实验章七
八下物理第七章实验探究题
第七章实验探究题7.1探究力的作用以及三要素实验力可以使物体发生形变（力可以改变物体形状）由运动——静止知识点：力的作用效果力可以改变物体的运动状态由静止——运动运动快慢、方向发生改变（圆周，拐弯，旋转等，方向都在发生改变）力的三要素：力的大小、方向、作用点。
问题：实验方法：例：力的作用效果与哪些因素有关呢？小明设计了这样的实验：用一个弹性较好的钢片固定在桌边，在钢片上用细线挂钩码。
（使用的钩码规格相同）。
如图所示的是小明设计实验的几个主要步骤：（1）小明是通过观察来比较力的作用效果；（2）通过比较（a）和（c）两图，可以发现：力的作用效果与力的有关；（3）他想探究力的作用效果与力的方向有关，则应该选择图和图进行比较。
（4）通过比较（b）和（c）两图，能得到结论吗？答：，原因是。
2．在如图所示的四幅图中，甲、乙、丙为某运动员进行跳板跳水比赛的漫画图，丁为另一体重较大的运动员从同一跳板跳水的情形。
(1)观察图甲，人对跳板施加的力的作用效果是__ __；观察图乙，跳板对人的力的作用效果是__ __。
(2)观察图甲和丙，发现跳板形变程度不同，说明力的作用效果与_ __有关。
(3)观察图丙和丁的跳板形变程度，说明力的作用效果与__ __有关。
(4)图中不能探究力的方向是否影响力的作用效果，请设计简单实验验证。
7.2弹簧测力计实验探究原理：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量越长。
（在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力大小成正比。
）例题：1、小明同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码，做“探究弹簧伸长量与弹力的关系”实验。
下表是小明同学收集的实验数据。
弹力/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 弹簧总长度/cm 6.0 7.2 8.4 9.6 10.8 12.0 弹簧伸长量/cm 0 1.2 2.4 4.8 6.0 （1）请你帮助小明同学完成上表的空白处。
（2）分析实验数据或从弹簧伸长量与弹力的关系图，你可得到的结论是。
新人教版第7章实验9用单摆测量重力加速度的大小课件(44张)
Δt，该小组同学利用图像来分析数据，以 cos θ 为横轴，以_D__为纵轴，
可作出图像为如图丙所示的一条直线。
A．Δt
B.(Δt)2
1
1
C.Δt
D.Δt2
kD2
(4)若求得图像斜率的绝对值为 k，则当地的重力加速度为 g＝_2_L_(用
D、k、L 表示)。
[解析](1)根据螺旋测微器读数规则得小球的直径 D 为 D＝(5.5＋ 17.0×0.01) mm＝5.670 mm。
实验步骤如下： (1) 用 螺 旋 测 微 器 测 出 小 球 的 直 径 D ， 示 数 如 图 乙 ， 小 球 直 径 D ＝ ___________ mm； (2)将小球拉至偏离竖直方向的某位置，测出此时细绳与竖直方向的 夹角θ；
(3)多次从不同夹角 θ 处释放，并测出相应的小球经过光电门的时间
(2)图乙和图丙为细线上端的两种不同的悬挂方式．应该选图_丙__所 示的悬挂方式。
(3)该同学用游标卡尺测量小球的直径，测量的刻度部分如图丁所 示，则小球的直径为_______________ cm。
(4)该同学通过改变细线长度进行多次测量，记录每次测得的周期T 和对应的细线长度L，画出的T2－L图像如图戊所示，π≈，由此得当地 重力加速度为____________ m/s2(结果保留三位有效数字)。
[解析](1)实验所用小球的密度要大，体积要小，选项A错误；为了 减小误差，测量周期时要测量至少30次全振动的时间，然后计算周期的 平均值，选项B错误；实验时小球的摆动幅度不大于5°，否则就不是简 谐振动了，选项C错误；为了减小误差，悬挂小球的细绳的质量要尽可 能小些，选项D正确。
(2)图乙和图丙为细线上端的两种不同的悬挂方式，乙图中当摆球摆 动时会导致摆长变化，则应该选图丙所示的悬挂方式。
社会研究方法7第七章 实验法
三、实验的构成
所有实验的构成是相同的，即都由三个要素所组成： 实验者、实验对象和实验手段。
实
实 验 P(X xi ) Pi
实实 验验
验
手
对对
者
段
象象
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图7.1 实验的构成
›
第二节 实验设计与实验步骤
在社会现象的实验研究中，实地实验之所以相对重 要，是因为实验室实验有如下两个缺点：其一，实验内 容受限，即许多社会研究关注的内容在实验室中无法人 工制造出来；其二，实验室实验的结果往往外在效度差 强人意，即缺少推广性、代表性或普遍性。但实验的看 家本领毕竟是控制。实地实验与实验室实验不同，无法 实现所谓的“高度控制”，而只能做到所谓的“一定控 制”。换言之，由于实验背景和变量都较难控制，实验 环境也不能被很好地“封闭”。这样一来，对实地实验来 说，如何剔除各种干扰对实验结果的影响就成了大问题。
‹# ›
二、实验研究的步骤
• 建立因果假设 • 按可比性建立实验组与控制组 • 确定自变量与因变量 • 对因变量制定一个合适的测量 • 就因变量对实验组与控制组进行前测 • 对实验组实施实验刺激（即让自变量出现并发挥作用） • 就因变量对实验组与控制组进行后测 • 运用统计分析检定假设，从而说明自变量与因变量之间
第七章 实验法
作为现场法，实验法和观察法的区别在于：观察法 是在自然的社会过程中了解研究对象的外显行为的，而 实验法则在研究者有意改变或设计的社会过程中了解研 究对象的外显行为。实验法的依据是自然和社会中现象 和现象之间相当普遍存在着的一种相关关系——因果关 系。因而当我们能假使现象X和现象Y相关，并且可以 假使现象X的作用是引起现象Y变化的原因的话，我们 在社会调查研究中就可以采用类似于自然科学中广泛使 用的实验研究的方式来探索两现象之间是否存在因果联 系。
第七章 第一节 探究电阻上的电流跟两端电压的关系
7、“当导体两端的电压不变时，导体的电阻与通过导体的电流成反比”的说法是不正确的，因为“电流是随着电阻的变化而变化的”
总结：（课件展示）当导体的电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；当导体的电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
第七章一、探究电阻上的电流跟两端电压的关系
课题
探究电阻上的电流跟两端电压的关系
课型
新授
辅助工具
实验教具电子白板
教学目标
教学目标：一、知识与技能
1．通过实验探究电流、电压和电阻的关系；
2．会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流；
3．会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电压。
二、过程与方法
板书设计
1．电流跟电压的关系——电阻一定时，电流与电压成正比．
2．电流与电阻的关系——电压一定时，电流与电阻成反比．
3、这个结论是建立在控制哪个物理量不变的基础上得出的？
4、那我们能不能说成是“当导体的电阻不变时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比”呢？为什么？
5、进一步分析实验数据，分析表一和表二的同一列，可得出什么结论？你是怎样分析出来的？这个结论是建立在控制哪个物理量不变的基础是那个得出的？
6、电流和电阻这两个物理量，哪个量随哪个量在变化？
如：为什么我的猜想和别人不一样？
为什么我的方法与你不一样？
为什么你能得出这样的结论，我的结论不和你一样？
学生按照探究的过程，补充实验器材，画电路图，并且简单陈述自己的实验操作过程。
学生根据老师提出的异议，讨论实验的改进方案，并修正器材、电路图、
2013高考物理一轮总复习：第七章实验七知能优化演练
1．(2012·黑龙江模拟)某同学分别用毫米刻度尺、10分度游标卡尺、50分度游标卡尺、螺旋测微器测量同一个物体的宽度，分别得到如下数据，其中读数肯定错误的是() A．10.0 mm B．9.9 mmC．10.05 mm D．9.990 mm解析：选C.由于10分度游标卡尺、50分度游标卡尺读数＝主尺＋游标尺对齐刻度×精确度，所以AB正确；螺旋测微器即千分尺读数＝主尺＋与主尺对齐的可动刻度×精确度(0.01)．所以D正确．2．在“测定金属的电阻率”实验中，以下操作中错误的是()A．用米尺量出接入电路部分金属丝的长度三次，算出其平均值B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C．用伏安法测电阻时采用电流表内接线路，多次测量后算出其平均值D．实验中应保持金属丝的温度不变解析：选 C.因在“测定金属的电阻率”实验中，所用电阻一般为几欧姆，电压表一般用0～3 V挡，内阻几千欧；电流表0～0.6 A挡，内阻零点几欧姆，所以测电阻时应采用电流表外接线路，选项C是错误的．3．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，用正确的方法测出了多组电流和电压值，并标在U－I坐标系中，如图7－3－17中“×”所示．请你根据测量值画出图线，并求出金属丝的阻值R x＝______Ω.(该结果保留二位有效数字)图7－3－17解析：测量图线如图所示．在直线上取一点可求直线的斜率为k＝90，即金属丝的阻值为R x＝90 Ω(88 Ω～90 Ω均正确)．答案：见解析4．甲、乙两同学使用完全相同的器材用伏安法测量同一未知电阻R x的阻值．给定器材为：待测电阻R x；电流表(量程0～5 mA，内阻约10 Ω)；电压表(量程为0～3 V，内阻约3000 Ω)；最大阻值为1700 Ω的滑动变阻器；电源E(电动势约3 V)；开关S、导线若干．两人的测量结果分别由图7－3－18中甲和乙给出．图7－3－18(1)由图甲得R x ＝______，由图乙得R x ＝______.(2)在下面虚线框中分别画出甲、乙两位同学所用的测量电路，并由测量结果判定______同学的测量结果较为准确．解析：(1)两图线的斜率表示电阻的测量值，由图R 甲＝1060 Ω(在1060±40内均对)；R 乙＝780 Ω(在780±40内均对)．(2)因图甲所示直线的斜率大，即测量值大，故甲同学采用的是电流表内接法，乙采用的是外接法．因电阻值远大于电流表内阻，故用内接法较为准确．答案：(1)(1060±40) Ω (780±40) Ω(2)甲 电路如图所示5．(2010·高考福建卷)如图7－3－19所示是一些准备用来测量待测电阻R x 阻值的实验、导线若干图7－3－19为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化．请用实线代替导线，在所给的实验器材中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量R x 阻值的电路．解析：因为电源电动势为9 V ，而待测电阻约为1000 Ω，所以不可能使量程为3.0 A 的电流表读数超过量程的一半，故电流表舍弃不用；滑动变阻器总阻值小于待测电阻阻值，只能采用分压式电路接法．由于电压表内阻已知，故可将两电压表当做“电流表”来使用．连线如图所示，答案：见解析图7－3－206．(2012·山东青岛模拟)(1)某同学用螺旋测微器测量小零件的厚度时，螺旋测微器上的示数如图7－3－20所示，则小零件的厚度为______cm.(2)用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差．按如图7－3－21所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差．图7－3－21①该实验的第一步是：闭合电键S 1，将电键S 2接2，调节滑动变阻器R p 和r ，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U 1、I 1；请你接着写出第二步，并说明需要记录的数据：______.②由以上记录数据计算被测电阻R x 的表达式是R x ＝______.解析：(1)厚度为0.8462(0.8461～0.8464均可)．(2) 第一步对应的等效电路图如图甲所示，则R x ＋R A ＋R 1＝U 1I 1第二步应将电键S 2接1，读出这时电压表和电流表的示数U 2、I 2.其对应的等效电路图如图乙所示．则R A ＋R 1＝U 2I 2.由以上两式求得R x ＝U 1I 1－U 2I 2. 答案：(1)0.8462(0.8461～0.8464均可)(2)①将电键S 2接1，读出这时电压表和电流表的示数U 2、I 2 ②U 1I 1－U 2I 27．(2010·高考大纲全国卷Ⅱ)如图7－3－22，一热敏电阻R T 放在控温容器M 内；A 为毫安表，量程6 mA ，内阻为数十欧姆；E 为直流电源，电动势约为3 V ，内阻很小；R 为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω；S 为开关．已知R T 在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值约为550 Ω.现要求在降温过程中测量在95 ℃～20 ℃之间的多个温度下R T 的阻值．(1)在图7－3－22中画出连线，完成实验原理电路图．图7－3－22 (2)完成下列实验步骤中的填空：①依照实验原理电路图连线．②调节控温容器M 内的温度，使得R T 的温度为95 ℃.③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全．④闭合开关．调节电阻箱，记录电流表的示数I 0，并记录________．⑤将R T 的温度降为T 1(20 ℃＜T 1＜95 ℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录________________________________________________________________________．⑥温度为T 1时热敏电阻的电阻值RT 1＝________.⑦逐步降低T 1的数值，直至20 ℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥.解析：(1)由实验器材知，不可能用伏安法测量电阻值，题中有电阻箱和毫安表，又电源的内阻不计，则可用调节电阻箱阻值，保持每次电路中电流相同的方法测电阻．(2)根据两次电流表的示数不变，可以列出等式I 0＝E R 0＋150，I 0＝E R 1＋R x，联立两式解得R x ＝R 0－R 1＋150.答案：(1)实验原理电路图如图所示(2)④电阻箱的读数R 0⑤仍为I 0 电阻箱的读数R 1⑥R 0－R 1＋150 Ω。
第七章 实验动物常见传染性疾病
② 流行病学：
A. 传染源：犬和狐狸是自然宿主，病犬 及带病犬是传染源。 B.传播途径：接触、呼吸道、胎盘等 C.易感动物：犬
③ 症状： 主要症状为呕吐、腹泻和白细胞显著减少。 粪便先呈暗红色血水样，后卫黏液血便或脓 血便，有恶腥臭，体温升高至 40-41℃，精 深沉郁，拒食，虚弱，严重脱水，呼吸困难， 白细胞减少，最后酸中毒死亡，病程为 1 周 左右。 ④ 诊断： 粪便中有大量的病毒颗粒，可稀释离心后用 猪红细胞进行血凝试验。
③ 症状
可大致分为急性感染、慢性感染和隐性感染。急性感染 往往在未出现皮疹时即大批死亡，尸检可发现肝脾灶状 坏死和肠道出血。慢性感染多呈皮肤型，开始水肿，既 而变成水疱，最终结痂。病灶累及肢体和尾者出现脱脚、 断尾终成残疾。隐形感染，外观健康，可在各种应激条 件下如运输、受冷或X 线照射，病毒被激活，暴发流行。
② 流行病学
A. 传染源：病鼠 B.传播途径：呼吸道传播 C.易感动物：多种实验动物
③ 症状
可引起啮齿类实验动物急性肺炎，表现为食欲减退， 精神萎靡，生长缓慢，体重减轻，动物发出“呼噜 声”。
④ 诊断
临床表现，多个动物出现“呼噜声”，且有扩散蔓延 趋势。对隐性感染的鼠群可采取血清检测抗体。 ⑤ 预防和控制 动物室周围环境无野生啮齿类动物，建立卫生消毒 制度，不从疫区引进动物。一旦发现疫情，迅速封锁 污染的鼠群，及早淘汰、污染环境和设备彻底消毒灭 菌。
① 病原学：
该病毒对乙醚抵抗，能耐热，在 56℃下 至少能稳定 60分钟，在pH3～9稳定，对 甲醛敏感，4％甲醛液、10％戊二醛溶液 和 5 ％～ 6 ％次亚氯酸钠的 32 倍稀释液均 有杀灭作用，紫外线能将其灭活。
② 流行病学：
A.传染源：病犬或带毒犬 B.传播途径：各种途径 C. 易感动物：各种年龄的犬，尤其是刚 断乳至90日龄犬。
08 第七章 实验研究法
选择与指派 适当的被试
4
对干扰变量的控制
1．随机指派 2．匹配法 3．在实验设计中加入干扰性变量
5
实验设计的类型
1 2 3
基本实验设计 适当控制的实验设计 多因子实验设计
符号说明 R: 表示一个随机样本或一次随机指派（分配） X: 表示对自变量的一种处理或者操控，从而这些自变量对因 变量产生的作用可以被测量 O: 表示观察分数或测验分数 〈观察或测量因变量的过程〉
例：假设有三个因素为广告﹝A﹞、价格﹝B﹞及包装颜色 ﹝C﹞，实验者假设 这三个因素对销量﹝S﹞而言并不发 生互动作用，因此采用拉丁方格设计，实验结果如下：
S(A1B1C1) =10,000 S(A2B1C2) = 9,500 S(A3B1C3) = 6,500 S(A1B2C2) =12,000 S(A2B2C2) =11,000 S(A3B2C1) =13,000 S(A1B3C3) =15,000 S(A2B3C1) =10,500 S(A3B3C2) =12,500
第四节 现场实验
现场实验的类型 研究者操控自变量的实验 自变量随环境自然变动的实验
比较：不同？ 比较：相同？
测量因变量
测量因变量
自变量是研究者操纵的，能引起被试的状态变化和反应变 化的条件或因素。 自变量本身是能变化的。自变量的变化有质的变化和量的 变化。 自变量的种类很多，大体可以分为四类： (1)作业或任务。 (2)环境刺激。 (3)机体变量。 (4)暂时的被试变量。
第三节 准实验设计
统计分析法： 最佳的统计分析方法是以两组的前测分数做为共变量，而进 行共变量分析。
第三节 准实验设计
2、 时间序列设计 模式： o1 o2 o3 o4 x o5 o6 o7 o8 设计步骤： (1)在呈现实验处理前，给予受试者一系列的定期性前测。 (2)给予受试者实验处理。 (3)实验处理后，给予受试者一系列的定期性后测。 统计分析：比较理想的分析方法是使用趋向分析。
第七章实验研究法1
• 4．在实验条件控制上 • 由于教育实验具有社会性、整体性和 综合性等特点，导致教育实验的控制不 可能像自然科学实验的控制那样严密， 对实验条件的控制具有准控性。另外， 在教育实验结果上，不能完全客观测量， 同时还涉及对被试的实验道德问题。
三、教育实验研究法的类型
• • • • • 1．实验室实验 2．自然实验 1．探索性实验 2验证性实脸
• •
• • •
一、教育实验设计的效度
• （一）教育实验的内在效度 • 内在效度是指研究结果能被明确解释 的程度，即指自变量与因变量的因果联 系的真实程度，即研究的结果。要提高 教育实验的内在效度，就必须控制各种 外部因素。实验设计过程中研究者要充 分发现可能威胁内在效度的因素。
影响内部效度的因素
二、教育实验设计的步骤
• （一）陈述研究问题 • 课题的表述主要是为了清楚说明本课 题的范围和变量的限定，为研究活动提 供一个聚焦点，并且，它也为研究设计 提供了起点，因为只有在研究所涉及的 范围和变量明确之后，才可能作出具体 的设计。
• （二）提出研究假设 • 实验假设是引导我们收集资料的桥梁。 明确假设检验的内容，才能有效地进行 研究设计、收集资料、分析实验结果、 验证假设、实验目的。假设是在研究问 题的陈述中形成的，研究问题的陈述可 以有一个或多个假设与之相联系。
前测一后测控制组设计的局限性
• 在人力、物力和时间上不是很经济。 • 实验设计不能检测前测与实验处理的交
互作用。
• （三）分析研究变量 • 研究变量的分析是全面分析教育实验 中涉及的自变量、无关变量和因变量。 • 1．明确实验的自变量。在教育实验 • 中，自变量常常是教材、教法、教学手 段或教学组织形式等。
• 2．选择因变量及适当的测量手段 • 对因变量的选择与测定要考虑以下几个问题： • 首先要确定所选择的反应变量是能够提供有 关研究问题信息的； • 第二要决定怎样进行测定，如何选用适当的 测量方法、度量单位及必要的技术手段； • 第三要考虑测量数值的可能准确度。
人教版高中化学必修第二册 第七章 实验活动8：搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点
甲烷
分子式
结构式
CH4 结构特点
环节二 搭建甲烷分子的球棍模型
对搭建好的甲烷分子的球棍模型进行观察，分析其结构特点。
甲烷的分子式：CH4
甲烷的结构式：
甲烷分子的结构特点： (1)正四面体空间结构，碳原子位于中心，4个氢原子位于4个顶点。 (2)4个C-H是极性键，键长相等， (3)4个C-H之间的夹角(键角)相等，都是109°28′。 (3)4个氢原子在空间位置上是等同的，用一个氯原子取代任意1个 氢原子都得到相同的物质，即一氯甲烷没有同分异构体；用2个 氯原子取代任意2个氢原子也得到相同的物质，即二氯甲烷也没有 同分异构体。同样，三氯甲烷和四氯化碳都是各自只有一种结构。
3.烷烃分子中的碳原子与其他原子的结合方式是( A )。 A.形成4对共用电子对 B.通过非极性键 C.通过两个共价键 D,通过离子键和共价键
课堂练习
4.二氯甲烷的结构式可表示如下，它们二者是否互为同分异构体？
二者不互为同分异构体，是同一种物质。
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环节一 认识球棍模型
环节一 认识球棍模型
球棍模型，是一种分子结构模型，用来表现化学分子的三维空间分布。
问题：观察模型箱中各种球、棍，思考其代表的是 什么原子、什么化学键？ 黑球：碳原子 白球：氢原子 棍：共价键 单键：灰白色的棍 双键或三键：紫色的棍
环节二 搭建甲烷分子的球棍模型
填写下表，并搭建甲烷分子的球棍模型。
乙烷
分子式
结构式
乙烯
分子式
结构式
C2H6
乙烷的结构特点： (1)立体结构
C2H4
乙烯的结构特点： (1)平面结构，
(2)键角：109°28′
(2)键角：120°
第七章 实验八伏安特性曲线
探究小灯泡的伏安特性曲线考点一实验原理与电路设计1．[电表读数及实验电路](2015·浙江理综·22)图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．图1图2(1)根据图1画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6 A，电压表量程为3 V．所示读数为：①________、②________、③________、④________.两组数据得到的电阻分别为________和________．2．[器材选取和电路设计]小亮同学为研究某电学元件(最大电压不超过2.5 V，最大电流不超过0.55 A)的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：A．电压表(量程3 V，内阻6 kΩ)B．电压表(量程15 V，内阻30 kΩ)C．电流表(量程0.6 A，内阻0.5 Ω)D．电流表(量程3 A，内阻0.1 Ω)E．滑动变阻器(阻值范围0～5 Ω，额定电流为0.6 A)F．滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω，额定电流为0.6 A)G．直流电源(电动势E＝3 V，内阻不计)H．开关、导线若干．该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据(I和U分别表示电学元件上的电流和电压).(1)为了提高实验结果的准确程度，电流表选________________；电压表选________________；滑动变阻器选________________．(以上均填写器材代号)(2)请在虚线框中画出实验电路图．3．[器材选取和电路设计]要测绘一个标有“6 V 2.5 W”小灯泡的伏安特性曲线，要求多次测量尽可能减小实验误差，备有下列器材：A．直流电源(6 V，内阻未知)B．电流表G(满偏电流3 mA，内阻R g＝10 Ω)C．电流表A(0～0.6 A，内阻未知)D．滑动变阻器R(0～20 Ω，5 A)E．滑动变阻器R′(0～200 Ω，1 A)F．定值电阻R0(阻值1 990 Ω)G．开关与导线若干(1)由于所给实验器材缺少电压表，某同学直接把电流表G作为电压表使用测出小灯泡两端电压，再用电流表A测出通过小灯泡的电流，从而画出小灯泡的伏安特性曲线，该方案实际上不可行，其最主要的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________.(2)为完成本实验，滑动变阻器应选________(填器材前的序号)．(3)请在图3中完成本实验的实物电路图的连线．图3考点二数据处理及误差分析4．[实物连接及数据处理](2015·福建理综·19(2))某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图4甲所示，现已完成部分导线的连接．①实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；图4②某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为________A；③该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将________只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为________W(保留两位小数)．5．[两种图线结合处理实验数据]由金属丝制成的电阻器阻值会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，亲自动手通过实验描绘这样一个电阻器的伏安特性曲线．可供选择的实验器材有：A．待测电阻器R x(2.5 V,1.2 W)B．电流表A(0～0.6 A，内阻为1 Ω)C．电压表V(0～3 V，内阻未知)D．滑动变阻器(0～10 Ω，额定电流为1 A)E．电源(E＝3 V，内阻r＝1 Ω)F．定值电阻R0(阻值为5 Ω)G．开关一个和导线若干(1)实验时，该同学采用电流表内接法，并且电阻器两端电压从零开始变化，请在方框内画出实验电路图．(2)按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下：R全表格中的空格，然后在图5中画出电阻器的伏安特性曲线．图5(3)该同学将本实验中的电阻器R x以及给定的定值电阻R0二者串联起来，接在本实验提供的电源两端，则电阻器的实际功率是________W．(结果保留两位小数)考点三实验拓展与创新6．[实验创新]LED二极管的应用是非常广泛的，2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二，以表彰他们发明了蓝色发光二极管(LED)，并因此带来的新型节能光源．某同学想要描绘某发光二极管的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示.A．电压表(量程0～3 V，内阻约20 kΩ)B．电压表(量程0～15 V，内阻约100 kΩ)C．电流表(量程0～50 mA，内阻约40 Ω)D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约2 Ω)E．滑动变阻器(阻值范围0～20 Ω，允许最大电流2 A)F．电源(电动势6 V，内阻不计)G．开关，导线若干图6(1)该同学做实验时，电压表选用的是_______，电流表选用的是_______(填选项字母)．(2)如图6甲中的实物连线已经连了部分电路，请按实验要求将实物图中的连线补充完整．(3)根据表中数据，请在图乙中画出该二极管的I－U图线．(4)若此发光二极管的最佳工作电流为15 mA，现将此发光二极管与电动势为3 V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R＝________ Ω的电阻，才能使它工作在最佳状态．(结果保留两位有效数字)7．[实验拓展](2013·江苏单科·10)为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压U和电流I，利用P＝UI得到电功率，实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V 1.8 W”，电源为12 V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10 Ω.图7(1)准备使用的实物电路如图7所示，请将滑动变阻器接入电路的正确位置．(用笔画线代替导线)(2)现有10 Ω、20 Ω和50 Ω的定值电阻，电路中的电阻R1应选________Ω的定值电阻．(3)测量结束后，应先断开开关，拆除________两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材．(4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图8所示，请指出图象中不恰当的地方．图8。
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37
线索间的互动
距离差异的感受性是每一种线索所产生的感受性的算 术总和： 1 1 1 1 D D1 D2 D3 线索间的交互
线索综合 线索优势 线索分离 线索互补 线索平均 线索再解释
38
线索综合 线索综合：两个或更多的深度线索结合可以提 高深度敏感性。 线索优势：发生冲突时，一个会超载另一个， 占据主导地位（P395，图7-35a) 线索分离：每个线索都被解释成来自不同的物 体 线索互补：相互补充，如当双眼视差无法起作 用时，几何透视便可发挥更大的作用 线索平均：作用相互抵消。 线索再解释：用于解决线索冲突
第七章 知觉 Perception
章节
直接知觉和间接知觉 视知觉和听知觉 空间知觉 时间知觉 无觉察知觉
2
直接知觉和间接知觉
历史渊源 直接知觉实验 间接知觉实验
3
历史渊源
直接知觉论
知觉的刺激物说—人只需要借助刺激信息,而无需 借助经验,就能产生有关刺激的直接知觉(Gibson, 1950, 1966, 1979).
22
听觉基本实验
听觉掩蔽实验
纯音对纯音掩蔽 噪音对纯音掩蔽 噪音和纯音对语音掩蔽
听觉定位
依据三条双耳线索:强度差, 时间差和周相差
可见言语
语图仪:将复合音或语言分析为组成成分频率,显示 频率—强度—时间形式变化的仪器 可见言语的转化原理
23
音乐知觉
基频缺失
乐音由基音和泛音组成,基音频率最低,泛音频率是基音的整 数倍,基音的频率就称为基频,乐音的音高和基音的音高很相 似 基频缺失:当将基音从整个音乐中去除后,乐音音高仍和原来 的基音音高很相似 基频缺失现象的解释
视错觉
运动错觉
似动现象:对没有空间位移的物体产生运动知觉.如: 动景盘
线条错觉
缪勒-莱尔错觉
自然错觉
月亮错觉:月亮在水平线上时,比月亮到正顶上时看 起来显得大
17
视错觉
18
视知觉组织
接近法则
视野中接近的对象容易被组合在一起
相似错觉
相似的对象容易被组合在一起
良好图形法则
41
时序知觉
顺序
“顺序”阈限：声音间隔达到一定程度时，被试能 区分两个声音的前后 “顺序”阈限不因通道不同而不同 意识角度区分“不同时”阈限和“顺序”阈限 “不同时”阈限依赖于感官的结构，而“顺序”阈 限则依赖于大脑
42
时距知觉
动物时距知觉的研究
时间泛化程序 二分程序 固定时程强化程序 峰值程序
1. 2. 3. 4. 5. 良好图形的5个要求 共同命运 对称 平行 连续 封闭
19
视知觉组织
同步法则
我们倾向于将在同时刻发生的视觉事件组合在一 起 书中呈现一列均匀排列的点，点的明暗交替变换， 同一时间内只有一半的点会发生明暗反转，而别 一半的点维持原来的明度，观察者就能看见同步 变化的那些点被组织在一起。
人类时距知觉的研究
43
时间泛化程序
实例：要求老鼠学会辨认4秒的时距（Church & Gibbon, 1982)—P401 结果：T为刺激延时（从0.8到7.2秒的9个时间， 其中4.0秒的出现概率为0.5)，S+反应延时，可 见老鼠已能辨别4秒，因为刺激延时和反应延 时相等时，反应率最高
V
1
A 57.3 D
其中,A为物体大小,D为距离
15
视觉研究中的基本实验
临界闪光频率
定义:每分钟闪光的次数增加到一定程度时,人眼就 不再感到是闪光而感到是一个完全稳定的或连续的 光,这就是闪光融合,闪光刚刚达到融合时的光刺激 间歇的频率称为临界闪烁频率 转盘闪光测试法
16
8
三维图形的知觉测验(Hudson,1960)
测验材料
7幅图,每一幅图都包含三条深 度知觉线索—熟悉大小\重叠和 透视
程序
向被试提问,问题主要包括:“这 个人在做什么”,“羚羊和大象哪 个比较近”等等
结果
三维知觉者:正确回答 两维知觉者:针对上图,给出“大 象在人与羚羊的中间”等的错 误回答
视崖实验(Gibson & Walk, 1960)
5
视崖实验(Gibson & Walk, 1960)
实验背景
吉布森和沃尔克从生态学角度出发,假设深度知觉是原始生 物机制的一部分
实验方法
被试:为了排除后天经验作用,选择6-14个月大的婴儿和刚出 生的小动物 仪器:视崖,包括“浅滩”和“视崖”两部分 程序:由母亲召唤或用食物引导婴儿和小动物向“浅滩”或 “视崖”爬
d a 2 d
36
空间知觉的产生
双眼辐合于P，P成单一视像，B和R落在潘诺 区内，也成单一视像，B1、B2间和R1、R2间 都存在视差，其中一点（B1、R1）距离中央 凹近，另一点（B2、R2）较远，如果距离中 央凹较近的点（B1）在鼻侧，就能产生近的知 觉，如果距离较近的点（R1）在颞侧，那么就 产生远的知觉。
33
双眼线索
双眼视差的生理基础 视野单向区 复视 双眼视差的计算 空间知觉的产生
34ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
生理基础和视野单向区
生理基础
双眼视野：双眼视野重叠的部分，但影像不完全重叠 半交叉：两眼视野相应区域到达大脑同一部位 大脑皮层对双眼视差整合
视野单向区
P和F之所以能知觉为单一物体，是由于双眼网膜影像点为 对应点，当辐合角不度，所有能形成单一视像的点构成通 过两眼节点的圆，这个圆就是视野单向区 视野单向区在近处是凹形的，中等距离是水平的，而远处 则是凸形的 垂直视野单向区，顶端向外倾斜
9
三维图形的知觉测验(Hudson, 1972)
三叉戟图形测验
三维知觉者:临摹矛盾的三叉戟所需的时间远远超 过了临摹普通三叉戟 两维知觉者:无区别
10
知觉恒常性
知觉的恒常性
网膜影像发生改变,但知觉仍保持恒常,由于在纯刺 激作用下,我们总是只对网膜影像反应,不可能产生 知觉恒常,所以我们将其解释成经验的作用
音乐的和谐性
探测音法:弹奏整个八度音级(音调情境)和一个探测音,并要 求被试评价探测音与音调情境和和谐程度(Krumhansl & Shepard, 1979) 测量和弦和谐度的方法(Bigand & Pineau, 1997)
24
空间知觉
肌肉线索 物理线索 双眼线索 线索间的互动
不可能图形 三维图形的知觉测验 知觉恒常性
7
不可能图形
不可能图形
一种无法获得整体知觉经验 的图形,也可说是一种特殊的 错觉
有无经验信息的作用产生 了两种不同的知觉结果
只有刺激信息作用时知觉结 果为:图的每一组成部分本身 都是完美无缺的 经验告诉我们:只有高度间的 落差才会产生瀑布,可图中瀑 布却既无始也无终.
20
听知觉
听觉量表 听觉基本实验 音乐知觉
21
听觉量表
音高量表
表示频率和音高(单位为美mel)的关系 制作方法:两分法和多分法
等响 曲线
表示响度水平相同的各种频率纯音的声压级连成的 曲线 制作方法:调整法
等高线
表示音高,强度和频率三者间的关系 制作方法:调整法
39
第四节 时间知觉
时序知觉 时距知觉
40
时序知觉
“同时”与“不同时”
促声融合:同时向两耳呈现“嗒”声,感觉为来自偏 左“中央耳”的单一声音 左右间隔一秒,先向左耳呈现“嗒”声，仍被感觉 为单一声音，不过更偏左 “不同时”阈限：声音间隔达到一定程度时，被区 分为两个声音。“不同时”阈限因人而异 “不同时”阈限的生理机制 不同通道，“不同时”阈限不同
44
二分程序
程序：较短刺激延时对应一种反应，较长刺激 延时对应另一种反应（Church & Deluty, 1977)—P402 结果：通常用长反应率和刺激延时间的心理物 理函数表示
45
固定时程强化程序
定义：两次强化间的时间间隔固定 实例：要求鸽子在固定强化延时为30秒、300 秒和3000秒情况下反应（Dews, 1970)—P404 结果：越逼迫强化时程的尾声，反应率越高 渐进模式
实验结果
婴儿拒绝爬向“视崖” 在“视崖”处,小动物感觉到害怕 问题:6个月大的婴儿是否仍具有深度知觉经验?
6
间接知觉实验
实验逻辑
间接知觉论强度经验信息的主导地位,所以实验中, 往往创造经验信息和刺激信息相矛盾的情境,来分 离只有刺激信息独立作用时和只有经验信息参与时 两种不同知觉
单眼运动视差
观察静止物体时，做头部运动，会发现近物和头的 运动方向相反，而远物和头的运动方向相同 实验：呈现三排随机点，当头从一侧移向另一侧时， 三排点的移动方向不同，这便产生明显的深度差异， 如Rogers & Graham, 1979
32
几何透视
纹理梯度
距离愈远，纹理愈细愈密 纹理梯度提供物体的大小和距离和信息（图C）， 两面所成夹角的信息（图D），平面距离信息（图 E，距离的突然改变导致了密度的突然改变），形 状的信息（图F和图G）
间接知觉论
知觉经验论—视知觉源于视觉经验(Helmholtz, 19 世纪中叶) 假设检验过程—根据过去经验提出假设,知觉检验 (Bruner, 1957; Gregory, 1970).
直接知觉和间接知觉的一体两面性
4
直接知觉实验
实验逻辑
实验设计的要点为排除过去经验对被试的影响.如 果在排除过去经验的情况下,被试的实验结果和未 排除时一样,那么即可证明知觉无须已往经验的支 持