专题突破四 实验探究题

(1)该实验原理为
(用物理量符号表示)。
(2)在步骤④中,水面未回到60mL处的原因是
火山石吸附了2mL的水
。
(3)请你根据小王的实验思路,将有关数据及计算结果填入以下
表格空白处。
(4)观察表格设计,请你指出其中存在的两处不足：
① 实验次数太少
;
② V1、V2、V3、V4无单位 (相同类型的不足点只写一条)。
样题5 某同学在探究“浮力的大小与液体的密度和物体排开液 体的体积是否有关”的实验中,记录的实验数据如表。
(1)第5次实验,物体在液体中时,弹簧测力计的示数如图2)第 1、2、3 三次实验是探究浮力的大小与液体的密度是否 有关。
专题突破四 实验探究题
解 题 技巧
我市近年来实验探究题一般有4个小题，分值在26分左右。 实验探究的基本方法有：控制变量法（如探究电流与电压和电 阻之间的关系）、建立模型法（如磁感线）、转换法（如用加 热时间的长短来判断物体吸热的多少）、等效替代法（如研究 平面镜成像特点实验中用两根完全相同的蜡烛，其中一支等效 另一支的像）、实验推理法（如牛顿第一定律）等。
(3)实验中,两个分探究共用的一组数据是第 2 次实验数据。
(4)根据实验数据,得出的探究结论是
浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关
。
六、评估 评估是科学探究中重要的一个环节,主要对探究的行为和收
集信息的科学性、可靠性进行评价。评估的主要内容有: 1.对实验方案的评估: (1)探究的思路、方法是否正确、合理; (2)实验器材的选择是否合理、能否满足要求; (3)实验方案是否具有可操作性,实验中是否注意了尽量减小误 差,是否较好地控制了变量。
除此以外你还有什么不同的猜想?
(1)你的猜想是 感应电流的大小可能与切割磁感线的导线匝数，
有关(其他猜想合理即可)
。
(2)写出验证你的猜想的主要实验步骤。
将闭合电路中的匝数少的导线以某一大小的速度沿水平方向切
割磁感线,观察灵敏电流计的指针偏转的角度;然后换用匝数多
的导线重复上述实验3～4次(注意速度要与上次相同,方向要相
三、设计并进行实验 制订计划与设计实验是对猜想(假设)问题检验方法的具体化,必须沿着猜 想(假设)的方向来设计探究计划。实验中要注意:科学性、可行性、准确 性。解决这类问题的一般步骤是: （1）首先要弄清探究目的(即探究要解决的问题)； （2）由探究目的确定探究的基本原理及在探究过程中应采用的方法(如 控制变量法、转换法、类比法、等效替代法等)； （3）由基本原理和方法确定实验器材、设计实验步骤； （4）设计记录实验数据及现象的表格。
样题3 某物理兴趣小组的同学在探究“动能的大小与什么因素有关”时, 提出了如下猜想: 猜想一:动能的大小可能与物体的密度有关; 猜想二:动能的大小可能与物体的运动速度有关; 猜想三:动能的大小可能与物体的质量有关。 为了验证同学们的猜想,老师提供如下器材:刻度尺、四个金属球(100g的 铁球、100g的铝球、50g的铁球、50g的铜球)、小木块和长木板。 同学们组装了如图所示的实验装置,让小球从斜面上由静止滚下,碰上水 平面上的小木块后,将木块撞出一段距离。在同样的平面上,木块被撞得 越远,说明球的动能越大。
2.对进行实验、收集证据的评估: (1)在探究过程中要求保持不变的物理量是否真的不变,实验的 步骤是否正确、合理,实验过程是否有操作错误; (2)记录数据的表格是否有缺陷,收集的信息是否可靠,实验记录 的数据是否符合常理并分析异常数据产生的原因。
样题6 有一块火山石可以漂浮在水中,小王用天平、量筒和水等 器材测量这块火山石的密度,实验步骤如下: ①用天平测出石块的质量m,天平的示数如图所示;
3.沈仔细同学在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验时， 做了如下猜想： 猜想一：电磁铁磁性强弱跟通过电磁铁的电流大小有关； 猜想二：电磁铁磁性强弱跟电磁铁的线圈匝数有关； 猜想三：电磁铁磁性强弱跟铁芯的大小有关。 为验证自己的猜想是否正确，他选用的器材有：电源一个，开 关一个，滑动变阻器一个，电流表一只，曲别针一盒，大小不 同的铁钉若干，长导线若干，请你帮他完成下列任务。
（3）关注物理条件改变与物理现象变化之间的联系,寻求数据 之间的相互关系的特征(通常表现为相等、之和、之差、乘积、 比值等数学关系)； （4）用自己的语言客观、准确和简洁地对探究结果进行表述 (注意如果实验过程中用到了控制变量法,要写明这个探究结果 的前提条件)； （5）处理实验数据的常用方法:图表法、图像法、求平均值法。
［解析］本题是测量小灯泡电功率的实验。 (1)测量小灯泡电功率,应测小灯泡通过的电流和两端的电压,故 电压表应和小灯泡并联,则电压表的“-”接线柱应和小灯泡左 端接线柱相连(或和滑动变阻器右下接线柱相连); (2)当开关闭合,变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的 阻值变大,电路中电流变小,即电流表示数变小,电压表示数 UL=IRL,RL可认为不变,I变小,故UL变小;
一、提出问题 1.课程标准对提出问题这一要素的要求是: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,并能书面表达这些 问题。 2.解题思路:仔细审题,弄清研究的物理对象,分析实验过程中变 化的因素,经过思维加工,进而形成一个与物理学有关的科学问 题,最后用简洁的、科学的书面语言表达出来。
五、分析与论证 实验数据或现象并不等于探究的结论,它们只是对实验事实的
客观记录,分析与论证的过程就是“从物理现象和实验数据中寻找 相关的特性,归纳出简单的科学规律,用科学术语、简单图表等描 述实验结果”。对探究问题进行分析论证时的步骤: （1）认真分析实验现象或实验数据,找出原因和结果两个因素； （2）判断原因和结果是相同还是不同,如果不同,其不同点是什么；
样题2 如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置,导线 AB跟电流表组成闭合电路。小刚同学探究导线在磁场中产生 感应电流的条件后,想利用该装置对感应电流的强弱和方向做进 一步的探究。小刚同学提出了以下的猜想: ①感应电流的大小可能与磁场的强弱有关; ②感应电流的大小可能与导线切割磁感线运动的速度有关。
②向量筒中倒入V1=60mL的水; ③用细线系住石块,放入量筒,用铁丝将其压入水中足够长时间, 水面到达V2=65mL处; ④取出石块,水面降到了V3=58mL处; ⑤小王认为石块体积测量不够准确,石块的体积应该包含材质和 其中空隙部分的体积,于是又向量筒中加水到60mL处,将刚才取 出的石块表面吸附的水清除后,再次没入量筒的水中,此时水面 到达V4=66mL处。请解答下面问题:
样题1 人从沙滩上走过,会留下一串深深的脚印;但从草地上走 过,脚印却并不明显。小明所在实验小组的同学针对这一现象, 经过讨论提出了如下四个科学问题,其中较有探究价值且易于探 究的是（ C ） A.为什么脚印有时候深有时候浅 B.脚印的深浅与哪些因素有关 C.压力作用效果与哪些因素有关 D.压强的大小与哪些因素有关
(2)当开关闭合,变阻器滑片向左移动时,电流表示数 变小 ,电压 表示数 变小 。(均选填“变大”“变小”或“不变”) (3)调节滑动变阻器使灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示, 此时电路中电流为0.32A,小灯泡的额定功率为 1.216 W。
(4)如果电压表的0~15V量程被损坏,只有0~3V量程能正常使用, 要求利用原有器材测出小灯泡的额定功率。请在虚线框中画出 你设计的电路图。
四、进行实验与收集证据 1.进行实验就是具体去实施所制订的实验计划和实验方案,是收 集证据的必要过程。 2.进行实验时要按照实验的方法与步骤、实验仪器的使用方法 进行规范操作。 3.实验仪器的使用要做到会连接、会读数;实验数据的记录要根 据实验步骤中所要测的物理量去记。
样题4 如图所示是小红在“测量小灯泡的电功率”实验时连接 的电路,小灯泡的额定电压为3.8V,电源电压恒为6V。 (1)请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整。
(3)由图乙读得小灯泡正常发光时通过的电流IL=0.32A,则小灯 泡的额定功率P=U额IL=3.8V×0.32A=1.216W; (4)若电压表的0~15V量程被损坏,只有0~3V量程能正常使用, 小于3.8V,故电压表不能直接测小灯泡两端的电压,应测滑动变 阻器两端的电压,当滑动变阻器两端的电压U=6V-3.8V=2.2V 时,小灯泡正常发光,读得此时电流表的示数,即可算出小灯泡的 额定功率。
［解析］本题考查测量物质密度的过程及评估。
(1)实验中,用天平测量火山石的质量,用量筒测量火山石的体积,
将数据代入密度公式
,即可求火山石的密度。
(2)原来水是60mL,取出火山石,水面应该降到60mL,现在水面降
到了V3=58mL处,说明火山石吸附了2mL的水。
(3)测火山石质量时没有用到砝码,只是使用了游码,标尺上的分 度 值 为 0.2g, 从 游 码 左 边 缘 对 应 的 刻 线 读 出 火 山 石 的 质 量 m=4.8g; 由 步 骤 ⑤ 可 求 出 火 山 石 的 体 积 V=66mL60mL=6mL=6cm3,则可计算出火山石的密度。 (4)观察表格,实验的次数只有1次,4次的体积无单位。
二、猜想与假设 猜想与假设是根据生活经验或在观察与实验的基础上,应用科学原理,
围绕探究的问题设想出的可能出现的结果。猜想既有科学性又有推测性, 是可以检测的,不是盲目猜测。解决这类问题的一般步骤是: （1）针对问题按日常经验或事实提出猜想与假设； （2）针对问题运用经验与直觉提出猜想； （3）针对问题根据物理科学本身的思维过程建立猜想与假设（搜寻事 实——归纳分析——形成猜想）； （4）运用“类比法”或“逆反原理”等方法进行猜想。
请你帮他们完成下列任务: (1)写出探究“猜想一”的实验方案:将100g的铁球和100g的铝球分，别 从斜面的同一高度处由静止滚下,撞击水平面上同一位置的小木块,用，刻 度尺分别测量小木块被撞出的距离。 。 (2)设计出探究“猜想二”的记录数据表格。