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初中物理中常用的實驗方法范文1
中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）18-210-01
物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科，實驗教學是物理知識教學的基礎。在《初中物理課程標準》同時也指出，在突出科學探究內容的同時，也要重視研究方法的指導，使學生在進行科學探究、學習物理知識的過程中，逐漸拓寬視野，初步領悟到科學研究方法的真諦。由此可見，實驗教學中蘊含著大量的科學方法，正確地掌握物理實驗的探究方法，有助于揭示物理現象、物理規律的本質屬性和內部規律。
既然物理實驗方法這么重要，我們怎樣才能讓學生掌握，并能應用自如呢？首先我們要對初中物理教學中常用的探究實驗方法有所理解。初中物理實驗探究方法主要有以下幾種：
1、控制變量法：為了研究物理量與影響它的多個因素中的一個因素的關系，可將除了這個因素以外的其他因素人為地控制起來，使其保持不變，再比較、研究該物理量與該因素之間的關系，得出結論，然后再綜合起來得出規律的法。這種方法在整個初中物理實驗中的應用比較普遍
2、等效替代法：研究某一個物理現象和規律時，因實驗本身的特殊限制或因實驗器材等限制，不可以或很難直接揭示物理本質，而采取與之相似或有共同特征的等效現象來替代的方法。這種方法若運用恰當，不僅能順利得出結論，而且容易被學生接受和理解。
3、轉換法：有的物理量不便于直接測量，物理現象不便于直接觀察，通過轉換為容易測量到與之相等或與之相關聯的物理現象，從而獲得結論的方法。
4、類比法：類比法是一種推理方法。為了把要表達的物理問題說清楚，往往可用具體的、有形的、人們所熟知的事物來類比要說明抽象的、無形的、陌生的事物，通過借助于一個比較熟悉的對象的某些特征，去理解和掌握另一個有相似性的對象的某些特征。
5、圖像法：圖像是一個數學概念，用來表示一個量隨另一個量的變化關系，很直觀。由于物理學中經常要研究一個物理量隨另一個物理量的變化情況，因此圖像在物理中有著廣泛的應用。在實驗中，運用圖像來處理實驗數據，探究內在的物理規律，具有獨特之處。
6、理想化方法：指在物理教學中通過想象建立模型和進行實驗的一種科學方法?？煞譃槔硐牖Ｐ秃屠硐牖瘜嶒?。理想化模型就是指把復雜的問題簡單化，把研究對象的一些次要因素舍去，抓住主要因素，對實際問題進行理想化處理去再現原形的本質的東西，構成理想化的物理模型。這是一種重要的物理研究方法。
7、對比法：“比較”是人們常用的探究方法，是找出事物之間的差異點和共同點的研究方法，比較事物間的相同特征或相異特征。
下面就初中物理實驗《探究影響導體電阻大小的因素》中運用的探究方法――控制變量法，來談談怎樣進行探究實驗方法的教學，希望能起到拋磚引玉的作用。
1、作為教師，你首先要明確該實驗用哪種實驗方法最合適，也就是說先要確定實驗方法。這就要求你對各種實驗方法都要有深入的認識，并有所研究。
2、在實驗問題的提出時就開始滲透實驗方法的思想，并讓學生聯系實驗提出的問題和假設來尋找，并確定實驗的變量。例如在《探究影響導體電阻大小的因素》實驗教學中，當我們換用不同的電阻進行實驗時，發現燈泡的亮度是不一樣的，那樣就可以提問“為什么燈泡的亮度不一樣？”來引導學生去分析比較，得出影響導體電阻大小的因素可能是導體的材料、長度和橫截面積，還有溫度，從而確定該實驗的變量。
3、確定變量后，要引導學生用怎樣的實驗方法進行實驗。在該實驗中，我們確定了四個實驗的變量，那么我們就可以提問“我們怎樣才能知道這些變量與電阻的關系？怎樣進行研究？”讓學生認識到，要研究每個變量與電阻的關系，就必須在每次實驗中控制另外的變量保持不變。這樣自然而然的，我們就可以提出實驗要使用的實驗方法――控制變量法。接著教師要把控制變量的思想介紹給學生，使學生逐步領悟到控制變量法的實質要領，為之后的實驗方法的教學作好準備。
4、學生明確了實驗方法后，但是對該實驗方法還處在認識階段，還沒有理解，更難說得上運用。這就需要我們引導他們來運用這種實驗方法來進行實驗。在該實驗設計中，根據控制變量法的要求，我們就需要準備不同材料、不同長度、不同橫截面積的金屬導線。那么在實驗操作中我們應該選用那些金屬導線進行實驗呢？這樣一個問題的提出又可以讓學生對控制變量法有更深的認識。例如，在探究導體電阻的大小與導體材料的關系實驗時，我們就可以引導學生根據控制變量法的思想，選用相同長度、相同的橫截面積，不同材料的的導線來進行實驗。
初中物理中常用的實驗方法范文2
學習興趣是推動學習的最有效的內部動力。在物理教學過程中,教師應注意采用各種方法來激發學生的學習興趣。這對提高教學質量,減負及調動學生的非智力因素無疑是十分有效的。在物理教學中,聯系生活和生產實際,往往能激發起學生的興趣。
在教學中創設情境,激發學生的學習動機,培養學生的學習興趣,使它們自覺地、主動地去探索知識,尋求正確結論。利用故事,激發聯想。在導入新課中,適當引入一些與教學內容有關的故事、寓言、典故、謎語、趣聞、諺語等,可以幫助學生思考問題,豐富聯想,可使他們興致勃勃地投入到新知識的學習中去,變好奇心為濃厚的學習興趣。吸引學生的注意力?？捎幸庾R地安排一些能引起學生興趣又能與物理學科內容密切聯系的小實驗,及生活中常見的但學生又一時無法解釋的問題來吸引學生的注意力。
初中物理教學是探究式教學。探究式學習以發展學生個性、培養創造性人才為目的。因此,初中物理探究式課堂教學,必須保證學生的主體地位,體現學生主體特征,使學生在教師的組織、指導下,獨立思考,自主實踐,主動學習。例如,在“研究影響液體蒸發快慢的因素”教學中,我們選擇了學生自主學習的教學方式,學生以小組為單位,先猜想影響因素,再設計檢驗方式和途徑,然后進行實踐(實驗)檢驗,最后寫出研究報告。學生提出了溫度、空氣濕度、氣候、液體表面積、表面空氣流動快慢、液體的質量、體積都能影響液體蒸發的快慢等許多猜想,做了“比較一杯開水和一杯冷水蒸發”“比較用電吹風吹和不吹的兩杯水的蒸發”“比較一杯水和一桶水的蒸發”等大量實驗,查閱了管道輸水、動物散熱等大量資料,寫出了”影響液體蒸發快慢因素的探討”“‘蒸發’研究實驗報告”等大量研究報告和小論文。教學活動全過程,充分體現了學生主體特征。
初中物理中常用的實驗方法范文3
關鍵詞：物理實驗教學 探究型實驗 建立物理概念
【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】A 【文章編號】
一、 建立物理概念型實驗
概念是科學大廈的基石，學習科學、探索科學都是從最基礎的概念建構開始的。初中物理概念教學的基本特點是人們在感覺、知覺和表象有效積累的基礎上，通過分析綜合、抽象概括等思維活動形成的，所以概念給人們的感覺是抽象的。但是概念并非憑空產生的，離開了感覺、知覺和表象的有效積累，也就無法科學、有效地建構概念。初中生剛剛開始接觸物理，對物理科學還比較陌生，甚至還有點畏懼，所以讓學生充分地體驗趣味的物理實驗，觀察獨特的物理現象，不斷地豐富感性積累，不僅有利于學生物理概念的高效建構，也有利于激發學生的好奇心和學習物理的興趣、愿望，符合中學生認知特點和認知規律。
二、 探究物理規律型實驗
物理教學要求學生能在觀察物理現象或物理學習過程中發現一些問題，并通過參與科學探究活動，學習擬訂簡單的科學探究計劃和實驗方案，初步認識科學研究方法的重要性，學習信息處理方法，培養學生對信息的有效性作出判斷并提高信息處理能力，最終能從物理現象和實驗中歸納簡單的科學規律，培養學生利用已有的物理知識和相關的數學知識對收集的數據和信息的分析概括能力。
對于初中階段的物理來說，控制變量法是物理學中常用的探究方法，在探究過程中有著舉足輕重的作用。這些實驗的探究過程中，對不同的實驗要求也有很大的差異，有些實驗只要能探究出影響因素的定性關系，而有些實驗則要求探究出各物理量之間定量關系，因此對設計實驗和實驗過程的觀察和測量的要求也不同。
1. 定性探究型實驗
以“探究影響液體蒸發快慢的因素”為例，我們的學生大都來自于農村，根據學生已有的生活經驗：晾曬衣服時怎樣做使衣服干得快？農忙季節收割完的稻子，父母是怎樣使稻子曬干得快的呢？引導學生進行有依據的猜想，進而根據控制變量法進行設計實驗：在兩塊相同的玻璃片上各滴上一滴相同大小的酒精（或者水），一塊自然放在教室內，一塊放在酒精燈上加熱，觀察哪塊玻璃上的酒精干得快，從而分析現象，可以得出“液體蒸發快慢跟液體的溫度有關，溫度越高，液體蒸發越快”的結論。像這類實驗，學生可以通過一些簡單的實驗觀察，就可以分析比較實驗現象歸納得出各物理量之間的定性關系。因此實驗設計要求相對比較簡單，對測量的要求和精確度都不高，實驗操作簡單易行。
2. 定量探究型實驗
初中物理中“探究浮力的大小”和“探究通過導體的電流和電壓、電阻的關系”的兩個實驗是最為典型的定量探究實驗，下面以探究歐姆定律為例。在學生學習了“電阻”和“滑動變阻器的使用”知識后，學生很容易猜想到影響電流大小的因素有電壓和電阻，通過前面的一些實驗探究和生活經驗能猜想出他們之間大小變化的關系。在此實驗中，設計實驗電路及實驗步驟和分析實驗數據得出電流與電壓、電阻的定量關系是本節教學的重點和難點。在學生分析使用控制變量法“探究導體中的電流與電壓關系時”，要保持電阻一定，改變電壓，測出相應的電流值。我讓學生在桌上所提供的實驗器材中找出所需的器材，不難設計出如圖1所示實驗電路，再探討“通過該實驗能否得出電流與電壓的關系？存在什么不足？應如何改進？”學生通過討論得出可以通過改變電池的節數即電源電壓或串聯不同的電阻或串聯滑動變阻器等多種實驗方案，最終確定了如圖2所示的便于操作簡單易行的實驗電路。而在探究電流與導體的電阻的關系時，學生討論出控制變量法的實驗方案：控制電壓一定，改變電阻的阻值，測出相應的電流值。學生很快地設計出了如圖3所示的電路，老師提出“根據你設計的實驗電路，說說如何操作完成實驗？”學生回答：“只要不改變電源電壓，更換定值電阻，測出相應的電流就可以了。”據于學生現有的知識和初中物理知識的局限性，讓學生利用電壓表測出電阻兩端的電壓，再更換定值電阻，學生發現電壓表的示數卻改變了，那應該怎么辦才能使電壓保持不變呢？我提示學生：在上面設計的實驗中，我們通過調節滑動變阻器來改變電壓，那現在電阻兩端的電壓改變了，該怎樣使電壓保持不變呢？同學們恍然大悟：同樣可以通過調節滑動變阻器，使變化的電壓再變回來，很快地設計出了圖2所示的電路，并設計出了實驗操作步驟：閉合開關后，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為某一值，再更換定值電阻后，再次調節滑動變阻器，使電壓表的示數仍為原來的值，讀出電流表的示數；還有學生指出：更換定值電阻太麻煩，可以用電阻箱來替代定值電阻，可以省去重新拆接電路的麻煩。分析實驗數據要得出電流與電壓、電阻的定量關系，對初中生來說也是難點，所以我采用了讓學生繪制電流與電壓、電流和電阻的關系圖像，能讓學生將數形結合得出“當導體的電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比；當電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比”的定量關系，從而歸納得出歐姆定律。
初中物理中常用的實驗方法范文4
關鍵詞：實驗教學；思路；創新
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2014）09-0149
一、基本儀器的使用是實驗的基礎
實驗的儀器就是實驗的工具，它是做實驗的基礎。因此對常用的物理儀器的熟練運用是尤為重要的。常用的物理儀器在初中階段主要有刻度尺、量筒（量杯）、天平、秒表、彈簧測力計、溫度計、壓強計、電流表、電壓表、滑動變阻器等。在教學中，教師應教會學生熟練地使用實驗儀器，才能很好地完成實驗任務。
二、實驗要融合物理思維方式
在實驗中常用的物理思維方法有等效法、替代法、累積法、控制變量法等。并能在每個實驗中找出到底用了什么物理思維方式。譬如，如何測一張紙的厚度或如何測一顆鈕扣的體積就用到了累積法的物理思維方法。再如：在做物體的動能和什么因素有關的實驗中，先控制好質量m不變，得到速度v越大的物體，具有的動能也就越多；再控制好速度v不變，得到質量m越大的物體，具有的動能也就越多。這就是用控制變量法的物理思維方法來進行實驗探索的。因此，在實驗教學中通過找各實驗的思維方法，讓學生舉一反三、觸類旁通，很好地理解并完成各類探索型實驗題，在此基礎上才可能進一步培養學生的創新能力。
三、保持積極態度，主動探索實驗研究
積極一點，你就領先一步，領先一步，你就領先一個時代。學習不是一蹴而就的，需要有毅力和積極心態，否則只能半途而廢，無功而返，因此在實驗學習過程中必須注意以下幾點：
1. 分析研究實驗中的異?，F象，注意實驗的改進。例如：初中物理課本對晶體熔化實驗中，用冰做這個實驗的原料，書中采用普通水浴加熱法，由于水溫不可能太低，所以幾乎看不到冰先升溫再熔化的過程，而且熔化速度又非常快，不利于學生的觀察，出現了這種異?，F象，教師應改進一下實驗方法，可以采用酒精和水的混合溶液取代水給冰加熱，因為酒精溶液的凝固點遠低于0℃，實驗時可預先取濃度50%左右的酒精溶液，把冰塊敲成小碎冰，取30克左右裝入口徑約30毫米的試管，插入溫度計和金屬攪拌器，然后把試管放入盛酒精溶液的燒杯中，裝置好以后，用酒精燈緩緩地給燒杯加熱，這樣就可以完整的展現出冰吸熱升溫，冰吸熱熔化溫度不變，水吸熱升溫三個階段。當然酒精溶液加熱到30℃即可，這樣可確保安全。
2. 做好課外小實驗。例如：初中物理課本中的制作“土電話”的實驗可以讓學生自己回家作此實驗，做好后，第二天課上進行評比。通過這類小制作，更能激發學生動手能力和創新探索能力的培養，對于好的作品還可推薦給校自制作品展覽室，這樣又可以進一步激發學生制作的興趣。這個實驗還可以驗證固體能夠傳聲，也有利于培養學生對實驗的多種情況的分析，有利于創新探究能力的培養。
3. 留心注意分析日常生活中的物理現象。又如：雷雨后，看到天空中出現了五顏六色彩虹，要分析它到底屬于什么物理現象。這種方法可以培養學生仔細觀察的能力，只有認真的觀察，才能發現實驗中的深奧之處，才能有所發現，有所創新。
四、運用“奇特、新穎、有趣”的實驗，創設情境教學活動
實驗往往會讓學生感到出乎意料，能順應學生的“好奇、好動、好玩、好勝”的心理，大大刺激學生感觀，激發學生的學習興趣。“興趣是最好的老師”。實驗產生的新信息要遵循學生已有的“認知結構”，引發學生的注意，喚起學生的思考，以此引入新課、新概念、研究物理新規律。比如：《溫度計》一節課，先演示用溫度計的玻璃泡綁上一小團棉花，并粘上酒精，讓學生觀察溫度計的變化。利用這個實驗把學生的觀察力吸引過來，引起學生的興趣，發揮其主觀能動性。然后介紹溫度計的有關知識。再如，《壓力和壓強》這一節課用兩塊和物理課本一樣大的木板，一塊釘上一根釘子，另一塊釘上8排6列的同樣的釘子，準備兩個氣球、一塊磚，把這兩個氣球分別放在釘子上，用磚分別壓在兩個氣球上。讓學生觀察實驗結果。學生發言：“一個被釘子刺破了，一個沒破?！崩蠋熯M一步發問：“為什么會這樣呢？”這時全班學生眼睛發亮，被這個實驗緊緊吸引，他們積極思考導致實驗結果不同的原因在哪里呢？是不是老師在表演魔術呢？同學們議論紛紛。在學生欲知不能、欲罷不休的時候，教師順其自然引入壓力和壓強的知識，引導學生閱讀課本，自主尋找答案。既引發學生尋找答案的欲望，又培養學生閱讀課文、理解知識的能力。做到以學生為主體、教師為主導的教學目的。這種以小實驗導課的方法要求教師在教學和生活中注意收集素材，并且對實驗操作要非常熟練。
初中物理中常用的實驗方法范文5
科學探究的七個要素的基本要求是：1. 提出問題是進行科學探究的前提。試題主要涉及一些日常現象、自然現象、實驗觀察等問題，要求同學們能根據題設和已有的知識，提出與物理學有關的問題。
2. 猜想與假設是探究活動的重要環節，它是使同學們思維發散的最為活躍的階段。在提出猜想與假設時，必須注意：它是在觀察和實驗的基礎上，根據科學原理和科學事實而提出的，并不是“天方夜譚”。
3. 制定計劃與設計實驗，需要同學圍繞探究的目的，分析實驗原理，選擇實驗儀器，運用所學知識來設計實驗方案，達到實驗目的。
4. 進行實驗與收集證據是得出探究結論的基礎，要求同學們根據探究方案，利用觀察、實驗等方法，收集數據和信息，進行科學歸納和總結，得出結論。
5. 分析與論證、評估、交流，要求同學們運用歸納等思維方法，從物理現象和實驗收集的大量證據中找出規律，得出初步結論。
針對以上具體要求，探究性試題常以“方法選用型”、“實驗探究型”、“數據分析型”、“情景閱讀型”等題型出現，現分別作簡析如下。
一、 方法選用型
初中物理中常用的研究問題的方法有：猜想法、觀察法、實驗法、分析法、綜合法、歸納法、分類法、隔離法、假設法、比較法、等效（替代）法、建立理想模型法、控制變量法、實驗推理法、轉換法、類比法等研究物理問題的方法。
例1 人類在探索自然規律的過程中，總結出了許多科學研究方法，如：“控制變量法”、“等效替代法”、“類比法”、“理想模型法”等。下面是初中物理中的幾個研究實例：
① 研究電流時，把電流比作水流；
② 研究磁場時，引入“磁感線”；
③ 研究動能與速度的關系時，讓物體的質量保持不變；
④ 研究光的傳播時，引入“光線”。
其中，采用了相同研究方法的是（ ）
A. ①和② B. ②和③
C. ②和④ D. ③和④
例2 在科學實驗時，為了減小誤差或尋找普遍規律，經常需要進行多次實驗。
① “測量物體的長度”時，多次測量；
② “研究杠桿的平衡”時，改變動力（臂）和阻力（臂），多次測量；
③ “研究串、并聯電路的電流特點”時，換用不同定值電阻，多次測量；
④ “用電壓表和電流表測導體的電阻”時，多次測量電阻兩端電壓和通過電阻的電流值。
上述實驗中為了尋找普遍規律的是（ ）
A. ①② B. ①③
C. ②③ D. ②④
答案是22題（C），25題（C），此類試題考查學生是否掌握研究物理問題的方法，熟悉一些研究方法，掌握其內涵是解決此類試題的關鍵。
二、 實驗探究型
圍繞科學探究過程中七個要素的要求，設計試題，以全面考查此方法的掌握程度和探究能力。
例3 在探究景程導體電阻大小的因素時：
（1） 小兵、小紅兩位同學作出了如下猜想：①導體的電阻與導體的長度有關；②導體的電阻與導體的橫截面積有關；③導體的電阻與導體的材料有關。
（2） 他們在實驗室選擇了4根電阻絲，規格、材料如下表：
為了驗證上述猜想，他們設計了如圖所示的實驗電路：
（3） 為了驗證上述猜想①，應該選用編號為 兩根電阻絲進行實驗；如果選用編號為A、C兩根電阻絲進行實驗，是為了驗證猜想 （填序號）；如果選用編號為A、D兩根電阻絲進行實驗，是為了驗證猜想 （填序號）。分別將A和D兩電阻絲接入電路中M、N兩點間時，電流表示不相同，由此，初步得到的結論是：長度和橫截面積相同時， 。
（4） 討論交流時，有同學認為：可以根據燈泡亮度的變化來判斷接入的電阻絲的變化情況。老師指出：此實驗中這種方法不可取。這是因為電源電壓一定時，所選電阻絲的阻值相差太小，燈泡亮度變化 （明顯/不明顯）。
三、 數據分析型
此類題型通常會給出一個表格和大量數據，要求學生找出數據中的所隱藏的規律，通過分析、歸納得出結論或完成實驗。
例4 某物理興趣小組用海波和石蠟探究固體熔化時溫度的變化規律，他們的實驗數據記錄如下，請回答下列相關問題。
（1） 從表中數據分析得出，______是晶體，其熔點為______℃，在熔化過程中要_____熱。
（2） 海波在10～11min溫度上升快，原因是： 。
四、 情景閱讀型
此類題目通常通過一段文字介紹，在設置的情景隱含一定的相關信息，讓學生去挖掘、處理、探究，注重從生活走向物理，從物理走向社會，考查學生的閱讀信息解決問題和探究新知的能力。
例5 積雪對公路行車的危害主要表現在路況的改變，路面積雪經車輛壓過后，車輪與地面間的摩擦力減小，汽車易左右滑動。同時，汽車的制動距離也難以控制，一旦車速過快、轉彎太急，都可能發生交通事故。專家研究表明，氣溫不同，積雪的厚薄不同，對行車的危害也不一樣。當積雪厚度在5～15cm，氣溫在0℃左右時，汽車最容易發生事故。因為在這種條件下，路面上的冰雪常會是“夜凍晝化”現象的發生，即在相同氣溫條件下，融化了的冰雪不再結冰，從而減少交通事故的發生。
（1） 提出問題：在相同的氣溫條件下，為什么灑了鹽的水不再結冰？
（2） 作出猜想： 。
猜想的理由： 。
（3） 能否設計一個實驗驗證你的猜想，寫出實驗方案及步驟，進行分析與交流。
① 設計實驗： 。
② 實驗步驟： 。
③ 分析與交流： 。
初中物理中常用的實驗方法范文6
物理學是一門以實驗為基礎的學科.物理學的研究方法通常是在觀察和實驗的基礎上,對物理現象進行分析、抽象概括和總結,從而建立物理的概念和原理.
因此,實驗題是最能考查同學們對物理學科的學習能力的一種題型.它不僅能反映同學們的觀察能力、動手動腦能力,而且還能反映同學們對物理概念和物理規律的理解程度,更重要的是它能再現同學們的情感、態度、價值觀,所以實驗題是每年中考試題中重要的題型之一,在一份試卷中所占比例越來越高,如2009年江蘇省中考物理試題,實驗題占約45%的分值.隨著新課改的深入,實驗題不僅在深度與廣度上增加了,而且逐漸實現了從知識型到能力型的過渡,要特別注重做實驗與背實驗的區別,注重實驗的過程性與操作性方面的考核.
二、物理實驗題的類型
1.測量型實驗題:分直接測量型和間接測量型兩種.
直接測量型實驗題主要考查各種常見儀器的使用和讀數.正確使用常規測量工具是重點,中考試題中常涉及此類題.
間接測量型實驗題主要是初中物理課程中幾個重點實驗,如對密度、浮力、機械效率、大氣壓、電阻、電功率等的測量,特別是“測定小燈泡的電功率”為每年所必考.
2.探究型實驗題:此題型的素材背景通常從同學們比較熟知的自然、生活中的一些現象,抽象出與教材聯系較緊密的問題,針對這些問題設置實驗題,用于考查同學們靈活應用教材中所呈現的各種實驗原理、思想與方法的能力.
3.設計型實驗題:要求同學們自行設計實驗方案,以考查同學們的綜合運用能力、創新能力和獨立解決問題的能力.這類題的特點具有基礎性、開放性,貼近生產、生活,對同學們的知識遷移和運用能力的要求也較高.
4.開放型實驗題:特點是題設條件不確定,解題方法多樣化,答案不唯一.在考查同學們實驗能力的同時,還考查其創新能力和發散思維能力.
三、典型試題解析
例1用托盤天平測量銅塊質量時,應將天平放在桌面上,游碼移到標尺的零刻度處,若天平的指針靜止在圖1甲所示位置,則可將平衡螺母向(選填“左”或“右”)調節,使天平平衡.測量中,當右盤所加砝碼和游碼位置如圖乙所示時天平平衡,則該銅塊的質量為g.
解析此題屬直接測量型實驗題,考查的是質量測量工具天平的調節與使用.其中包括了怎樣放置天平、如何判斷橫梁平衡及調節橫梁平衡的做法,以及測量結果的計數.(水平右52.4g)
例2如圖2所示,彈簧測力計的量程是,分度值是,掛在彈簧測力計下的鯉魚所受到的重力是N.
解析本題考查的是彈簧測力計的分度值和讀數等問題.(0～5N0.2N2.2N)
說明此類型對能力要求不高,但要求對儀器的構造、測量原理、計數方法、量程、分度值,以及使用和操作方法有較高的熟練程度.在初中物理中這類儀器不太多,主要包括:溫度計、量筒(量杯)、天平、彈簧測力計、刻度尺、秒表、電阻箱、電流表、電壓表、電能表等,平時多練習使用即可.
例3小麗做測量小燈泡電功率的實驗(小燈泡標有“2.5V”字樣).
(1)如圖3甲所示,小麗所接的實驗電路存在連接錯誤,但只需改動一根導線,即可使電路連接正確.請你在應改動的導線上打“×”,并用筆畫線代替導線畫出正確的接法.
(2)電路連接正確后,閉合開關,發現小燈泡不亮,但電流表有示數.接下來應進行的操作是.
A.更換小燈泡
B.檢查電路是否斷路
C.移動滑動變阻器滑片,觀察小燈泡是否發光
(3)實驗過程中,當電壓表示數為V時,小燈泡達到額定功率,此時電流表的示數如圖3乙所示,其值為A,小燈泡的額定功率為W.
解析此題屬間接測量型實驗題.考查點有:(1)測量小燈泡電功率的原理和電路連接;(2)操作過程中現象判斷與故障排除;(3)實驗數據采集與處理.(圖略C2.50.240.6)
說明從本實驗題可看出,做實驗與不做實驗是不同的,要求同學們在做實驗時要認真觀察,對發現的每一個細節現象,都要主動思考探究,才能將理論與實踐結合起來,并能促進對知識的深度理解.如第(2)條,如果簡單認為小燈泡不亮就是小燈泡壞了,需更換小燈泡,顯然錯了.再仔細分析,電流表有示數,則說明電路是通路,所以小燈泡肯定沒有壞,應選C.
例4下面是小芳為了“測量小鐵塊密度ρ鐵”所設計實驗的部分方案.
實驗器材:彈簧測力計(分度值0.2N,量程0～5N)、小鐵塊(約10cm3)、細線、燒杯、水.
實驗步驟:①測量前將彈簧測力計的指針對準零刻度線;②將小鐵塊浸沒于水中,讀出彈簧測力計示數值F1;③從水中移出小鐵塊,讀出彈簧測力計的示數值F2;④再做一次實驗,將兩次測得的數據填入表中(略);⑤用ρ鐵=ρ水F2/(F2-F1)計算出小鐵塊的密度.
按照實驗方案,小芳進行了實驗.請你回答:
(1)小鐵塊受到的浮力的表達式:F浮=
.
(2)實驗中彈簧測力計的示數值F2等于鐵塊重力的原理是.
(3)請對小芳的實驗方案的不足之處作出兩點評價:
a.;
b..
解析本題是測量小鐵塊密度的實驗題.但所用的方法與常規方法不同,而是結合測浮力的方法來間接測定密度,所以要求同學不僅知道測定密度的基本原理,還要會靈活運用測浮力的方法,把需要測量的小鐵塊質量和體積都間接測量并計算出,才能測出小鐵塊的密度.另外,在測量操作過程中,還要注意測量工具的可操作性,這對同學的實驗操作能力與對實驗的認知能力要求較高.(F2-F1二力平衡的條件a.實驗步驟②③造成實驗誤差增大.b.小鐵塊體積較小,兩次彈簧測力計的示數差值較小,實驗可行性差.)
說明間接測量型實驗題考查的主要內容有:(1)實驗原理、方法與步驟;(2)實驗器材安裝、電路連接,以及量程和分度的選擇等;(3)實驗操作過程中現象分析與故障排除等;(4)實驗數據采集與處理分析;(5)實驗方案、操作方法等過程評價.復習時不僅要對重點實驗重點做,而且與該實驗有聯系的演示、測量、探究等隨堂的小實驗,也要綜合進行復習.
例5利用身邊常見的物品,做一些小實驗是我們學習、研究物理的好方法,也是一種創新.請你用圖4所示的塑料吸管和激光筆,從肯定與否定兩方面分別設計一個實驗方案,探究光在空氣中是沿直線傳播的.
(1)肯定:探究光在空氣中是沿直線傳播的.
(2)否定:探究光在空氣中不可能是沿曲線傳播的.
解析本題屬設計型實驗題.本題利用同學們身邊的物品,進行探究性小實驗設計,著重考查同學們的創新能力、實驗探究方案設計能力和語言表達能力.該實驗的關鍵是如何確定光傳播路徑是否為直線,具體方案如:(1)將塑料吸管和激光筆放在同一條直線上,將激光筆從吸管的一端照射,在另一端用手看能否接收到光斑;(2)將吸管在伸縮節處彎曲成任意的角度,將激光筆從吸管的一端照射,在彎曲端用手看能否接收到光斑.
說明物理實驗方案設計首先要根據實驗器材,來確定實驗原理,然后制定實驗步驟和具體做法.另外,設計方案時,要注意多次實驗才能得出具有普遍意義的結論.這種題型能反映出同學的實驗綜合素質.
例6我們知道,許多物理實驗要求在水平面上進行.請你應用不同的物理知識,設計兩個簡易實驗,判斷某狹長的直軌道是否水平,并完成下表.
解析本題屬開放性試題,有多種答案.例:利用連通器原理;利用水平面總跟重力方向相垂直的原理;利用力的平衡原理等.
說明求解開放性實驗題,需要同學們在日常生活中做個有心人,多思考、多做實驗,試著從不同角度、用不同的方法去解決相同的問題,了解事物的內涵,提高自己的創新能力、思維發散能力.
四、類題精編
1.如圖5(a)為人們常用的體溫計,它是根據液體的性質制成的.體溫計上部為三棱柱體,其一棱為半圓柱形,截面如圖(b)所示.半圓柱形構造的作用相當于鏡,能起到作用.圖5(a)所示體溫計的示數為℃.
2.小明同學利用注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材測量大氣壓強的值.實驗步驟如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,這樣做的目的是.
(2)如圖6所示,用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動注射器筒,當注射器中的活塞時,記下彈簧測力計的示數為8.2N.
(3)用刻度尺測出注射器的全部刻度的長度為cm,計算得到活塞的橫截面積為cm2.
(4)計算得到大氣壓強的數值為Pa.
(5)小明了解到班內同學的實驗誤差普遍很大,有的偏大,有的偏小.請分析,該實驗過程中導致誤差的因素有(請寫出兩條)
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3.小芳同學觀察到許多建筑材料的截面多是V型或U型,這引起了她的好奇心.
提出問題:物體承受的壓力與那些因素有關?
猜想與假設:
猜想一:物體承受的壓力與物體的形狀有關.
猜想二:物體承受的壓力與物體的材料有關.
于是小芳利用如圖7所示的裝置,選取了紙條、細線、火柴盒和若干火柴棒,對猜想一進行實驗探究.
進行實驗與收集數據:
(1)選取材料和長、寬、厚相同的紙條若干.
(2)將一張紙條折成V型,放在裝置上,在紙條兩端距中點(支點)相同距離處,各掛一相同的火柴盒,在兩端火柴盒逐漸增加數量的火柴棒,直到紙條被壓彎為止,記錄一端火柴盒中火柴棒的根數.
(3)將紙條折成U型或圓弧形,重復步驟(2).
(4)更換紙條將以上實驗再做兩次.
分析與論證:分析實驗數據,可以得出的結論是(寫出一條即可).
交流與合作:
①生產、生活和建筑中利用物體形狀影響其承受壓力的事例很多,如巨大的鐵橋中多處使用了V型鋼材.請你舉出一個利用V型或圓形結構的實例.
②若要探究猜想二,實驗中應使所選物體的和相同.
4.如圖8所示,透明玻璃瓶內有一細棉線,細線下端系有一個泡沫塑料小球.請你設計一個實驗,在不打開瓶蓋和不損壞玻璃瓶的情況下,使瓶內的細棉線斷掉.(器材可根據需要自選)
參考答案
1.熱脹冷縮凸透鏡放大26.5℃
2.(1)使注射器筒內沒有空氣(2)剛開始滑動(相對于注射器筒)或剛剛不動(相對于地面)(3)60.75(4)1.1×105(5)橡皮帽漏氣筒內沒有完全排盡空氣活塞與注射器筒間不完全密封活塞與注射器筒間有摩擦彈簧測力計的示數不穩定或不準確等
3.相同完全相同的紙條,圓弧形承受的壓力最大(或物體承受的壓力與形狀有關)①V型:角鋼廠房屋架塔吊支架
