版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、实验探究专题34个实验囊括初中物理全部知识(共4个)探究型实验(共30个)光学4个热学4个电学9个力学13个考点知识梳理 光学4热学4电学9力学13(一)科学探究的七个要素规律方法点拨 1提出问题2猜想和假设3设计实验4进行实验5分析和论证6评估7交流与合作小明在烈日当空的海边玩耍,发现沙子烫脚,而海水却很凉。同样,太阳光照射,为什么会出现不同的结果呢?小明想:是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢?于是他从海边取一些沙子和海水带回家进行探究。 小明在两个相同的玻璃杯中分别装上了相同质量的海水和沙子,用一个100W的白炽灯同时照射它们,并用温度计测出它们不同时刻的温度值。记录的数据如下表所示。探究
2、要素之一:提出问题照射时间/min024681012温度/海水310316321325328330331沙子31032533834835836 . 0363(1)小明探究的物理问题是什么?(2)分析小明探究中收集到的数据,你可以得出什么探究结论?(3)小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”,请你用简单的语言从日常生活中或自然中举出一个类似的现象(1)小明探究的物理问题是什么?(2)分析小明探究中收集到的数据,你可以得出什么探究结论?(3)小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”,请你用简单的语言从日常生活中或自然中举出一个类似的现象质量相等的海水和沙子吸收相同的热量谁温度升高的快? (海
3、水和沙子吸热升温快慢相同吗 ?)早春培育秧苗,晚间往秧田灌水,白天将水放出;夏天的柏油马路比水泥人行道热得多 质量相等的海水和沙子吸收相同的热量沙子温度升高的快图13探究小球在液体中下沉的快慢与小球的哪些因素有关?在空气中下落的物体会受到空气阻力的作用,因此,我们看到的石子下落要比羽毛快得多同样,小球在液体中下沉时,除了受到重力和液体的浮力作用外,还会受到液体的阻力作用,因此,不同小球下沉的快慢也会不同如图所示,将能下沉的小球从同种液体的液面处由静止开始下沉,下沉的快慢(用下沉的时间衡量)跟小球的哪些因素有关呢?请你提出自己的两个猜想探究要素之二:猜想假设一:小球下沉的时间可能与小球的体积有关
4、二: 三: 小球下沉的时间可能与小球的质量有关小球下沉的时间可能与小球的表面粗糙程度有关 猜想现给你提供天平、量筒、秒表、装有食用油的有一定深度的玻璃圆筒和所需的其他器材,要验证猜想一,请你利用下面提供的表格,设计实验记录表格要求:利用三个不同的小球做实验(仅考虑以上三个猜想的因素)实验中小球应保持不变的物理量: 、 小球的质量 小球的表面粗糙程度 小球体积V/m3下沉时间t/s1、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
5、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重力势能探究要素之三:设计实验为了验证猜想一,他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角固定,如图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:让木块在同一斜面同一高度由静止释放 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”)的错误 验证猜想二怎么设计实验?让同一个小球从同一斜面的同一高度
6、自由滚下,冲上不同倾角的长木板观察并记录冲上斜坡的距离进行比较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,可知木块向上滑行的最大距离s与倾角的定性关系是:次数12345木板倾角1030537585向上滑行的最大距离s/m050040036039043 随倾角的增大,木块上滑的最大距离s先减小后增大 小明为了探究动能的大小与哪些因素有关,他设计了如图甲、乙所示的实验,(1)让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示。(2)让不同质量的
7、两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示。第30题图探究要素之四:分析论证得结论上述甲、乙两组实验中:(1)要探究动能与物体运动速度的关系应选用 图,选择的理由是:_(2)乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是 。(3)甲、乙两组实验可以得出的结论是 。使小球到达斜面低端的速度相同 甲物体的质量相同,高度不同,速度不同质量相同的物体,运动速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。 学习了机械效率知识后,全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想:
8、A.斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关; B.跟斜面的粗糙程度有关; C.跟斜面的长度有关; D.跟物体的重力有关。小明同学为了证实其中的部分猜想是否正确,设计方案并进行了探究,下表反映了他的探究过程。实验次数斜面倾角斜面粗糙程度物重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长S/m有用功W有/J总功W总/J机械效率(%)30粗糙10.50.710.50.730稍光滑10.50.610.58345粗糙10.70.910.978710.60.7(1)请你替小明在上表中的空格处填上适当的数据(小数位参照表中相关数据)。(2)通过对比实验数据,可验证猜想_(填写字母)。(3)通过对比实验数据,可以得出
9、的探究结论是:当其它条件一定时,斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越_。(4)若要验证猜想D,应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和_不改变。 (5)设计实验:B大斜面的粗糙程度1.击球力度相同时,投球倾斜角度为450 ,落地点与击球点水平距离越远。2.投球倾斜角度相同时,击球力度越大 ,落地点与击球点水平距离越远3.击球力度相同时,落地点与击球点水平距离随投球倾斜角度的增大先变大后变小如图所示,把小球从O点沿水平滑杆拉到A点放开后小球在D点两侧来回振动。对小球振动的快慢,小星提出了如下猜想: A小球振动的快慢与它被拉离O点的距离x有关:B小球振动的快慢与它的质量m有关。(1)现有固定支架、弹簧、质量
10、不同的小球、天平、刻度尺等器材。为完成本实验,还需要的器材是_。(2)小星实验探究的部分数据记录如下:实验序号OA距离xcm小球质量mg振动30次所用的时间ts145030265030385030秒表 表格中的实验数据是验证猜想_时记录的。(选填“A”或“B”)(3)分析表格中的数据,可得出结论:_.小球摆动的快慢与它被拉离O点的距离X无关 A 在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中(1)在水平桌面上,用弹簧测力计水平向左拉动木块,使其作匀速直线运动,弹簧测力计示数如图所示根据_知识可知,木块所受的滑动摩擦力为_N二力平衡2.8探究要素之五:实验评估(2)小华将木块沿竖直方向截去一半
11、后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半他由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小你认为他的探究过程中存在的问题是_未控制木块对水平桌面的压力相同由于白炽灯除了发光还产生热量,所以逐渐被称之为“冷光源”的各种节能灯代替。白炽灯的功率越大,亮度越大,产生的热量是否也越多呢?为此,小明设计了一个实验方案:使25W白炽灯正常发光,把温度计放在灯泡附近任一位置,观察温度计示数的变化;换上100W白炽灯重复上述步骤。若100W白炽灯使温度计的温度升得高,则产生的热量多。同学们对小明的方案进行了讨论,认为: (1)在灯泡附近的范围内,灯泡产生的热量越多,空气温度_,利用温度计测温度变化的方案是可行
12、的;(2)方案还应注意两个问题:一是_,二是_。越高两灯发光时间要相同温度计到灯泡距离要相等物体在流体(液体和气体)中运动时,受到的阻碍物体运动的力,叫流体阻力.这种阻力的大小与哪些因素有关呢?流线型汽车 战机着陆打开阻力伞 模仿鲔鱼体形的核潜艇 (1)请仔细观察如图所示的应用实例,对影响流体阻力的因素提出一种猜想: 题(3)中的猜想除外;(2)根据你的猜想, 设计一个实验方案来验证;(3)小刚同学猜想:流体阻力可能与运动物体表面粗糙程度有关.流体的阻力与物体的形状、物体相对于流体的速度、流体的性质等有关 可以做几辆质量相等而外形分别为长方体、正方体、椭圆的小车,用弹簧测力计沿水平方向以同样的
13、速度拉动小车做匀速直线运动,比较弹簧测力计的示数。 (3)小刚设计了如下的实验方案: 用弹簧秤拉一艘底面光滑的船模型在水中运动,记下弹簧秤的示数F1;用弹簧秤拉另一艘底面粗糙的船模型在水中运动,记下弹簧秤的示数F2;通过比较F1与 F2的大小,就能得出物体受到流体阻力是否与物体表面粗糙程度有关.请你对小强同学的实验方案中存在的问题,进行评估(只需写出一条评估意见): 没有控制使用同一艘船模型;.没有说明船应做匀速直线运动;没有说明弹簧秤应对船施加水平方向的力;没有控制船的运动速度相同;6.归纳法研究物理的科学方法用到的有观察法、实验法、比较法、类比法、等效法、转换法、控制变量法、模型法、科学推
14、理法等。研究某些物理知识或物理规律,往往要同时用到几种研究方法。如“在研究电阻的大小与哪些因素有关”时,我们同时用到了观察法(观察电流表的示数)、转换法(把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小来得到电阻的大小)、归纳法(将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关的信息归纳在一起)、和控制变量法(在研究电阻与长度有关时控制了材料、横截面积)等方法。可见,物理的科学方法题无法细致的分类。只能根据题意看题中强调的是哪一过程,来分析解答。下面我们将一些重要的实验方法进行一下分析。 一、 控制变量法 物理学研究中常用的一种研究方法 控制变量法。所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过程中
15、,对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制,使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化,最终解决所研究的问题。如:导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系,中学物理实验难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系,而是在分别控制导体的电阻与导体两端的电压不变的情况下,研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系,分别得出实验结论。通过学生实验,让学生在动脑与动手,理论与实践的结合上找到这 “ 两个关系 ” ,最终得出欧姆定律 I U/R 。 物理课本中,蒸发的快慢与哪些因素的有关; 滑动摩擦力的大小与哪些因素有关; 液体压强与哪些因素有关; 研究浮力大小与哪
16、些因素有关; 压力的作用效果与哪些因素有关; 滑轮组的机械效率与哪些因素有关; 动能、重力势能大小与哪些因素有关;导体的电阻与哪些因素有关;研究电阻一定、电流与电压的关系;研究电压一定、电流和电阻的关系;研究电流做功的多少跟哪些因素有关系;电流的热效应与哪些因素有关;研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等均应用了这种科学方法。 二、转换法 一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象,要研究它们的运动等规律,使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。这种方法在科学上叫做 “ 转换法 ” 。如:空气看不见、摸不到,我们可以根据空气流动(风)所产生的作用来认识它;分子看不见、摸不到,
17、不好研究,可以通过研究墨水的扩散现象去认识它;电流看不见、摸不到,判断电路中是否有电流时,我们可以根据电流产生的效应来认识它;磁场看不见、摸不到,我们可以根据它产生的作用来认识它。 再如,有一些物理量不容易测得,我们可以根据定义式转换成直接测得的物理量。在由其定义式计算出其值,如电功率(我们无法直接测出电功率只能通过 P UI 利用电流表、电压表测出 U 、 I 计算得出 P )、电阻、密度等。 物理课本中,用到转换法的例子很多: (1)测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积 (2)在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小 (3)大气压强的测量(无法直接测出大气压的值,转换成求被大气压压起的
18、水银柱的压强)(4)测液体压强(将液体的压强转换成我们能看到的液柱高度差的变化) (5)通过电流的效应来判断电流的存在(我们无法直接看到电流)(4)通过磁场的效应来证明磁场的存在(我们无法直接看到磁场) (6)在研究电热与电流、电阻的关系(焦耳定律)时,我们将电热的多少转换成液柱上升的高度。 (7)在研究动能与什么因素有关时,我们将小球的动能的大小转换成小球推动木块运动的远近。(8)密度、功率、电功率、电阻、压强(大气压强)等物理量都是利用转换法测得的。 例 分子运动看不见、摸不着,不好研究,但科学家可以通过研究墨水的扩散现象去认识它,这种方法在科学上叫做 “ 转换法 。下面是小明同学在学习中
19、遇到的四个研究实例,其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是 ()A 。利用磁感应线去研究磁场问题 B 。电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定 C 。研究电流与电压、电阻关系时,先使电阻不变去研究电流与电压的关系:然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系 D 。研究电流时,将它比做水流 B二、类比法 在我们学习一些十分抽象的,看不见、摸不着的物理量时,由于不易理解我们就拿出一个大家能看见的与之很相似的量来进行对照学习。如电流的形成、电压的作用通过以熟悉的水流的形成,水压使水管中形成了水流进行类比,从而得出电压是形成电流的原因的结论。学生在学习电学
20、知识时,在老师的引导下,联想到:水压迫使水沿着一定的方向流动,使水管中形成了水流;类似的,电压迫使自由电荷做定向移动使电路中形成了电流。抽水机是提供水压的装置;类似的,电源是提供电压的装置。水流通过涡轮时,消耗水能转化为涡轮的动能;类似的,电流通过电灯时,消耗的电能转化为内能。 例: 某同学在学习电学知识时,在老师的引导下,联想力学实验现象,进行比较并找出了一些相类似的规律,其中不准确的是 ( ) A 。水压使水管中形成水流;类似地,电压使电路中形成电流 B 。抽水机是提供水压的装置;类似地,电源是提供电压的装置 C 。抽水机工作时消耗水能;类似地,电灯发光时消耗电能 D 。水流通过涡轮时,消
21、耗水能转化为涡轮的动能:类似地,电流通过电灯时,消耗电能转化为内能和光能 C三、建模法 实际现象和过程一般都十分复杂的,涉及到众多的因素,采用模型方法对学习和研究起到了简化和纯化的作用。但简化后的模型一定要表现出原型所反映出的特点、知识。中学课本中很多知识都应用了这个方法,比如有: 1.光线(在我们学习光线的时候光线是一束的,而且是看不见的,我们使用一条看的见的实线来表示就是将问题简化,利用了理想化模型) 2.磁感线(磁感线是不存在的一条线,但是我们为了便于研究磁场我们人为的引入了一条线,将我们研究的问题简化。)3.液柱(比如在求液体对竖直的容器底的压强的时候,我们就选了一个液柱作为研究的对象
22、简化,简化后的模型依然保留原来的特点和知识) 例: 在我们学习物理知识的过程中,运用物理模型进行研究的是 ()A 、建立速度概念 B 、利用“光线”表示光的直线传播 C 、用“磁感应线”描述磁场 D 、分析物体的质量 与重力的关系 BC四、等效替代法: 比如在研究“合力”时,一个力与两个力使弹簧发生的形变是等效的,那么这一个力产生的作用效果和两个力产生的作用效果相同,这一个力就替代了两个力所以叫等效替代法。另外在研究串、并联电路的“总电阻”时,也用到了这样的方法;在研究“平面镜成像”的实验中我们利用两个完全相同的蜡烛,验证物与像的大小相同,因为我们无法真正的测出物与像的大小关系,所以我们利用了
23、一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代物体的大小。例 在研究平面镜成像的特点时,关键的问题是设法确定象的位置,回想我们实验时的具体做法是 ,这样确定像的位置,凭借的是视觉效果的相同,因而可以说是采用了 的科学方法。 另拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它跟像完全重合等效替代五、科学推理法: 当你在对观察到的现象进行解释的时候就是在进行推理,或说是在做出推论,例如当你家的狗在叫的时,你可能会推想有人在你家的门外,要做出这一推论,你就需要把现象(狗的叫声)与以往的知识经验,即有陌生人来时狗会叫结合起来。这样才能得出符合逻辑的答案 如:在做真空不能传声的实验时,当我们发现空气越少,传出的声音就
24、越小时,我们就推理出,真空是不能传声的。 如:在进行牛顿第一定律的实验时,当我们把物体在越光滑的平面运动的就越远的知识结合起来我们就推理出,如果平面绝对光滑物体将永远做匀速直线运动。 六、归纳法 : 是通过样本信息来推断总体信息的技术。要做出正确的归纳,就要从总体中选出的样本,这个样本必须足够大而且具有代表性。在我们买葡萄的时候就用了归纳法,我们往往先尝一尝,如果都很甜,就归纳出所有的葡萄都很甜的,就放心的买上一大串。 比如:1.铜能导电,银能导电,锌能导电则归纳出金属能导电。2.在阿基米德原理中,为了验证 F 浮 G 排,我们分别利用石块和木块做了两次实验,归纳、整理均得出 F 浮 G 排,
25、于是我们验证了阿基米德原理的正确性。 3.在验证杠杆的平衡条件中,我们反复做了三次实验来验证 F1 L1 F2 L2 。 4.一切发声体都在振动结论的得出(在实验中对多种结论进行分析整理并得出最后结论时)。 5.在验证导体的电阻与什么因素有关的时候,经过多次的实验我们得出了导体的电阻与长度,材料,横截面积,温度有关,也是将实验的结论整理到一起后归纳总结得出的。 例题讲解例 1 、质量、速度、密度、惯性、功率、比热容、电功率这些物理量可按一定的特征进行分类: ( 1 )表示物质某种特性的物理量有: ( 2 )表示物体本身属性的物理量有: ( 3 )表示某方面的 “ 快慢 ” 的物理量有: 密度、比热容质量、惯性速度、功率、电功率 例 2 、在初中物理学习中涉及了许多科学研究方法,如等效替代、控制变量等,在下列物理研究实例中, 用到控制变量法的是 ,用到建模法的是 ,用到等效替代法的是,用到转换法的是(选填序号)。 a.研究液体内部压强与哪些因素有关; b
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 人教PEP版五年级升六年级英语形容词副词专项复习教学设计
- 聚焦结构与功能:人体代谢废物排出的奥秘(初中七年级生物 教学设计)
- 初中七年级音乐五线谱系统性识读与多维应用教学设计
- 核心素养导向的初中数学七年级上册《一元一次方程应用与单元整合复习》教学设计
- 苏教版四年级数学上册《等量代换与几何计数》经典奥数专题教学设计
- 九年级英语上册Module 8 Sports life单元知识梳理与整体教学设计(外研版)
- 安徽省亳州市涡阳县牌坊镇丁集中学等校2025-2026学年七年级下学期6月期末英语试卷(含答案无听力音频及原文)
- 2026开展宣讲会面试题及答案
- 2026娄底市语文面试题及答案
- 2026商丘运营面试题及答案
- 医药销售代表年度工作总结与计划
- 2025年综合类-水利水电工程-第八章征地移民历年真题摘选带答案(5卷套题【单选100题】)
- 陕西省小作坊管理办法
- 2025年吉林省国资委监管企业招聘(2号)笔试考点题库试题(含答案)
- 广东省安装工程综合定额(2018)Excel版
- 常见手术麻醉配合要点
- 包装组管理制度
- 集成电路测试指南
- 交通工程施工组织设计方案
- 住宅屋面防水施工安全方案
- JT-T-1008.1-2015公路交通情况调查设备第1部分:技术条件
评论
0/150
提交评论