物理学问题;(5)科学前沿中的物理学问题。
考试试卷中的探究性试题可能考查一个完整的探究过程,也可能考查探究过程中的部分环节
【思维体验】
一、考查学生提出问题的能力
【例1】小明冬天取暖时发现:
电暖器的电热丝热得发红,而与电热丝相连的导线却不怎么热。
请你根据小明发现的现象提出一个需要探究的物理问题:
______________________________________________?
如图1是小明进行实验探究的部分电路,A、B烧瓶中装有质量相等初温相同的煤油,金属丝电阻分别为RA、RB,RA 通电一段时间后,发现B烧瓶中温度计的示数大些。 此现象说明: 在_____________和____________相同时,__________越大,电流产生的热量越多。 【举一反三】 1、如图2所示为一名滑雪运动员在滑雪比赛,根据图中展现的情景,提出两个与物理知识有关的问题,并针对所提出的问题作出简答。 2.两人相距较远说话时,听不到对方的声音,但同样情况下,用自制的土电话就可以听到相互的 说话声;耳朵贴在铁轨上能听到远处火车开来的声音,而站起来就听不到了。 对此,请你提出一个要研究的 问题。 二、考查学生猜想与假设的能力 【例2】如图3所示,在研究“水果电池电压与哪些因素有关”的实验中,小丽 作出的猜想是: 水果电池电压与构成两电极的不同金属材料有关。 请你再作出两条不同的猜想: 猜想一: ________________________________________________; 猜想二: ________________________________________________。 【举一反三】 1运动员滑冰时,冰刀下面会出现一层水,这层水跟润滑油的作用一样。 冰刀离开后,水又很快结成冰。 关于水的出现,请你提出一个合理的猜想。 三、考查学生制定计划与设计实验的能力 中考对制定计划与设计实验评估的要点是学生的知识技能,具体包括: (1)尝试选择科学探究方法及所需要的器材。 (2)尝试考虑影响问题的主要因素,有控制变量的初步意识。 (3)明确探究的目的和已知条件,经历制定计划与设计实验的过程。 【例3】小刚同学想测酱油的密度,但家里只有天平、小空瓶,而没有量筒。 他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量,测量内容及结果如图4所示。 (1)他第三次测得物体的质量如图4b中砝码和游码所示,其结果m3=g。 (2)请按照图4a的顺序写出对应的实验步骤: 第一步: 。 第二步: 。 第三步: 。 (3)请你根据小刚测量的数据帮他计算出酱油的密度。 (4)小刚认为两个圆筒形玻璃杯质量不完全相同会造成实验误差。 请你也提出一项可能引起实验误差的原因: 。 【举一反三】如图5所示,同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个,现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙,请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计,设计一个实验来验证你的猜想,写出实验的步骤、现象和结论。 实验步骤: __________。 根据现象: ______。 得到结论: __________。 四、考查学生分析论证、评估的能力 中考对分析论证评估的要点仍是过程与方法,具体包括: 1、能初步描述实验数据或有关信息; 2、能对收集的信息进行简单的比较; 3,能进行简单的因果推理; 4: 经历从物理现象和实验数据中归纳科学规律的过程; 5,尝试对探究结果进行描述和解释. 【例4】小明和小华分别利用重为1N的橡皮泥、弹簧测力计、细线、烧杯和水等器材探究浮力大小与物体形状的关系。 他们将各自的橡皮泥依次捏成圆锥体和圆柱体进行实验,实验过程及相关数据如图6所示。 请你解答下列问题: (1)图A中橡皮泥所受浮力的大小为_____N。 (2)他们经过交流发现实验结论不一致,你认为_____的实验方案得出的结论更可靠,另一方案得出的 结论不可靠的主要原因是_______________________________。 (3)在初中物理学习中与上述实验方法相同的实验有___________。 (只举一例) 【举一反三】 通过实验认识了浮力后,小军和小民班的同学在老师的引导下,继续对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了实验探究。 首先,他们对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了猜想,在老师的帮助下将同学们的猜想归纳如下: 猜想1: 浮力的大小可能与物体的质量有关; 猜想2: 浮力的大小可能与液体的密度有关; 猜想3: 浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关; 猜想4: 浮力的大小可能与物体浸入液体的体积有关。 (1)小军所在组的同学为了验证猜想l和猜想2,选用了体积相同、质量不同的三个圆柱形物体A、B、C并测出了它们的重分别为4N、4.5N和5N,然后进行了图7所示的实验。 ①比较图中序号为a、b、C的三次实验,得出的结论是: 浮力的大小与。 ②比较图中序号为、、的三次实验可以得出结论: 浮力的大小与液体的密度有关;液体的密度越大,同一物体受到的浮力也越大。 (2)猜想3是小民所在组的同学提出的,请你举出一个生活中的实例来支持他们的猜想。 。 (3)小民所在组的同学为了验证猜想3,选用了与小军所在组相同的圆柱形物体A,进行了图8所示的实验,得到的实验数据如下表: 物体A: 底面积20cm2、高5cm的圆柱体,液体: 酒精 实验序号 l 2 3 4 5 物体浸入液体的深度h/cm l 3 5 7 9 受到的浮力F浮/N 0.2 0.5 0.8 0.8 0.8 分析上表中的实验数据,得到的实验结论是: 。 之后,他们在与其他组同学交流的基础上,在老师的引导下继续进行实验探究…… 【例5】某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验。 被测小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω。 实验室有如下器材: 电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A0~3A)、电压表(0~3V0~15V)、开关各一只,导线若干,滑动变阻器三只: R1(5Ω0.5A)、R2(10Ω0.5A)、R3(500Ω1A)。 同学们设计的电路如图9所示: (1)电压表应选用挡,滑动变阻器应选用(选填“R1”、“R2”、“R3”); (2)实验电路接好后,合上开关时,部分同学发现电路出现故障,主要有下表所列的两种情况,请根据现象和检测结果指出故障的可能原因: 故障现象 检测 故障原因 灯泡较暗、两表的示数均较小 移动滑动变阻器滑片,现象不变 灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数 取下灯泡,两表的示数不变 (3)下表为某小组的实验记录分析表: 实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 功率/W 额定功率/W 1 3.0 0.36 1.08 2 3.8 0.4 1.52 3 4.5 0.42 1.89 老师认为该小组数据处理过程有误,你认为正确测量结果P额=W。 【举一反三】.利用如图10所示的实验器材,测定额定电压为6V的小灯泡电功率.已知滑动变阻器上标有“12Ω1A”字样,电源电压保持 不变.实验步骤如下: A.连接电路.在甲图上补画一根导线,使 得测定小灯泡电功率的电路完整,要求 滑片P向右移动时,小灯泡变暗.B.连好电路后,要使滑动变阻器的电阻全部接入电路,应先将滑片P移至端,再闭合开关S,此时电压表示数为4.2V,对应的电流表示数如图乙所示.C.调节滑片,当P移至ab中点时,小灯泡恰好正常发光. D.继续调节滑片,当P移至另一点时,灯泡偏亮,读出电压表、电流表值分别为6.5V、0.52A,记录在 下表中. 实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 亮度 功率/W 1 4.2 偏暗 2 6.0 正常 3 6.5 0.52 偏亮 3.38 请你填全上表空格中的数据,再分析表格中的信息.得到的结论是(写出两条即可): ;。 【一试身手】 1.小明在台灯下做作业时,发现书本在不同位置被照亮的程度不同。 他猜想: 书本的照亮程度可能与灯泡的功率有关。 (1)请你帮助小明补充一个猜想: 书本的照亮程度可能还与 有关。 (2)小明探究书本的照亮程度与灯泡功率有关的猜想时,要改变 ,其它因素应 , 观察 。 (3)小明取下灯罩后,发现在同一位置的书本变暗了,可得结论: 。 请你另举一个在生 活中应用此结论的实例: 。 2.晚自习时,小明所在教室里的电灯突然全熄灭了.现在请你根据这个现象,完成下列探究: 【提出问题】______________________________ 根据已有的知识和经验,你可能提出的猜想和验证猜想的依据是: 猜想一: _______________________;验证猜想的依据是: 猜想二: _________________________;验证猜想的依据是: . 3.小军同学通过高倍望远镜观察月亮,发现月面是凸凹不平的,如图11所示,这是由于流 星在太空中运行到靠近月球时,在月球的引力作用下坠落 到月面,与月面发生碰撞而形成的坑洞,叫做月坑。 小军 同学猜想月坑的深度可能与流星的质量、体积及下落的高 度有关。 于是,他设计了一个用一只铺满厚厚的细沙的盘 子和几个不同的小球及刻度尺进行探究月坑深度的模拟实 验,如图12所示。 经过实验,数据记录如下表: 请你分析 实验数据,并回答下列问题: (1)由1、2、3三组数 据可得: “月坑”的深度与流星的_______________有关。 (2)由_____、_____、______三组数据可得: “月坑”的深度与流星的质量有关。 (3)“月坑”的深度还与流星的体积有关: 体积越大,“月坑”的深度____________。 (4)请你结合小军的研究过程,就“影响月坑深度的因素”问题提出另外一个猜想: ___________ 4.小刚班的同学准备用图13所示的实验装置探究“在升高相同温度的情况下,一定质量的液体吸收热量的多少与物质的种类是否有关” (1)在准备实验器材时,应选择的两个酒精灯。 (2)在此实验中,液体吸收的热量的多少是通过来比较的。 (3)其中两个小组记录的实验数据如下表: 实验组别 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 1 水 200 25 40 13’30’’ 煤油 200 25 40 6’30’’ 2 水 200 25 40 12’10’’ 煤油 200 25 40 5’45’’ 通过分析实验数据,他们得出的结论是: 。 (4)使质量相同的同种物质升高相同的温度,加热时间应该相同。 但1、2两组的同学在交流实验数据时却发现, 第1组的加热时间明显偏长。 其原因可能是: 。 5.小明同学探究杠杆平衡条件: (不考虑杠杆自重和摩擦) (1)实验前没有挂钩码时,小明发现杠杆右端下倾,则应将左端的平衡螺母向调,使杠杆在水平位置平衡;这样做的目的是。 (2)三次实验数据记录表格如下: 实验序号 动力F1(牛) 动力臂L1(厘米) 阻力F2(牛) 阻力臂L2(厘米) 1 2 4 2 4 2 4 6 3 8 3 8 4 6 ①小明用如图16甲所示进行第3次实验,弹簧测力计的所示如图16乙所示,则动力F1=N ②分析三次实验数据,发现第3次实验中弹簧测力计示数偏大,检测弹簧测力计发现完好无损,原因可能是。 (3)小明通过实验探究,得出了杠杆平衡条件。 生活中的钓鱼竿应用了该实验中的第次实验原理。 6.铅笔芯的主要成分是石墨。 软硬程度不同的铅笔其用途是不同的,例如作画用6B软铅笔、写字用软硬适中的HB铅笔、制图用6H硬铅笔。 铅笔芯是导体,那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度有何关系呢? 请你设计一个实验方案对这个问题进行探究。 (1)实验器材的名称及数量: ____________________。 (2)主要实验步骤及所要测量的物理量(用字母表示): ____________________。 (3)分析测得的物理量,判断铅笔芯的电阻大小与软硬度的关系: ____________________。 7.电动自行车以其轻便、经济、环保的特点受到了一些消费者的青睐。 姜励才同学家春节前新买回一辆电动自行车,他认真阅读说明书后了解到: (1)电源电压为48V,共用了四节蓄电池。 根据学过的物理知识,他断定每节蓄电池的电压是 V,并且是 的(本空选“串联”、“并联”)。 (2)支起撑脚,扭开钥匙开关后,旋动右手的“调速”把手,发现后轮的转速会发生改变。 他猜测这个“调速”把手相当于 。 (3)电动自行车是用直流电动机来带动后轮转动的。 直流电动机的工作原理 是 。 (4)这种品牌的电动自行车可以“自发电”。 如果它的电路图可以简化成图17 所示,请你写出验证它可以“自发电”的具体做法。 8.小明骑自行车上学途中,要经过一段上坡路.他思考: 物体冲上斜坡的最大距 离可能与哪些因素有关呢? (1)他发现车子的初始速度越大,冲上斜坡的最大距离就越长.这是因为车子的初始速度越大,它的初始 动能也越大,上坡过程中增加的___________就越大. (2)他进而又提出两个猜想: 猜想一: 物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关; 猜想二: 物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关. 为了验证猜想一,他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定,如图18甲所示.实验时为了让不 同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板,请你在甲图中的虚线框内为小明设计一实验装置,并说明 使用该装置进行实验时的操作要点: _____________________________________________. 小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时,向上滑行的最大 距离均相同.这说明猜想一是________(选填“正确”或“错误”)的. 次数 1 2 3 4 5 木板倾角θ 10° 30° 53° 75° 85° 向上滑行的 最大距离s/m 0.50 0.40 0.36 0.39 0.43 在验证猜想二的实验中,小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板,测得的数据记录如下表: 根据表中数据,请在图18乙中描点作出s—θ图象.由图象可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ的定性关 系是_________________________________ 9.物理课上,小华同学用两节干电池、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材,测定标有“1.5V”字样小灯泡的电功率。 (1)小华同学连接完图19甲所示的电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表的示数都为零。 出现这种现象的原因可能是() A.小灯泡短路B.小灯泡开路 C.变阻器短路D.变阻器开路 排除电路故障后,小华继续进行实验,并将测得的实验数据记录在下表中。 实验序号 1 2 3 4 5 小灯泡两端的电压U/V 0.5 1.0 1.5 1.8 2.5 通过灯丝的电流I/A 0.20 0.30 0.34 小灯泡的电功率P/W 0.1 0.45 0.61 小灯泡亮度 灯丝暗红 微弱发光 正常发光 强烈发光 耀眼随即熄灭 (2)小华在做序号为2的实验时,小灯泡微弱发光,此时电压表的示数为l.0Ⅴ,电流表的指针位置如图19乙所示。 请你读出电流表的示数,并计算出此时小灯泡的电功率,把它们填写在上表中相应的位置。 (3)完成了序号为2的实验后,为使小灯泡正常发光,小华下一步进行的操作应该是把变阻器的滑片P向端移动(选填“C”或“D”)。 (4)小华分析前四组实验数据发现: 当小灯泡两端的电压越大时,小灯泡的电功率越大,小灯泡就越亮,灯丝的温度就越。 由此他进一步猜想序号为5的实验中,灯泡“耀眼随即熄灭”可能是由于灯丝温度超过了灯丝材料的,导致灯丝被烧断了。 到底是不是这样呢? 小华决定继续探究…… 10.如图20甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高 度由静止滚下,碰到同一木块上。 图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相 同的高度由静止滚下,在粗糙程度不同的平面上运动。 请回答以下问题: (1)设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与的关系;设计乙实验的目的是研究运动的小车与所受的关系。 (2)甲实验是比较木块被推动的大小,说明钢球对木块做功的多少,从而判断钢球动能的大小;乙实验是通过木块在粗糙程度不同的平面上运动的远近,推理得出: 在理想情况下,运动的物体如果,将永远做匀速直线运动。 (3)我们知道物体的质量和它的速度都能影响物体的动能,请在下面的横线上写出怎样研究物体的动能与质量的关系? 。 11.拉弯的弓将箭射出去,撞在网球拍上的网球被弹回去,压弯的跳板将跳水运动员弹起 (1)请你再举一个类似的事例 (2)这些事例涉及到的共同物理知识是 (3)小明看到跳水运动员被跳板高高弹起,思考“弹力的大小跟哪些因素有关”的问题,并提出猜想一: 弹力的大小与形变量有关,猜想二: 弹力的大小与长度有关,请你提出猜想三: 弹力的大小与 有关。 (4)小明找来钢锯片、弹簧测力计、台钳来验证猜想一,用同一钢锯片按图21从左到右顺序做的三次实验 (将钢锯片夹在台钳内,钢锯片形变量用末端侧移量x表示,钢锯片长度用L表示) 请对小明的实验过程进行评估 。 (5)小明又正确探究了弹力与钢锯片长度的关系,记录数据如下表: 实验次数 形变量x/cm 长度L/cm 弹力F/N 1 2 15 0.48 2 2 20 0.22 3 2 25 0.12 分析实验数据,可得出结论 12.图22所示是小明探究影响电流热效应的实验电路连接情况图,开关闭合一段时间后,他发现两瓶煤油中的液面都没有改变,小明断定电路中出现了断路,于是他用电压表开始检查断路位置。 请回答有关他检查断路故障的问题: (说明: 电源完好,电路只有一处断路故障。 )你认为他应依次检查哪些位置? 答: 。 (1)请把检查某一位置是否断路时电压表接入的位置,以及可能观察到的现象和相应的结论填入下面记录表格中。 电压表接入位置 观察到的现象 结论 (2)若不用电压表,用其它器材也能检查电路故障。 你选用的其他检验器材是: ________________________。 请把用其他器材检查某一位置是否断路时接入的位置,以及可能观察到的现象和相应的结论填入下面记录表格中。 接入位置 可能观察到的现象 结论 13、(8分)张华到张丽家玩,她们看见墙上挂钟的摆来回摆动,如23图所示,对此她们产生了极大的兴趣,对钟摆摆动快慢与哪些因素有关,提出了自己的猜想。 张华认为: 摆长越短,钟摆来回摆动一次的时间越短;张丽认为: 摆锤质量越小,钟摆来回摆动一次的时间越短。 她们的猜想是否正确呢? 请你同她们一起设计验证方法。 现已找来了长短不同的无弹性细线两根,质量不同的金属小球各一个、秒表一块(测量小球来回摆动一次的平均时间)。 (1)为了验证张华的猜想: ①实验所选器材为: ★。 ②实验中应控制不变,研究的是与时间的关系。 (2)为了验证张丽的猜想: ①实验所选器材为: ★。 ②实验中应控制不变,研究的是与时间的关系。 14.如图24所示是小明同学探究“凸透镜成像的规率”实验装置(凸透镜的焦距为15cm) (1)装置中明显错误的是烛焰、凸透镜和光屏三者的中心,因而导致光屏上接收不到烛焰的像,小明调整好装置后,光屏上所成的像是倒立的实像,这种成像规律在实际中的应用有(请举出一例). (2)如果将烛焰移到装置图中20cm处,在光屏上(填“能”或“不能”)承接到像,这是因为。 15.(4分)两个实验小组分别探究“冰熔化时温度的变化规律”和“蜡熔化时温度的变化规律”。 (1)其中一个实验小组安装的实验装置如图25。 该装置存在的不足是_______。 (2)改正实验后,两实验小组记录数据汇总如下表: 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 … 冰的温度/℃ -20 0 0 0 0 10 20 30 … 冰的状态 固态 固、液 固、液 固、液 固、液 液态 液态 液态 … 蜡的温度/℃ 35.0 40.0 45.0 49.5 54.0 58.3 62.5 66.6 … 蜡的状态 固态 固态 固态 粘稠 变稀 液态 液态 液态 … 分析表格中的数据,你发现冰与蜡在熔化过程中的不同点是: ______________ (3)在上表所示实验中的第1分钟末至第3分钟末的时间内,下列说法正确的是() B.冰不断吸收热量,内能增加 C.蜡不断吸收热量,内能不变 A.冰不断吸收热量,内能不变 (4)图26是其中一个实验小组画出的冰熔化时温度随时间变化的图象,请你利用图象分析说明冰的比热容小于水的比热容(假定每分钟受热物质吸收热量相等)。 16..在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,小明连接成如图27所示的实验电路。 (1)在这个实验电路中有一个仪器连接有误,请你在实物图中只改变一根导线的连接,使该仪器能正常工作(用“”标出 需要改动的导线,并画出改接的导线); (2)小明改接电路后,闭合开关,电表 指针偏转情况如图28所示。 为提高实验精确程度,这个电路仍需要改进的地方是 ,理由是 ; (3)小明通过实验得到两个定值电阻R1、R2对应的U—I关系图象,如图29所示。 由图象得出: ①当电阻一定时,通过导体电流与导体两端的电压成关系; ②定值电阻R1 R2(选填“<”、“>”或“=”); (4)小明还想利用这个电路进一步探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”,在实验过程中,小明先后用5,10,15的电阻替换原来的定值电阻R,每次替换后闭合开关,应调节,使保持不变,然后再记录
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 实验 探究