物理实验探究

物理实验探究第一页，共二十五页，编辑于2023年，星期三一、中考情况及预测（一）考纲要求A.科学探究能力包含以下几个方面：1．提出问题2．猜想与假设3．制定计划与设计实验4．进行实验与收集证据5．分析与论证6．评估7．交流与合作第二页，共二十五页，编辑于2023年，星期三【热学】2个：探究物态变化过程（水的沸腾、固体熔化）。【光学】3个：探究光的现象（直线传播、光的反射和折射规律）；探究平面镜成像的特点；探究凸透镜成像的规律。【电学】4个：探究电流与电压、电阻的关系；探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关；探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关；探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。【力学】5个：探究阻力对物体运动的影响；探究简单机械改变力的大小和方向以及机械效率与什么因素有关（杠杆、滑轮组、斜面）；探究固体和液体的压强跟哪些因素有关；探究浮力大小跟哪些因素有关；探究流体压强与流速的关系。B.课内主要的探究性实验：

第三页，共二十五页，编辑于2023年，星期三(二)、近3年探究题统计

（考查环节代号所表示的内容见考纲要求A）试题来源考查探究内容考查探究环节试题分值10年中考研究刻度尺长度随温度变化的情况1、2、3、4、5711年中考晶体凝固过程放热的多少与哪些因素有关2、3、4、5512年中考竖直下落的物体与地面碰撞时对地面的作用力大小与哪些因素有关2、3、4、5613年3月调考车子冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关2、3、4、5513年4月调考探究影响燃料的热值大小的因素3、4、55第四页，共二十五页，编辑于2023年，星期三（三）命题趋势

如果今年试题难度确实降低了，则源于课内的力学或电学探究题将成为今年的热点试题，如探究斜面或滑轮组的机械效率与哪些因素有关，探究浮力大小与哪些因素有关，探究静摩擦或滑动摩擦大小与哪些因素有关，探究电流产生的热量与那些因素有关等；如果今年试题难度较大，则略高于课本的或源于课外的物理知识应用探究题将成为今年的热点试题，如探究影响动能或重力势能大小的各因素的定量关系，探究平抛运动的射程远近与什么因素有关，探究物体运动时受到的阻力与什么因素有关，探究电功率大小与电阻有什么关系等。第五页，共二十五页，编辑于2023年，星期三三、复习重点、难点1、根据探究目的和已有条件设计实验方案。2、如何设计实验步骤，培养学生物理语言的表达能力。3、分析实验现象、数据或图像，验证猜想或得出结论。(二)复习对策1、从考纲出发，对探究性实验的几个重要环节进一步分析和归纳，力求温故而知新。2、通过例题分析和专题过关训练，提高学生的应试能力。二、学生在本专题上的现状及复习对策（一）学生在本专题上的现状

对于源于课本的探究型实验，学生一般会做，只是物理语言叙述欠规范；但对于源于课本探究实验的改编题、源于课外的物理知识应用的探究题，相对考查难度较大，这也是考生最易失分，失分最多的题型。第六页，共二十五页，编辑于2023年，星期三【例1】在海边的沙滩上，两位女士正在散步，一位穿高跟鞋，另一位穿平跟鞋，尽管她们的体重看起来相等，但她们留在海边沙地上的脚印深浅有明显的差异。对此你能提出什么问题？

四、教学过程设计

设计理念:

由于设计实验和进行实验两个探究环节一般都要考查，并且经常放在一起进行考查，而交流与合作环节一般不考，下面从五个方面就探究几个重要环节进行分析归纳和解题指导。（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。

第七页，共二十五页，编辑于2023年，星期三【分析】

发现问题

（与物理有关）→

表述问题（两种层次）直接“问题化”可探究的物理问题→为什么高跟鞋在沙地上的印痕比平跟鞋深？△鞋跟留在沙地上的印痕深浅与鞋底的面积是否有关？→→☆压力的作用效果与受力面积是否有关？缺乏明确的探究方向具有了探究方向☆压力的作用效果与哪些因素有关？第八页，共二十五页，编辑于2023年，星期三（二）进行猜想1.对问题的成因提出猜想。

2.猜想的依据是所学的知识、实验现象和生活经验等。

请你用学过的物理知识，针对这一现象产生的原因提出一个合理的猜想，并说出你猜想的理由。猜想:理由:【例2】今年2月，我国经历了一场罕见的大雪灾。当积雪厚度在5~15cm，气温在0℃左右时，路面上的冰雪常会呈“昼化夜冻”状态，汽车最容易发生事故。为此，护路工人在路面上撒大量的盐，以避免“昼化夜冻”现象；即在相同气温条件下，熔化了的冰雪（在夜晚）不再结冰，从而减少交通事故的发生。第九页，共二十五页，编辑于2023年，星期三水不再结冰水温没有达到凝固点→（结果）（原因）↓【分析】根据因果关系进行猜想。可提出的猜想：加盐后的水的凝固点降低了。(盐水的凝固点比水低。)在相同的气温条件下，熔化了的冰雪加盐后不再结冰。理由：↓水结冰的条件是:（所学知识）↓水温达到凝固点，且继续放热．第十页，共二十五页，编辑于2023年，星期三（三）设计实验与进行实验1.根据探究目的和已有条件，设计实验方案。

2.能使用简单的实验仪器，正确记录实验数据。明确实验的目的写出实验步骤如何观察或测量？设计记录表格包括实验操作方法、记录数据或现象和对数据的处理。

▲如何设计实验方案？观察或测量什么？包括选择器材、设计电路等。→→→选择实验方法→实验中如何用控制变量法、转化法等方法进行探究？第十一页，共二十五页，编辑于2023年，星期三【例3】小明同学想比较金属材料甲和金属材料乙哪个更容易导电．现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝，规格如下表所示：(1)实验器材除上述金属丝、干电池、开关、导线外，还必须选用的器材有：

。(2)实验中应选取的金属丝分别是：_____(只需填字母代号)．(3)请在虚线方框内画出实验电路图(用“”表示金属丝)(4)在本实验中，你是如何判断哪种金属材料更容易导电的?金属丝代号材料长度／m横截面积／mm2A金属甲10.1B金属甲0.50.1C金属乙10.1D金属乙10.2电流表（或小灯泡、电压表）ACA①

把金属丝A和C分别接入电路中；闭合开关，分别读出电流表的示数IA和IC；②比较IA和IC，若IA大于IC则说明金属材料甲更容易导电。第十二页，共二十五页，编辑于2023年，星期三（四）分析与论证

分析实验数据、现象或图象，得出结论。

㈠分析数据：①判断两个物理量看变化趋势：两者之间的变化趋势相同、相反或不变，变化速度越来越大（或越小），是否成正比、反比关系等等。（如：探究光的反射和折射规律；探究流体压强与流速的关系；探究电流与电压、电阻的关系等。）

②判断三个或三个以上的物理量，可通过加、减、乘、除的运算，把得到的和、差、积、商进行比较，看有无确定关系。（如：探究杠杆的平衡条件;探究串、并联电路中电流（电压）的规律等。）㈡分析图象：根据实验数据，在坐标系中画出两个物理量之间的关系图象；再对图象进行分析。第十三页，共二十五页，编辑于2023年，星期三【例4】实验中学物理课外实验小组，为了探究物体浸在水中不同深度所受浮力的变化情况，进行了如下的实验：将一挂在弹簧测力计下的圆柱型金属体（高度为10cm）缓慢浸入水中（水足够深），从圆柱体接触水面至接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的深度h和弹簧测力计的示数F．然后求出相应的浮力，实验数据如下表．实验次序12345678h／cm02468101214F／N4.74.23.73.22.72.22.22.2F浮／N00.51.01.52.02.52.52.5h第十四页，共二十五页，编辑于2023年，星期三①

；②

。（1）请你依据表中数据，在右边的坐标系中画出浮力F浮

与深度h关系的图象。（2）通过对图象的分析，你得到的结论是：圆柱体浸没在液体中前，所受的浮力与下表面所处的深度h成正比圆柱体浸没在液体中时，所受的浮力与下表面所处的深度h无关第十五页，共二十五页，编辑于2023年，星期三【例5】某同学用如图所示的电路探究“导体中的电流跟导体电阻的关系”，先后用5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路的a、b两点间，闭合开关S，读出电流表的示数填入表中。由实验数据可以看出电流跟电阻不成反比。试分析为什么在这个实验中电流跟电阻不成反比？答：实验时没有调节滑动变阻器，使电阻R两端的电压保持不变。R0图2AVRSab电阻/Ω51020电流/A0.40.30.2（五）评估1.评估探究过程和探究结果。

2.评估有关信息的科学性。3.改进探究方案。第十六页，共二十五页，编辑于2023年，星期三五、专题巩固训练【力学】1、小丽同学发现家里厨房的墙上用几只大小不同的皮碗挂东西，如图所示，她想“皮碗所能挂的物体重力大小是否与皮碗的面积有关呢？”请你自选器材，设计一个实验，探究小丽提出的问题，简述你的实验方法。2.图甲是小明设计的实验，实验中让同一钢球A从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块B上。图乙是小丽设计的实验，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题：（1）设计甲实验的目的是探究“钢球动能的大小

与的关系”；设计乙实验的目的是探究“

对小车运动的影响”。（2）甲实验是通过观察

，说明钢球对木块

，从而判断钢球动能的大小。（3）乙实验是通过观察小车在粗糙程度不同的平面上运动距离的大小，判断小车

的快慢，并进一步通过

得出：在理想情况下，如果运动的物体不受阻力，它将永远做

运动。3.撑杆跳高运动员要落在厚厚的海绵垫上，轮船靠近趸（dǔn）船时相互接触处挂有缓冲轮胎，警察对高楼坠落人员施救时，在地面铺上空气垫……(1)请你也举出一个类似的例子：_______________________________________________。（2）根据以上现象，小明提出了一个问题，一个物体撞击其他物体时，撞击力的大小是否与相互作用的时间有关？你也提出一个问题：_________________________________________________。（3）针对小明提出的问题，你的猜想是：_______________________________________。（4）在两个相同的玻璃槽中堆放不同厚度的面粉，从相同的__________先后落下同一只鸡蛋。落在面粉厚度大的槽中，留下较深的坑，鸡蛋完好无损；落在面粉厚度较小槽中，鸡蛋破裂。在这里，小明是通过比较_______________看出撞击时间的长短。由此，你得出的结论是_____________________________________________________________。第十七页，共二十五页，编辑于2023年，星期三4.实验中学物理课外实验小组，为了探究物体浸在水中不同深度所受浮力的变化情况，进行了如下的实验：将一挂在弹簧测力计下的圆柱型金属体（高度为10cm）缓慢浸入水中（水足够深），从圆柱体接触水面至接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的深度h和弹簧测力计的示数F．然后求出相应的浮力，实验数据如下表．（1）请你依据表中数据，在右边的坐标系中画出浮力F浮与深度h关系的图象。（2）通过对图象的分析，你得到的结论是：①

；②

。5.下表是小明探究斜面机械效率的记录表格.小明分析表格中的实验数据，得到如下结论：①斜面高度越大，斜面的机械效率越高。②做的有用功越多，斜面的机械效率越高。你认为他所得出的结论是否正确，请说明你的理由。第十八页，共二十五页，编辑于2023年，星期三【热学】6．小明了解到用刻度尺测物体长度时会有一些因素引起测量误差，其中刻度尺的温度变化也是引起误差的原因之一．他想通过实验研究刻度尺长度随温度变化的情况．(1)小明找来两把完全相同，长为20cm的钢尺，一把放在冰箱充分冷冻，一把放在阳光下长时间曝晒，再将两把钢尺互相测量，结果发现两把钢尺的长度几乎没有差异，请写出造成这种结果的原因(写出一条即可)：______________________。(2)他重新设计了如图所示的装置研究物体长度随温度变化的情况．装置中AB是粗细均匀的铜棒，COD是可绕O点转动的指针。实验时，A端固定不动，指针C端紧靠在铜棒B端，当用酒精灯给AB加热时，小明可以通过观察________________________分析金属棒受热时长度的变化．装置中指针设计成CO段比OD段短，这对实验现象起到了________作用．(3)请你根据小明的实验提出一个值得探究的问题．问题：_____________________________________________________。7．小阳学习了热学知识后，知道晶体凝固过程会放热，但温度保持不变。由此引发了他的思考，晶体凝固过程放热的多少与哪些因素有关。（1）他猜想：晶体凝固过程放热的多少可能与晶体的质量有关。你的猜想：________________________________________________。（2）小阳根据自己的猜想，进行了如下探究：取不同质量的海波让它们刚好完全熔化，迅速放入质量相等、初温相同的两烧杯冷水中。如右图所示，待海波刚凝固完毕后，迅速用温度计测出各自烧杯中水的温度，通过比较________来确定质量不同海波凝固过程放热的多少。(3)在探究过程中，小阳发现海波凝固完毕后，温度计示数变化不太显著，请指出造成此现象韵一种可能原因：____________________________。第十九页，共二十五页，编辑于2023年，星期三

8.一般物体都有热胀冷缩的性质。为了防止热胀冷缩造成破坏，铁轨之间总要留点间隙；水泥马路上每隔一段也要留点间隙；高压输电线通常______________(填“会”或“不会”)拉得很紧。小明还注意到铁轨间的间隙和水泥马路上的间隙大小不等，提出“物体热胀冷缩的程度与什么因素有关呢?”他想：物体热胀冷缩的程度可能与物质的种类有关。(1)请你提出不同的猜想：物体热胀冷缩的程度可能与______________有关。(2)小明利用量筒、水、酒精(凝固点-117℃)进行实验，验证自己的猜想，设计方案如下A．在烧杯中装人200g的水；B．在相同的烧杯中装入200g的酒精；C．将盛水和酒精的烧杯同时放人冰箱的冷冻室(约－10℃)中，足够时间后，分别比较水和酒精的体积；D．根据现象得出结论。(3)请你对以上方案的科学性、可行性作出评估：_____________________________。评分说明:答对一条得1分，其它合理答案，均可给分。满分为2分【光学】9.小明站在同一位置用数码相机(焦距可改变)对着同一景点先后拍摄了两张照片甲和乙，如图所示。他产生了这样的疑问：物体通过凸透镜在光屏上所成像的大小与透镜的焦距有何关系呢?

为了探究这一问题，小明准备了点燃的蜡烛、凸透镜甲和乙（焦距f甲＞f乙）、光屏、光具座等器材，请你帮他设计实验的步骤。第二十页，共二十五页，编辑于2023年，星期三10.在探究“凸透镜成像的规律”的实验中，两个实验小组用焦距不同的凸透镜分别进行了若干次操作，并把光屏上的像及有关实验数据准确地记录在以下两个表中。

分析以上数据，你能得出的探究结论是：①

；②

。【电学】11.小丽同学在“探究串联电路电压规律”的实验中，她进行了如下的实验：（1）按如图所示电路图连接电路；（2）闭合开关，用电压表分别测出AB、BC、AC间电压，并记录在表格中。（3）得出结论：串联电路中各用电器两端的电压相等，总电压等于各部分电压之和。你认为这个实验的不足之处是：①

；②

。第二十一页，共二十五页，编辑于2023年，星期三12、小明和小丽在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中。（1）小明在研究电压的变化对电流的影响时，他连接的电路如图1所示。但电路中有一根导线接错了，请你用笔在图中将接错的导线打上“×”，把正确的接线画上.（2）小丽在研究电阻对电流的影响时，分别把5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻接入电路进行实验，请你在虚线框内帮她设计出记录实验数据的表格。（3）利用本实验的器材，你还能进行的实验有：①

；②

。13.小宇同学参加了学校“研究性学习小组”，探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题。他做的实验如下：将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。时，磁铁的

减弱直至消失，无法

（填：“排斥”或“吸引”）弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。⑶同组的小明同学却认为小宇设计的温度报警器没有如图丙所示的这种设计好。请你比较两种温度报警器，指出小宇设计中的不足之处__________________。丙电铃铁钉弹簧开关铁钉铁钉第二十二页，共二十五页，编辑于2023年，星期三【参考答案】1.①选用两个面积不同，但材料、形状相同的皮碗；将皮碗紧按在同一墙面上，尽力排出皮碗内的空气；②用弹簧测力计竖直向下拉皮碗，读出皮碗刚好脱离墙面时的示数分别为F1和F2；③比较F1和F2，得出结论。2.运动速度、阻力；钢球推木块移动距离的大小、做功的多少；推理、速度减小、匀速直线3.（1）跳远时人要落在沙坑里；（2）一个物体撞击其它物体时，撞击力的大小与自身的质量（或速度、形状、柔软程度等）有关吗？（3）一个物体撞击其它物体时，相互作用的时间越长，撞击力可能越小；（4）高度、坑的深度；一个物体撞击其它物体时，相互作用的时间越长，撞击力就越小4（1）略（2）①圆柱体浸没在液体中前，所受的浮力与下表面所处的深度h成正比；②圆柱体浸没在液体中时，所受的浮力与下表