初中物理实验步骤规范要求

1 初中物理实验探究要求初中物理实验探究要求 一 实验设计包括的内容一 实验设计包括的内容 1 实验器材 2 实验步骤 3 实验数据记录表 二 测定性实验步骤及实验数据记录表的教学要求二 测定性实验步骤及实验数据记录表的教学要求 测量是指利用工具对客体实施测量的历程及测量所得结果 测量分为直接测量和间接 测量 直接测量包括测 读数 记录 包括记录过程和记录结果 间接测量包括测 读 数 记录 计算 一 一 测定性实验 间接测量 步骤的教学要求测定性实验 间接测量 步骤的教学要求 1 对测量仪器进行调节 如 调节天平的平衡 电表 弹簧测力计的调零等 2 组装 有电路图或力学的器材装置图的 要写明按图连接实物 没有的 要写出实 验装置组装的主要过程 如 用细绳做两个绳套 分别栓牢在杠杆的 A 点和 B 点处 又如 用细线把石块拴好 使其浸没在天平左盘上的烧杯内的水中 3 对实验前器材的初始状态 实验中应注意的地方要有交代 如 调节杠杆使其在 水平位置平衡 断开开关 滑动变阻器的滑片位于阻值最大位置 4 要有 用什么仪器 测什么物理量 用什么物理量的符号表示 及记录在 数据表格中的叙述 5 关于测量次数根据实验目的确定 一般只需测量一次即可 6 对于间接测量 要写出利用直接测量数据求待测量的依据或公式 如 天平量筒 测密度 伏安法测电阻 但不用写出计算过程及结果 如灯泡的功率 V m P UI 2 5V 0 3A 0 75W 二 测定性实验 间接测量 数据记录表的教学要求 二 测定性实验 间接测量 数据记录表的教学要求 1 设计实验数据记录表的目的 有序记录实验数据 用于根据实验数据计算实验结果及规范有效地交流 2 实验数据记录表的结构 由表头和空格组成 表头中的物理量一般包括待测物理量和为求待测物理量而需要直接测量的物理量 表 头中的每个物理量后都要标注单位 格式为 物理量符号 单位符号 空格的个数取决于对直接测量量的测量次数 例 1 请利用右图所示的实验装置 设计一个实验 测量动滑轮的 机械效率 请写出主要实验步骤 画出实验数据记录表 实验步骤实验步骤 1 将弹簧测力计调零 然后用弹簧测力计测出钩码所受到的重 力 G 并记录到实验数据记录表中 或用调好的弹簧测力计测出钩码 所受到的重力 G 并记录在表格中 2 按示意图组装实验器材 3 用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端 使弹簧测力计从图 中的位置 A 匀速竖直上升到位置 B 钩码从位置 A 匀速上升到位 置 B 用弹簧测力计测出绳子自由端受到的拉力 F 用刻度尺测出 AB 间的距离 h A B 间的距离 s 将 F s 和 h 的数值记录到实验数据 记录表中 4 根据和测量数据 计算出动滑轮的机械效率 并记 Fs Gh 2 录到实验数据记录表中 实验数据记录表实验数据记录表 测量动滑轮的机械效率实验数据记录表 G NF Ns mh m 说明 测定性实验步骤的表达只要符合实验步骤教学要求的要点即可 不要苛求表达 方式 测量方法完全一致 教学中提倡在同一框架下 具体问题具体分析 灵活表达 例 如 本例中的第 4 步也可以写成 4 根据 W有 Gh W总 Fs 和测量 总 有 W W 数据 计算出动滑轮的机械效率 并记录到实验数据记录表中 如果这样写 实验数据记 录表应该为下表 测量动滑轮的机械效率实验数据记录表测量动滑轮的机械效率实验数据记录表 G NF Ns mh mW 有 J W总 J 三 探究物理规律的实验步骤及实验数据记录表的教学要求三 探究物理规律的实验步骤及实验数据记录表的教学要求 一 一 实验步骤的教学要求实验步骤的教学要求 1 对测量仪器进行调节 如 调节天平的平衡 电表 弹簧测力计的调零等 2 组装 有电路图或力学的器材装置图的 要写明按图连接实物 没有的 要具体写 出将实验装置组装的过程 如 用细绳做两个绳套 分别栓牢在杠杆的 A 点和 B 点处 又 如 用细线把石块拴好 使其浸没在天平左盘上的烧杯内的水中 3 对实验前器材的初始状态 实验中应注意的地方要有交代 如 调节杠杆使其在 水平位置平衡 断开开关 滑动变阻器的滑片位于阻值最大位置 4 要表达出控制变量的措施或方法 5 要表达出改变自变量的措施或方法及自变量的取值个数 变化次数 在初中物理 教学中自变量的取值个数在 2 8 个之间 具体个数取决于探究目的和测量工具的功能 6 要测量出自变量和因变量并将结果记录在表格中 自变量和因变量需要间接测量的 其实验步骤参照测定性实验的步骤简要表达 二 实验数据记录表的教学要求 二 实验数据记录表的教学要求 1 设计实验数据记录表的目的 有序记录实验数据 用于根据实验数据分析自变量和因变量之间的关系 便于规范有 效地交流 2 实验数据记录表的结构 由表头和空格组成 表头中的物理量一般包括自变量和因变量 有时自变量或因变量不能直接测量 此时 表头中的物理量还要包括为求自变量或因变量而需要测量的中间变量 表头中的每个物理 量后都要标注单位 格式为 物理量 符号 符号 单位符号 空格的个数取决于自变量的取值个数 例 1 实验台上有组装好的实验装置 如右图所示 其中弹簧测 力计的量程为 0 5N 另外还有质量均为 100g 的钩码六个 图中未画 出 要求利用上述实验装置和钩码设计一个实验证明 用动滑轮提 升重物时 如果动滑轮的机械效率不变 则有用功跟总功成正比 请 写出实验步骤 画出实验数据记录表 实验步骤实验步骤 3 1 将弹簧测力计调零 按示意图组装实验器材 2 在动滑轮挂钩上挂 5 个钩码 用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端 5 个钩 码的总质量用 m 表示 绳子自由端所受拉力用 F 表示 绳子自由端移动的距离用 s 表示 钩码上升的高度用 h 表示 将 m 的数值记录在表格中 用弹簧测力计测出 F 用刻度尺分 别测出 s h 并把测量数据记录在表格中 3 保持动滑轮所挂钩码个数不变 依次改变绳子自由端移动的距离 s 仿照步骤 1 再做 5 次实验 将各次的 m 数值记录在表格中 分别测量各次的 F s h 并把测量 数据记录在表格中 4 利用 W总 F s 计算出各次的总功 W总 用 W有用 G h mgh 计算出各次的有 用功 W有用 并将 W总 W有用的数据记录在表格中 实验数据记录表实验数据记录表 探究有用功跟总功关系的实验数据记录表 F N s m m kg h m W总 总 W有用 有用 例 2 实验桌上有如下器材 满足实验要求的电源一个 电阻箱 电路图符号 一个 电压表一只 开关一个 各种阻值已知的定值电阻和导线若干 小明想利用实验 桌上的器材 设计一个实验证明 当通过电阻的电流保持不变时 电阻两端的电压与该 电阻的阻值成正比 请根据上述要求帮助小明画出实验电路图 并写出实验步骤 画出实 验数据记录表 1 实验电路图 2 实验步骤 3 实验数据记录表 答案答案 1 实验电路图如右图所示 2 实验步骤 按电路图将六个阻值不同的电阻 R1 R2 R3 R4 R5和 R6和调节好的电压表接入电 路中 闭合开关 S 用电压表测量 R1两端的电压 用 U1表示 将 U1及 R1的阻值 记录在 实验数据记录表中 断开开关 S 把电压表连接在 R2两端 闭合开关 S 用电压表测量 R2两端的电压 用 U2表示 将 U1及 R1的阻值 记录在实验数据记录表中 仿照步骤 用电压表分别测量电阻 R3 R4 R5和 R6两端的电压 分别用 U3 U4 U5 和 U6表示 并将 R3 R4 R5和 R6的阻值和相应的电压值 U3 U4 U5 和 U6 记录在实验数据记录表中 3 实验数据记录表 探究电阻两端的电压与电阻的关系实验数据记录表 R R1 S R2R3R4R5R6 V 4 U V 说明 探究规律的实验步骤的表达只要符合教学要求的要点即可 不要苛求表达方式 测量方法 实验设计完全一致 教学中提倡在同一框架下 具体问题具体分析 灵活表达 四 用身边的器材或给定的器材进行简单的定性实验探究的教学要四 用身边的器材或给定的器材进行简单的定性实验探究的教学要 求求 特点 实验现象和实验数据是用观察法或简易测量工具得到的 要求 1 写出所用的器材和组装过程 2 写出实验的过程 实验中应注意的问题 3 写出实验现象 4 写出分析与结论 例例 1 已知空气可以传播声音 请设计一个简易实验证明固体也能够传播声音 写出 实验所需要的器材 实验步骤以及实验分析与结论 要求设计的实验具有可行性 要符合 安全规则 1 实验器材 2 实验步骤 3 实验现象 实验分析与结论 答案答案 1 实验器材 大广口瓶 橡皮塞 小闹钟 2 实验步骤 把小闹钟调至响振状态 要求能听到明显的铃声 保持小闹钟到实验者的距离不变 然后将闹钟轻放于大广口瓶中 用橡皮塞盖在大广 口瓶的瓶口上并塞紧 要求不漏气 此时再听小闹钟的铃声 3 实验现象 分析与结论 将闹钟轻放于大广口瓶中 用橡皮塞盖在大广口瓶的瓶口上并塞紧 仍能听到小闹钟 的铃声 瓶内空气与瓶外空气完全被大广口瓶和橡皮塞隔离 此时听到小闹钟的铃声 可以证 明听到的铃声还要通过大广口瓶和橡皮塞传播出来 即固体也能传播声音 例 2 小娅通过观察身边的一些现象得出一个结论 物体在力的作用下运动 如果撤 销这个力 物体的运动就会立刻停止 请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验 说 明小娅的结论是不正确的 08 年北京市 1 写出你选用的物品或实验器材 2 简述实验过程及实验现象 3 简要分析说明 小娅的结论是不正确的 答案答案 1 实验器材 小车 长木板 2 实验过程及实验现象 用力推着小车在水平放置的长木板上运动 撤消推力 小车继续在木板上运动 3 分析与结论 上述实验表明 物体在力的作用下运动 如果撤销这个力 物体的运动不会立刻停止 还会继续运动 小娅的结论与实验不符 说明小娅的结论是不正确的 五 根据实验数据归纳表达实验结论的教学要求五 根据实验数据归纳表达实验结论的教学要求 5 常见的表达类型有 常见的表达类型有 一 根据定性实验数据归纳的结论 一 根据定性实验数据归纳的结论 1 在某条件下 A 与 B 有关 或 A 与 D 无关 2 在某条件下 描述实验现象的本质特征 如凸透镜成像规律 晶体的熔化和凝固 水的沸腾等 二 根据定量实验数据归纳的结论 二 根据定量实验数据归纳的结论 1 一般定量结论 在 C 一定 保持不变 时 A 随 B 的增大而增大 或减小 2 精确定量结论 在某条件下 A 和 B 的关系是 分别以 A B 为因变量和自变量的 函数解析式 函数解析式中的常数的数值应当根据实验数据明确表示出来 例 1 07 年北京市 在研究影响电磁铁磁性强弱因素的过程中 小丽使用一个线圈 匝数为 120 匝的电磁铁 改变通过线圈的电流得到一组实验数据 如下表所示 请根据表 中数据 归纳出电磁铁吸引大头针的个数与电流的关系是 电流电流 A0 20 40 60 81 电磁铁吸引大头针的个数 个 15214562 结论结论 线圈匝数一定 或保持不变 时 电磁铁吸引大头针的个数随电流增大而增 加 例 2 06 年北京市 下表是某同学研究 电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关 系 时记录的实验数据 请你对表格中的数据进行分析 归纳出电功率与电阻的关系 答案答案 电阻两端的电压保持 6V 不变时 电功率与电阻的关系为 P 6V 2 R 或或 电阻两端的电压保持电阻两端的电压保持 6V 不变时 电功率与电阻成反比 比例系数为不变时 电功率与电阻成反比 比例系数为 36 V2 例 3 09 年北京市 为了探究电阻串联问题 小芳设计了如图 16 所示的实验电路 其中 R1是电阻箱 R2是定值电阻 R1与 R2串联的总电阻 即 等效电阻 用 R 表示 电流表测量的是串联电路中的电流 I 电压表测量的是 A B 两点间的电压 U 小芳通过实验记录的 数据如下表所示 请根据表中实验数据 归纳出总电阻 R 跟电 阻 R1的关系 答案答案 在串联电路中 总电阻 R 跟电阻 R1的关系为 R R1 15 或或 在串联电路中 总在串联电路中 总电阻电阻 R 等于电阻等于电阻 R1与与 15 之和 之和 R1 51015253545 U V121212121212 I A0 60 480 40 30 240 2 R 202530405060 R 101520305060 U V666666 I A0 60 40 30 20 120 1 P W3 62 41 81 20 720 6 R1 V A S R2 图 16 A B 6 初中物理实验探究题常用方法初中物理实验探究题常用方法 李乃选 一 初中物理实验探究题的一些常用方法之一 公式法 直接法 公式法 直接法 例 1 设计测量物体密度实验需哪些仪器 解 首先 由实验原理 m v 公式知 需要测量物体密度 需要先测量物体质量 m 和体积 v 其次 由所学知识知 需要测量物体质量 m 需要的仪器要托盘天平 带砝码 再次 由所学知识知 要测量物体 液体 体积 v 需要装液体的仪器烧杯和测液体体 积的仪器量筒 或量杯 综上 知道要测量液体密度需要的仪器有 托盘天平 带砝码 烧杯和量筒 或量 杯 例 2 已知一个灯泡的额定电压为 UE要求测小灯泡的额定电功率 1 需哪些仪器 2 画出实验电路图 3 简述实验步骤 解 1 首先 由实验原理 P UI 公式知 要测量小灯泡的电功率 P 需要先测量小灯 泡的电压 U 和电流 I 其次 由所学知识知 要测量小灯泡的电功率 P 需要小灯泡 用电器 要测量小 灯泡的电压 U 需要电压表 要测量小灯泡的电流 I 需要电流表 再次 由所学知识知 测量小灯泡的额定电功率电压需要调到 UE 即需要改变电压 而改变电压主要靠滑动变阻器实现 故需要串联一个滑动变阻器 最后 由一个最基本的完整电路要包括导线 开关 电源 用电器知还需要导线 开 关 电源 综上 知道要测量小灯泡电功率实验需要的仪器有 导线 开关 电源 小灯泡 用 电器 电压表 电流表 滑动变阻器 2 画出电路图 3 实验步骤如下 1 连接电路 2 闭合开关 滑动滑动变阻器使电压表读数为 UE 并记下此时电流表读数 IE 3 由公式 PE UEIE 计算小灯泡电功率 例 3 设计测量某个待测电阻的电阻实验 1 需哪些仪器 2 画出实验电路图 3 简述实验步骤 分析 有了上述例 2 的理解 解决例 3 就简单了 解决的思路几乎同上例 2 具体的方法如下 解 首先 由实验原理 R U I 知 要测量待测电阻 R 需要先测量待测电阻的电压 U 和电 流 I 其次 由所学知识知 要测量待测电阻 R 需要待测电阻 用电器 要测量待测电阻 的电压 U 需要电压表 要测量待测电阻的电流 I 需要电流表 再次 由所学知识知 测量待测电阻的电阻需要测多组数据 即需要改变电压和电流 而改变电压和电流主要靠滑动变阻器实现 故需要滑动变阻器 7 最后 由一个最基本的完整电路要包括导线 开关 电源 用电器知还需要导线 开 关 电源 综上 知道要测量小灯泡电功率实验需要的仪器有 导线 开关 电源 待测电阻 用电器 电压表 电流表 滑动变阻器 2 画出电路图 3 实验步骤如下 1 如图连接电路 2 闭合开关 滑动滑动变阻器使电压表读数为 U1 并记下此时电流表读数 I1 3 由公式 R1 U1 I1 计算小灯泡电阻 4 重复上面 2 3 步骤 5 次 5 得出电阻 R R1 R2 R3 R4 R5 R6 6 二 初中物理实验探究题二 初中物理实验探究题的一些常用方法之二 公式法 间接法 公式法 间接法 例 4 测量长方体固体密度实验需哪些仪器 方法同上理外还有如下方法 解 首先 由实验原理 m v 知 要测量物体密度 需要先测量物体质量 m 和体积 v 其次 由所学知识知 要测量物体质量 m 需要的仪器要托盘天平 带砝码 再次 由所学知识知 要测量物体 规则固体 体积 v 可用刻度尺间接测出规则物体 物体长 宽 高 综上 知道要测量规则固体密度需要的仪器有 托盘天平 带砝码 和刻度尺 例 5 测量不规则固体密度实验需哪些仪器 方法同理 解 首先 由实验原理 m v 公式知 要测量物体密度 需要先测量物体质量 m 和 体积 v 其次 由所学知识知 要测量物体质量 m 需要的仪器要托盘天平 带砝码 再次 由所学知识知 要测