探究实验讲座

1、一、提出问题一、提出问题1.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。 2.能书面或口头表述这些问题。3.认识发现问题和提出问题对科学探究的意义。 把发现的某一现象，形成一个科学探究问题，其中要有一个质疑的过程，通过质疑，产生了疑问，表述这个疑问，就形成了问题。 例：某同学在河边玩耍，看见两位女士在河边散步，一个穿高跟鞋，另一个穿平底鞋，尽管她们体重看起来相同，但她们留在河边湿地上的脚印深浅有明显的差异，根据这一发现，你能提出的问题是： 。根据文字描写的情景提出问题根据图片提出问题 根据以上两幅图片，你提出的与物理有关的问题是： 。例：小明跟爸爸去五金店，发现五金店的钳子有一个

2、共同的特点：手柄比较长，有一个类似刀片的地方，都能剪铁线。他经过思索上述特点，提出了与物理有关的问题： 。根据文本情景和图片 例：有一天，小华家来客人了，给客人沏茶是发现暖水壶中没热水，他来到厨房烧开水，烧水时间还很长，他有些着急，此时他想到一个物理问题，把水烧开时间与哪些因素有关。可能超越初中课本的问题可能超越初中课本的问题，比较开放屋檐下落的雨滴身边的事物变速自行车变速自行车-简单机械简单机械水杯琴-声防滑运动鞋-力门镜-光身边的事物 这是玉兔号的照片，请根据图片提一个与物理有关的问题。可能超越初中课本的问题，比较开放国产歼-15舰载机蛟龙号新产品新科技二、猜想与假设二、猜想与假设 1.尝

3、试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。 2.对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。 3.认识猜想与假设在科学探究中的重要性。假设要有依据假设要有依据例1我们可以利用矿泉水瓶做小实验来进行科学猜想：1双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形，如果施加的力增大，瓶子变形程度就加大，（于是猜想力的作用效果跟力的大小有关）于是猜想力越大，力的作用效果越明显 ；2 在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方锥出上、下两个小孔，往里面倒满水，可以观察到水从两个小孔流了出来，其中下孔流出的水喷得最急，于是猜想液体的压强随深度的增加而 ；3.往空矿泉水瓶内注入少量的热水，摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖，过一会儿发现瓶子慢

4、慢向内凹陷，于是可以猜想： 。4.将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上，用力向它的侧面吹气它会滚动，但用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动，于是可以猜想： 。例例2 提出问题提出问题 “端午节”吃完了咸鸭蛋，王聪同学将几个蛋壳按不同方式放置在桌面上拍打，发现有的蛋壳“脆弱”，有的蛋壳“坚硬”。他根据这一现象提出了：（蛋壳能够承受压力的大小与什么因素有关）的问题。 猜想与假设猜想与假设 于是找来了一张大的纸板模拟蛋壳进行探究。作出以下猜想：猜想1：（纸板承受压力的大小可能与纸板的形状有关）推理与假设 （纸板弧形越大，承受压力越大）猜想2：（纸板承受压力的大小可能与纸板的大小有关）推理与假设 （纸板面积

5、越小，承受压力越大） 三、制定计划与设计实验三、制定计划与设计实验 1.明确探究目的和已有条件，经历制定计划与设计实验的过程。 2.尝试选择科学探究的方法及所需要的器材。 3.尝试考虑影响问题的主要因素，有控制变量的初步意识。 4.认识制定计划与设计实验在科学探究中的作用。 设计实验与制定计划，实际上就是从操作的角度，把检验猜想的过程具体化、程序化。 设计实验的表达可以有多种形式，但必须抓住以下核心要点，并把要点表达清楚： 1.自变量是怎样改变的。 2.自变量是怎样测量的。 3.因变量是怎样测量的。 4.控制变量是怎样控制的。 （2013石二模）实验桌上有满足实验要求的器材和物品：天平、砝码、

6、溢水杯和小烧杯、若干质量不同且密度小于水的小木块和适量水。请你利用以上器材和物品设计一个实验证明：漂浮在水面上的物体的重物体的重力大小力大小与排开水的重力排开水的重力相等。请你写出实验步骤，画出实验数据记录表。今年这儿是一个变化点，样题都没有了，14年总体特点：回归课标，稳中求变，去“繁难偏怪”，降低难度。弄清四个要点，就能设计清楚2013中考35 小阳利用刻度尺、塑料碗、圆柱形玻璃筒和适量的水测量一块铁矿石的密度。以下是小阳设计的实验步骤，请你按照他的实验思路，将实验步骤补充完整，并设计一个表格。（1）在圆柱形玻璃筒内放入适量的水，将塑料碗轻轻放入水中，塑料碗漂浮，用刻度尺测出此时玻璃筒内水

7、的深度为h1，并记录在表格中；（2）将铁矿石轻轻放入塑料碗中，塑料碗仍漂浮，用刻度尺测出此时圆柱形玻璃筒内水的深度为h2，并记录在表格中；（3） 。（4）已知水的密度为 ，利用测量出的物理量和 计算铁矿石的密度 = ，并将计算结果记录在表格中。碗第一次漂时水深碗第一次漂时水深h1/cm碗第二次漂时水深碗第二次漂时水深h2/cm矿石浸没后水深矿石浸没后水深h3/cm石块密度石块密度/g/cm3表格和设计实验一定在同一道题中表格和设计实验一定在同一道题中 个人观点，请慎重个人观点，请慎重证伪题：2013中考37 在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关时，小东认为物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面

8、的压强有关。水平桌面上有符合实验要求的带滑轮的木板，两个大小不同、材料相同、表面粗糙程度相同的带挂钩的立方体木块A和B，弹簧测力计和细线。请你利用上述器材设计实验证明小东的观点是错误的。请你写出主要实验步骤和实验现象。 根据小东探究的问题可知：自变量：P因变量：f无关量：F，接触面的粗糙程度这也是考这也是考查制定计查制定计划与设计划与设计实验实验设计实验设计实验:王聪在这张大纸板上分别裁出两张大小为40cm10cm的小纸板A、B和一张大小为40cm20cm的小纸板C,并准备了弹簧测力计、两个相同的木块、若干重物。设计了以下实验方案：步骤一：将纸板A用两木块支撑起来，如图19（甲），在中间不断增

9、加重物，直到它塌下去，记录此时中午的重力G1；步骤二：保持两木块的距离不变，将纸板B弯成拱形，如图19（乙），在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时中午的重力G2；步骤三：保持两木块的距离不变，将纸板C用两木块支撑起来，如图19（丙），在纸板的中间不断增加重物，直到它塌下去，记录此时中午的重力G3。四、进行实验与收集证据四、进行实验与收集证据 1.能通过观察和实验收集数据。 2.能通过公共信息资源收集资料。 3.尝试评估有关信息的科学性。 4.会阅读简单仪器的说明书，能按书面说明操作。 5.会使用简单的实验仪器，能正确记录实验数据。 6.具有安全操作的意识。 7.认识进行实验与收

10、集数据对科学探究的重要性。北京中考近几年的要求是：设计记录数据的表格要点：一个空表，六列，有表头 表头有物理量的符号和单位符号难点：表头物理量的排列顺序口诀：常在前，变在后 自在前，因在后 测在前，算在后37实验桌上有如下器材：烧杯、系有细线的石块、六种不同密度的液体（其密度均小于石块密度）、密度计、弹簧测力计。请利用上述器材设计实验证明：在排开液体的体积保持不变时，物体浸入液体所受到的浮力与液体密度成正比。要求：（1）补充实验步骤；（2）画出实验数据记录表格。（1）实验步骤： 用调好的弹簧测力计测量石块在空气中的重G，并记入表格中； 用密度计测量第一种液体的密度，并记入表格中；用弹簧测力计提

11、着石块，使石块浸没液体中，记下弹簧测力计的示数F，并记入表格中； 仿照步骤，在做五次，将相应的数据记录表格中。根据F浮=G-F计算石块所受浮力F浮；G/N /（kgm-3 ）F/NF浮/N（2）实验记录表：五、分析与论证五、分析与论证 1.经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。 2.能对收集的信息进行简单的归类及比较。 3.能进行简单的因果推理。 4.尝试对探究结果进行描述和解释。 5. 了解分析与论证在科学探究中的意义。 实验数据归纳规律主要包括两种类型：根据定型实验数据归纳规律主要包括两种类型：根据定型实实验现象验现象归纳规律和根据定量归纳规律和根据定量实验数据实验数据归纳规律。归纳规

12、律。 定量实验数据归纳是重点，定量数据一般用表格和定量实验数据归纳是重点，定量数据一般用表格和图像表达。图像表达。 根据表格中的实验数据归纳结论的解题要点如下：根据表格中的实验数据归纳结论的解题要点如下：1.区分表格中的自变量、因变量和中间变量；区分表格中的自变量、因变量和中间变量；2.观察自变量的变化情况和因变量的变化情况；观察自变量的变化情况和因变量的变化情况；3.寻找自变量和因变量之间的关系；寻找自变量和因变量之间的关系；（主要是表达式）（主要是表达式）4.规范表达结论。规范表达结论。初中数学重点研究的函数有： 1、 2、 3、bkxyxky cbxaxy2与初中物理有关的函数有： 1、

13、 2、 3、bkxyxky 2axy 因变量在左边自变量在右边（2012北京中考）34小钢利用滑轮组及相关器材进行实验，记录的实验数据如下表所示。请根据表中数据归纳出拉力F与重力G的关系： 。G/N2345678F/N0.91.31.72.12.52.93.3/ NG0.91.3bk N2N9 . 0bk N4N7 . 1Nb1 . 04.0kNGF1 . 04 . 0（2013北京中考）36 下表是小丽在实验中记录的实验数据，请根据表格中是数据归纳出电功率P和电阻R的关系：P= 。R/51015202530P/W2.62.42.221.81.6bk 10W4 . 2bk 20W2Wk04.

14、0Wb8 . 2WRW8 . 2)04. 0(PaA2)2 . 0(W2 . 1230AWa 22IAW30P）（注意书写规范：整个系数用括号（燕郊2011二模）32如图22所示，通电导体会在磁场中受到力的作用，现只改变导体中的电流，得到导体受到的作用力与电流的数据如下表，请你归纳出作用力F与电流I的关系式： I/A123456F/N0.150.30.450.60.750.9bk A1N15. 0ANk15. 0bAk 20.3NN0bIANF)15. 0(初中课本以外的规律例如：取六根长度不同、粗细均匀的同种材料例如：取六根长度不同、粗细均匀的同种材料的合金丝进行实验，给它们通过相同的电流时

15、，的合金丝进行实验，给它们通过相同的电流时，分别测得其两端电压值分别测得其两端电压值U和对应的长度值和对应的长度值L如下如下表所示。请根据表中数据归纳出电压表所示。请根据表中数据归纳出电压U与长度与长度L关系：在关系：在 的条件下，的条件下，U 。L/m 0.20.40.60.8x1.01.2U/V 0.240.480.720.961.21.44（2011北京中考）32.小宝在探索电路中电压关系时，根据实验数据绘画了电压 随电压 的变化的图像，请你根据该图像写出电压 和 的关系式：2U1U2U1U依据图像表达例：在磁针上面有一条导线，当直导线触接电池通电时，可以看到小磁针_；改变电流方向，又能

16、看到_ 根据实验现象可得到初步的结论是_图641根据实验现象六、评估六、评估 1.有评估探究过程和探究结果的意识。 2.能注意假设与探究结果间的差异。 3.能注意探究活动中未解决的矛盾，发现新的问题。 4.尝试改进探究方案。 5.有从评估中吸取经验教训的意识。 6.认识评估对科学探究的意义。要改进探究方案的原因1、实验过程中没有控制变量2、误差太大，要减小误差3、实验条件难以满足或存在缺陷例1： 小莉同学按图18所示的电路探究“导体中的电流跟导体电阻的关系”。她不断改变电阻R的阻值，并将电阻值以及对应的电流表的示数记录在表1中。分析表1中的数据可知：电路中的电流I跟电阻R不是反比关系，这一结论

17、与欧姆定律不一致。请你帮助小莉分析：结论与欧姆定律不一致的原因是_ ；要得到与欧姆定律一致的结论，你如何帮助小莉改进这个电路？_；这样改进的目的是_。改进实验后，把符合要求的数据填写在表2中的空格内。 图18用天平和量筒测液体密度时采用的是减液法，减小误差。用天平和量筒测液体密度时采用的是减液法，减小误差。例如：小明用天平和量筒测液体的密度实验步骤如下：1、测出空烧杯的质量。2、向空烧杯中倒入适量的液体，并用调好的天平测出此时的总质量。3、把烧杯中的液体全部倒入量筒中，测出量筒中液体的体积。4、计算出液体的密度。请你指出此实验存在的不足，并加以改正。误差较大，减小误差测定性实验只测了一次，应多

18、次测量取平均值。例如：物理兴趣小组活动中，小明采用伏安法测电阻的原理测出了电烙铁的电阻，电路图如下，他通过查阅资料，发现测出的阻值与该电烙铁的标称值相差较大，于是请教了物理老师，老师提示采用该电路图测出的电压较准确，但是由于电烙铁的阻值较大，不能忽略电压表中的电流，认为电流表中的电流就是电烙铁中的电流就不妥，听完老师的分析，小明马上明白，把电路图改一些，就可以减小误差，请你画出小明的电路图。中高衔接，实验改进例如：某同学进行如下实验：根据如下图连接好实物，用电流表分别测出I1 、I2、 I电流，改变电源电压，重复实验，记录数据如下表。 该同学根据实验得出结论：并联电路中干路电流为各支路电流的2

19、倍。该实验有不完善之处，请你提出改进的建议。电流电流 I1/AI1/AI1/A10.20.20.420.30.30.630.40.40.8实验实验存在存在缺陷缺陷 例如小明利用如图所示的装置探究木块受到的摩擦力f与压力的关系。他每次将总质量不同的砝码放到木块上，然后用弹簧测力计竖直向上拉，使木块水平匀速运动，将弹簧测力计的示数F和砝码的总质量m分别记录到表格中。多次实验得到的数据如下表所示，由表中数据总结得出摩擦力f与砝码总质量m之间的关系式为：f=_。做完试验后他分析发现，每次让木块水平匀速运动很难做到，老师又提示摩擦力大小与物体运动速度无关，于是他结合运动具有相对性的知识，改进了实验装置，

20、请问他是怎么改进的。012345N012345质量m /g100200300400500600700拉力F/N0.91.21.51.82.12.42.7摩擦力f/N0.91.21.51.82.12.42.7 上图是小明研究杠杆平衡的实验装置，请帮他设计记录数据的实验表格。在实验分析时，他想到如果两力位于支点同侧，该结果还成立吗？于是他在此实验器材上又增加了器材弹簧测力计 ，完成了实验。击球点高度h/m1.851.210.8击球力度轻击 重击 轻击 重击轻击重击落地点与击球点水平距离s/m37251.53（2013无锡）小明沿水平方向击打排球，并将有关信息记录在下表中（1）分析表格可得结论（写出两条）： 击球力度一定时，击球点高度越高，_; _。（2）实验中的不足之处是：_。击球力度的大小没有测量，很难控制变量课外知识的探究，写结论七、交流与合作七、交流与合作 1.有准确表达自己观点的意识。 2.能表述探究的问题、过程和结果。 3.能思考别人的意见，改进自己的探究方