2-初中物理实验探究教学要求(试用稿)

1、北京市初中物理实验探究教学要求（试用稿）北京市课改六年来，初中物理教学认真贯彻落实新课标的基本理念，成效显著，物理教 学呈现出丰富多彩的局面，但在实验探究教学中也出现了许多误区，対实验探究步骤的认识 和教学比较混乱，乂由于不同版本的教材在科学探究及实验步骤方法的处理不一致，各区县 的教学传统和习惯不一致，进一步增加了教学困难，影响了课改的进i步发展。为此，北京 教科院基础教育教学研究中心物理家组织各区县初中物理教研员针对上述问题，结合北京市 初中物理教学实际，研究制定了北京市初中物理实验探究教学要求（试用稿），主耍内容有: 实验设计包括的内容、测定性实验步骤及实验数据记录表的教学要求、探究物理

2、规律的实验 步骤及实验数据记录表的教学要求、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、根据实验数据归纳表达实验结论的教学要求。北京市初中物理实验探究教学要求（试用稿）是最低教学要求，实际教学nj以高于该教 学要求。北京市初中物理实验探究教学要求（试用稿）将根据北京市初屮物理教学的实际需要适 时进行调整和修改。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。测最分为直接测最和间接测 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、

3、 记录、计算。（-）测定性实验（间接测量）步骤的教学要求1. 对测最仪器进行调节。（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。没仃的，要写出实 验装置组装的丄要过程。（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，实验屮应注意的地方要有交代。（如：调节杠杆使其在丞平位置平衡;断开开关；滑动变阻器的滑片位于阻值最人位旨。）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

4、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，要写出利川直接测量数据求待测量的依据或公式。（如：天平量筒测 密度卩=牛,伏安法测电阻），但不用写出计算过程及结杲。（如灯泡的功率：/7=2. 5vx 0. 3a二0. 75w o）（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。表头屮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克接测量量

5、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】（1）将弹费测力计调零，然后用弹簧测力计测岀钩 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口由端，使弹 簧测力计从图中的位置力匀速竖直上升到位置钩 码从位置力匀速上升到位置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mb间的距离力,af "间的距离s,将f、s和力的数值记录到实验数据记录 农中。gh（4）根据

6、和测量数据，计算出动滑轮的机fs械效率，并记录到实验数据记录表中。aba导gsis?=q亘一刍|- g=o【实验数据记录表】g/nf/ns/m/?/m测量动滑轮的机械效率实验数据记录表说明：测怎性实验步骤的农达只要符合实验步骤教学要求的要点即可，不耍苛求表达方 式、测量方法完全一致。教学中捉倡在同一框架下，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 i=gh g=fs 77 = 和测暈数据，计 叫、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 为下衣。测量动滑轮的机械效率实验数据记录表g/ns/mh/mw仃/jw总/j三、

7、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）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，实验屮应注意的地方要有交代。（如：调节杠杆使具在丞 平位置平衡;断开开关；滑动变阻器的滑片位于阻值最人位置。）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

8、次数）。在初中物理教 学中口变量的取值个数在28个z间，具体个数取决于探究目的和测量工具的功能。6. 耍测暈岀口变量和因变量并将结果记录在表格中。口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。（-）实验数据记录表的教学要求1. 设让实验数据记录表的目的冇序记录实验数据，用于根据实验数据分析自变量和因变量z间的关系。便于规范冇效 地交流。2. 实验数据记录表的结构山农头和空格组成。表头中的物理罐一般包括自变量和因变罐，有时自变量或因变量不能直接测量，此吋表 头中的物理量还要包括为求口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

9、）/单位符号。空格的个数取决于口变量的取值个数。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05n。另外还冇质量均为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】（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 拉绳子口山端。5个钩码的总质量用加表示，绳子口由端所受拉力 用f表示，绳子自由端移动的距离用s表示，钩码上升的髙度用方表示。将加的数值记录在表格中，用弹簧测

10、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，依次改变绳子口市端移动的距离s,仿照步骤（1）再做5次实验，将各次的加数ffi记录在农格中，分别测量各次的f、s、h,并把测量数据记 录在表格中。（4）利用炉总=尸$,计算出各次的总功“总,用w=g h=mgh，计算出各次的有用 功wm,并将wm的数据记录在表格中。【实验数据记录表】探究有用功跟总功关系的实验数据记录农f/ns/mw/kgh/mw总w有用例2实验桌上冇如下器材：满足实验要求的电源一个、电阻箱（电路图符号一护一） 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

11、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 阻值成止比”。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】(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&、r2、r)、&、&和他和调节好的电压农接入电 路中。 闭合开关s,用电压表测量&两端的电压，用3表示，将3及&的阻值，记录在 实验数据记录表中； 断开开关s,把电压表连接在心两端。闭介开关s,用电压表测量心两端的电压， 用6表示，将3及&am

12、p;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尺3、心、尺5和&两端的电压，分別用5、5、 5和&表示，并将心、皿、忌和他的阻值和相应的电压值5、5、u5和s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rgun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。教学中提偶在同一框架下，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

13、过程。2. 写岀实验的过程，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) 实验现彖、实验分析与结论：【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屮，用橡皮塞盖在人广口 瓶的瓶口上并塞紧，要求不漏气。此时再听小闹钟的铃声。（3）实验现彖、分析与结论：将闹创|轻

14、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人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）写出你选用的物胡或实验器材。（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1e确的。【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

15、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常见的表达类型有：（-）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i古i、 水的沸腾等）（-）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

16、：分別以a、b为因变量和自变量的 函数解析式。函数解析式屮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/a0.20.40.60.81电磁铁吸引大头针的个数/个15214562【结论】线圈帀数一定（或保持不变）时，电磁铁吸引人头针的个数随电流增人而增加。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：101520305060un6666667za0.60.40.30.2020.1p/w3.62.41.81.20.720.6【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 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36 v2o图16例3. （09年北京市）为了探究电阻串联问题，小