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初中物理中常用的实验方法范文1
中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）18-210-01
物理是一门以观察和实验为基础的学科，实验教学是物理知识教学的基础。在《初中物理课程标准》同时也指出，在突出科学探究内容的同时，也要重视研究方法的指导，使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中，逐渐拓宽视野，初步领悟到科学研究方法的真谛。由此可见，实验教学中蕴含着大量的科学方法，正确地掌握物理实验的探究方法，有助于揭示物理现象、物理规律的本质属性和内部规律。
既然物理实验方法这么重要，我们怎样才能让学生掌握，并能应用自如呢？首先我们要对初中物理教学中常用的探究实验方法有所理解。初中物理实验探究方法主要有以下几种：
1、控制变量法：为了研究物理量与影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其他因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的法。这种方法在整个初中物理实验中的应用比较普遍
2、等效替代法：研究某一个物理现象和规律时，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。这种方法若运用恰当，不仅能顺利得出结论，而且容易被学生接受和理解。
3、转换法：有的物理量不便于直接测量，物理现象不便于直接观察，通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象，从而获得结论的方法。
4、类比法：类比法是一种推理方法。为了把要表达的物理问题说清楚，往往可用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明抽象的、无形的、陌生的事物，通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特征，去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征。
5、图像法：图像是一个数学概念，用来表示一个量随另一个量的变化关系，很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况，因此图像在物理中有着广泛的应用。在实验中，运用图像来处理实验数据，探究内在的物理规律，具有独特之处。
6、理想化方法：指在物理教学中通过想象建立模型和进行实验的一种科学方法。可分为理想化模型和理想化实验。理想化模型就是指把复杂的问题简单化，把研究对象的一些次要因素舍去，抓住主要因素，对实际问题进行理想化处理去再现原形的本质的东西，构成理想化的物理模型。这是一种重要的物理研究方法。
7、对比法：“比较”是人们常用的探究方法，是找出事物之间的差异点和共同点的研究方法，比较事物间的相同特征或相异特征。
下面就初中物理实验《探究影响导体电阻大小的因素》中运用的探究方法――控制变量法，来谈谈怎样进行探究实验方法的教学，希望能起到抛砖引玉的作用。
1、作为教师，你首先要明确该实验用哪种实验方法最合适，也就是说先要确定实验方法。这就要求你对各种实验方法都要有深入的认识，并有所研究。
2、在实验问题的提出时就开始渗透实验方法的思想，并让学生联系实验提出的问题和假设来寻找，并确定实验的变量。例如在《探究影响导体电阻大小的因素》实验教学中，当我们换用不同的电阻进行实验时，发现灯泡的亮度是不一样的，那样就可以提问“为什么灯泡的亮度不一样？”来引导学生去分析比较，得出影响导体电阻大小的因素可能是导体的材料、长度和横截面积，还有温度，从而确定该实验的变量。
3、确定变量后，要引导学生用怎样的实验方法进行实验。在该实验中，我们确定了四个实验的变量，那么我们就可以提问“我们怎样才能知道这些变量与电阻的关系？怎样进行研究？”让学生认识到，要研究每个变量与电阻的关系，就必须在每次实验中控制另外的变量保持不变。这样自然而然的，我们就可以提出实验要使用的实验方法――控制变量法。接着教师要把控制变量的思想介绍给学生，使学生逐步领悟到控制变量法的实质要领，为之后的实验方法的教学作好准备。
4、学生明确了实验方法后，但是对该实验方法还处在认识阶段，还没有理解，更难说得上运用。这就需要我们引导他们来运用这种实验方法来进行实验。在该实验设计中，根据控制变量法的要求，我们就需要准备不同材料、不同长度、不同横截面积的金属导线。那么在实验操作中我们应该选用那些金属导线进行实验呢？这样一个问题的提出又可以让学生对控制变量法有更深的认识。例如，在探究导体电阻的大小与导体材料的关系实验时，我们就可以引导学生根据控制变量法的思想，选用相同长度、相同的横截面积，不同材料的的导线来进行实验。
初中物理中常用的实验方法范文2
学习兴趣是推动学习的最有效的内部动力。在物理教学过程中,教师应注意采用各种方法来激发学生的学习兴趣。这对提高教学质量,减负及调动学生的非智力因素无疑是十分有效的。在物理教学中,联系生活和生产实际,往往能激发起学生的兴趣。
在教学中创设情境,激发学生的学习动机,培养学生的学习兴趣,使它们自觉地、主动地去探索知识,寻求正确结论。利用故事,激发联想。在导入新课中,适当引入一些与教学内容有关的故事、寓言、典故、谜语、趣闻、谚语等,可以帮助学生思考问题,丰富联想,可使他们兴致勃勃地投入到新知识的学习中去,变好奇心为浓厚的学习兴趣。吸引学生的注意力。可有意识地安排一些能引起学生兴趣又能与物理学科内容密切联系的小实验,及生活中常见的但学生又一时无法解释的问题来吸引学生的注意力。
初中物理教学是探究式教学。探究式学习以发展学生个性、培养创造性人才为目的。因此,初中物理探究式课堂教学,必须保证学生的主体地位,体现学生主体特征,使学生在教师的组织、指导下,独立思考,自主实践,主动学习。例如,在“研究影响液体蒸发快慢的因素”教学中,我们选择了学生自主学习的教学方式,学生以小组为单位,先猜想影响因素,再设计检验方式和途径,然后进行实践(实验)检验,最后写出研究报告。学生提出了温度、空气湿度、气候、液体表面积、表面空气流动快慢、液体的质量、体积都能影响液体蒸发的快慢等许多猜想,做了“比较一杯开水和一杯冷水蒸发”“比较用电吹风吹和不吹的两杯水的蒸发”“比较一杯水和一桶水的蒸发”等大量实验,查阅了管道输水、动物散热等大量资料,写出了”影响液体蒸发快慢因素的探讨”“‘蒸发’研究实验报告”等大量研究报告和小论文。教学活动全过程,充分体现了学生主体特征。
初中物理中常用的实验方法范文3
关键词：物理实验教学 探究型实验 建立物理概念
【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】
一、 建立物理概念型实验
概念是科学大厦的基石，学习科学、探索科学都是从最基础的概念建构开始的。初中物理概念教学的基本特点是人们在感觉、知觉和表象有效积累的基础上，通过分析综合、抽象概括等思维活动形成的，所以概念给人们的感觉是抽象的。但是概念并非凭空产生的，离开了感觉、知觉和表象的有效积累，也就无法科学、有效地建构概念。初中生刚刚开始接触物理，对物理科学还比较陌生，甚至还有点畏惧，所以让学生充分地体验趣味的物理实验，观察独特的物理现象，不断地丰富感性积累，不仅有利于学生物理概念的高效建构，也有利于激发学生的好奇心和学习物理的兴趣、愿望，符合中学生认知特点和认知规律。
二、 探究物理规律型实验
物理教学要求学生能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题，并通过参与科学探究活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案，初步认识科学研究方法的重要性，学习信息处理方法，培养学生对信息的有效性作出判断并提高信息处理能力，最终能从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，培养学生利用已有的物理知识和相关的数学知识对收集的数据和信息的分析概括能力。
对于初中阶段的物理来说，控制变量法是物理学中常用的探究方法，在探究过程中有着举足轻重的作用。这些实验的探究过程中，对不同的实验要求也有很大的差异，有些实验只要能探究出影响因素的定性关系，而有些实验则要求探究出各物理量之间定量关系，因此对设计实验和实验过程的观察和测量的要求也不同。
1. 定性探究型实验
以“探究影响液体蒸发快慢的因素”为例，我们的学生大都来自于农村，根据学生已有的生活经验：晾晒衣服时怎样做使衣服干得快？农忙季节收割完的稻子，父母是怎样使稻子晒干得快的呢？引导学生进行有依据的猜想，进而根据控制变量法进行设计实验：在两块相同的玻璃片上各滴上一滴相同大小的酒精（或者水），一块自然放在教室内，一块放在酒精灯上加热，观察哪块玻璃上的酒精干得快，从而分析现象，可以得出“液体蒸发快慢跟液体的温度有关，温度越高，液体蒸发越快”的结论。像这类实验，学生可以通过一些简单的实验观察，就可以分析比较实验现象归纳得出各物理量之间的定性关系。因此实验设计要求相对比较简单，对测量的要求和精确度都不高，实验操作简单易行。
2. 定量探究型实验
初中物理中“探究浮力的大小”和“探究通过导体的电流和电压、电阻的关系”的两个实验是最为典型的定量探究实验，下面以探究欧姆定律为例。在学生学习了“电阻”和“滑动变阻器的使用”知识后，学生很容易猜想到影响电流大小的因素有电压和电阻，通过前面的一些实验探究和生活经验能猜想出他们之间大小变化的关系。在此实验中，设计实验电路及实验步骤和分析实验数据得出电流与电压、电阻的定量关系是本节教学的重点和难点。在学生分析使用控制变量法“探究导体中的电流与电压关系时”，要保持电阻一定，改变电压，测出相应的电流值。我让学生在桌上所提供的实验器材中找出所需的器材，不难设计出如图1所示实验电路，再探讨“通过该实验能否得出电流与电压的关系？存在什么不足？应如何改进？”学生通过讨论得出可以通过改变电池的节数即电源电压或串联不同的电阻或串联滑动变阻器等多种实验方案，最终确定了如图2所示的便于操作简单易行的实验电路。而在探究电流与导体的电阻的关系时，学生讨论出控制变量法的实验方案：控制电压一定，改变电阻的阻值，测出相应的电流值。学生很快地设计出了如图3所示的电路，老师提出“根据你设计的实验电路，说说如何操作完成实验？”学生回答：“只要不改变电源电压，更换定值电阻，测出相应的电流就可以了。”据于学生现有的知识和初中物理知识的局限性，让学生利用电压表测出电阻两端的电压，再更换定值电阻，学生发现电压表的示数却改变了，那应该怎么办才能使电压保持不变呢？我提示学生：在上面设计的实验中，我们通过调节滑动变阻器来改变电压，那现在电阻两端的电压改变了，该怎样使电压保持不变呢？同学们恍然大悟：同样可以通过调节滑动变阻器，使变化的电压再变回来，很快地设计出了图2所示的电路，并设计出了实验操作步骤：闭合开关后，调节滑动变阻器，使电压表的示数为某一值，再更换定值电阻后，再次调节滑动变阻器，使电压表的示数仍为原来的值，读出电流表的示数；还有学生指出：更换定值电阻太麻烦，可以用电阻箱来替代定值电阻，可以省去重新拆接电路的麻烦。分析实验数据要得出电流与电压、电阻的定量关系，对初中生来说也是难点，所以我采用了让学生绘制电流与电压、电流和电阻的关系图像，能让学生将数形结合得出“当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比”的定量关系，从而归纳得出欧姆定律。
初中物理中常用的实验方法范文4
关键词：实验教学；思路；创新
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2014）09-0149
一、基本仪器的使用是实验的基础
实验的仪器就是实验的工具，它是做实验的基础。因此对常用的物理仪器的熟练运用是尤为重要的。常用的物理仪器在初中阶段主要有刻度尺、量筒（量杯）、天平、秒表、弹簧测力计、温度计、压强计、电流表、电压表、滑动变阻器等。在教学中，教师应教会学生熟练地使用实验仪器，才能很好地完成实验任务。
二、实验要融合物理思维方式
在实验中常用的物理思维方法有等效法、替代法、累积法、控制变量法等。并能在每个实验中找出到底用了什么物理思维方式。譬如，如何测一张纸的厚度或如何测一颗钮扣的体积就用到了累积法的物理思维方法。再如：在做物体的动能和什么因素有关的实验中，先控制好质量m不变，得到速度v越大的物体，具有的动能也就越多；再控制好速度v不变，得到质量m越大的物体，具有的动能也就越多。这就是用控制变量法的物理思维方法来进行实验探索的。因此，在实验教学中通过找各实验的思维方法，让学生举一反三、触类旁通，很好地理解并完成各类探索型实验题，在此基础上才可能进一步培养学生的创新能力。
三、保持积极态度，主动探索实验研究
积极一点，你就领先一步，领先一步，你就领先一个时代。学习不是一蹴而就的，需要有毅力和积极心态，否则只能半途而废，无功而返，因此在实验学习过程中必须注意以下几点：
1. 分析研究实验中的异常现象，注意实验的改进。例如：初中物理课本对晶体熔化实验中，用冰做这个实验的原料，书中采用普通水浴加热法，由于水温不可能太低，所以几乎看不到冰先升温再熔化的过程，而且熔化速度又非常快，不利于学生的观察，出现了这种异常现象，教师应改进一下实验方法，可以采用酒精和水的混合溶液取代水给冰加热，因为酒精溶液的凝固点远低于0℃，实验时可预先取浓度50%左右的酒精溶液，把冰块敲成小碎冰，取30克左右装入口径约30毫米的试管，插入温度计和金属搅拌器，然后把试管放入盛酒精溶液的烧杯中，装置好以后，用酒精灯缓缓地给烧杯加热，这样就可以完整的展现出冰吸热升温，冰吸热熔化温度不变，水吸热升温三个阶段。当然酒精溶液加热到30℃即可，这样可确保安全。
2. 做好课外小实验。例如：初中物理课本中的制作“土电话”的实验可以让学生自己回家作此实验，做好后，第二天课上进行评比。通过这类小制作，更能激发学生动手能力和创新探索能力的培养，对于好的作品还可推荐给校自制作品展览室，这样又可以进一步激发学生制作的兴趣。这个实验还可以验证固体能够传声，也有利于培养学生对实验的多种情况的分析，有利于创新探究能力的培养。
3. 留心注意分析日常生活中的物理现象。又如：雷雨后，看到天空中出现了五颜六色彩虹，要分析它到底属于什么物理现象。这种方法可以培养学生仔细观察的能力，只有认真的观察，才能发现实验中的深奥之处，才能有所发现，有所创新。
四、运用“奇特、新颖、有趣”的实验，创设情境教学活动
实验往往会让学生感到出乎意料，能顺应学生的“好奇、好动、好玩、好胜”的心理，大大刺激学生感观，激发学生的学习兴趣。“兴趣是最好的老师”。实验产生的新信息要遵循学生已有的“认知结构”，引发学生的注意，唤起学生的思考，以此引入新课、新概念、研究物理新规律。比如：《温度计》一节课，先演示用温度计的玻璃泡绑上一小团棉花，并粘上酒精，让学生观察温度计的变化。利用这个实验把学生的观察力吸引过来，引起学生的兴趣，发挥其主观能动性。然后介绍温度计的有关知识。再如，《压力和压强》这一节课用两块和物理课本一样大的木板，一块钉上一根钉子，另一块钉上8排6列的同样的钉子，准备两个气球、一块砖，把这两个气球分别放在钉子上，用砖分别压在两个气球上。让学生观察实验结果。学生发言：“一个被钉子刺破了，一个没破。”老师进一步发问：“为什么会这样呢？”这时全班学生眼睛发亮，被这个实验紧紧吸引，他们积极思考导致实验结果不同的原因在哪里呢？是不是老师在表演魔术呢？同学们议论纷纷。在学生欲知不能、欲罢不休的时候，教师顺其自然引入压力和压强的知识，引导学生阅读课本，自主寻找答案。既引发学生寻找答案的欲望，又培养学生阅读课文、理解知识的能力。做到以学生为主体、教师为主导的教学目的。这种以小实验导课的方法要求教师在教学和生活中注意收集素材，并且对实验操作要非常熟练。
初中物理中常用的实验方法范文5
科学探究的七个要素的基本要求是：1. 提出问题是进行科学探究的前提。试题主要涉及一些日常现象、自然现象、实验观察等问题，要求同学们能根据题设和已有的知识，提出与物理学有关的问题。
2. 猜想与假设是探究活动的重要环节，它是使同学们思维发散的最为活跃的阶段。在提出猜想与假设时，必须注意：它是在观察和实验的基础上，根据科学原理和科学事实而提出的，并不是“天方夜谭”。
3. 制定计划与设计实验，需要同学围绕探究的目的，分析实验原理，选择实验仪器，运用所学知识来设计实验方案，达到实验目的。
4. 进行实验与收集证据是得出探究结论的基础，要求同学们根据探究方案，利用观察、实验等方法，收集数据和信息，进行科学归纳和总结，得出结论。
5. 分析与论证、评估、交流，要求同学们运用归纳等思维方法，从物理现象和实验收集的大量证据中找出规律，得出初步结论。
针对以上具体要求，探究性试题常以“方法选用型”、“实验探究型”、“数据分析型”、“情景阅读型”等题型出现，现分别作简析如下。
一、 方法选用型
初中物理中常用的研究问题的方法有：猜想法、观察法、实验法、分析法、综合法、归纳法、分类法、隔离法、假设法、比较法、等效（替代）法、建立理想模型法、控制变量法、实验推理法、转换法、类比法等研究物理问题的方法。
例1 人类在探索自然规律的过程中，总结出了许多科学研究方法，如：“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“理想模型法”等。下面是初中物理中的几个研究实例：
① 研究电流时，把电流比作水流；
② 研究磁场时，引入“磁感线”；
③ 研究动能与速度的关系时，让物体的质量保持不变；
④ 研究光的传播时，引入“光线”。
其中，采用了相同研究方法的是（ ）
A. ①和② B. ②和③
C. ②和④ D. ③和④
例2 在科学实验时，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要进行多次实验。
① “测量物体的长度”时，多次测量；
② “研究杠杆的平衡”时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量；
③ “研究串、并联电路的电流特点”时，换用不同定值电阻，多次测量；
④ “用电压表和电流表测导体的电阻”时，多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值。
上述实验中为了寻找普遍规律的是（ ）
A. ①② B. ①③
C. ②③ D. ②④
答案是22题（C），25题（C），此类试题考查学生是否掌握研究物理问题的方法，熟悉一些研究方法，掌握其内涵是解决此类试题的关键。
二、 实验探究型
围绕科学探究过程中七个要素的要求，设计试题，以全面考查此方法的掌握程度和探究能力。
例3 在探究景程导体电阻大小的因素时：
（1） 小兵、小红两位同学作出了如下猜想：①导体的电阻与导体的长度有关；②导体的电阻与导体的横截面积有关；③导体的电阻与导体的材料有关。
（2） 他们在实验室选择了4根电阻丝，规格、材料如下表：
为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路：
（3） 为了验证上述猜想①，应该选用编号为 两根电阻丝进行实验；如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 （填序号）；如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 （填序号）。分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电流表示不相同，由此，初步得到的结论是：长度和横截面积相同时， 。
（4） 讨论交流时，有同学认为：可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。老师指出：此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化 （明显/不明显）。
三、 数据分析型
此类题型通常会给出一个表格和大量数据，要求学生找出数据中的所隐藏的规律，通过分析、归纳得出结论或完成实验。
例4 某物理兴趣小组用海波和石蜡探究固体熔化时温度的变化规律，他们的实验数据记录如下，请回答下列相关问题。
（1） 从表中数据分析得出，______是晶体，其熔点为______℃，在熔化过程中要_____热。
（2） 海波在10～11min温度上升快，原因是： 。
四、 情景阅读型
此类题目通常通过一段文字介绍，在设置的情景隐含一定的相关信息，让学生去挖掘、处理、探究，注重从生活走向物理，从物理走向社会，考查学生的阅读信息解决问题和探究新知的能力。
例5 积雪对公路行车的危害主要表现在路况的改变，路面积雪经车辆压过后，车轮与地面间的摩擦力减小，汽车易左右滑动。同时，汽车的制动距离也难以控制，一旦车速过快、转弯太急，都可能发生交通事故。专家研究表明，气温不同，积雪的厚薄不同，对行车的危害也不一样。当积雪厚度在5～15cm，气温在0℃左右时，汽车最容易发生事故。因为在这种条件下，路面上的冰雪常会是“夜冻昼化”现象的发生，即在相同气温条件下，融化了的冰雪不再结冰，从而减少交通事故的发生。
（1） 提出问题：在相同的气温条件下，为什么洒了盐的水不再结冰？
（2） 作出猜想： 。
猜想的理由： 。
（3） 能否设计一个实验验证你的猜想，写出实验方案及步骤，进行分析与交流。
① 设计实验： 。
② 实验步骤： 。
③ 分析与交流： 。
初中物理中常用的实验方法范文6
物理学是一门以实验为基础的学科.物理学的研究方法通常是在观察和实验的基础上,对物理现象进行分析、抽象概括和总结,从而建立物理的概念和原理.
因此,实验题是最能考查同学们对物理学科的学习能力的一种题型.它不仅能反映同学们的观察能力、动手动脑能力,而且还能反映同学们对物理概念和物理规律的理解程度,更重要的是它能再现同学们的情感、态度、价值观,所以实验题是每年中考试题中重要的题型之一,在一份试卷中所占比例越来越高,如2009年江苏省中考物理试题,实验题占约45%的分值.随着新课改的深入,实验题不仅在深度与广度上增加了,而且逐渐实现了从知识型到能力型的过渡,要特别注重做实验与背实验的区别,注重实验的过程性与操作性方面的考核.
二、物理实验题的类型
1.测量型实验题:分直接测量型和间接测量型两种.
直接测量型实验题主要考查各种常见仪器的使用和读数.正确使用常规测量工具是重点,中考试题中常涉及此类题.
间接测量型实验题主要是初中物理课程中几个重点实验,如对密度、浮力、机械效率、大气压、电阻、电功率等的测量,特别是“测定小灯泡的电功率”为每年所必考.
2.探究型实验题:此题型的素材背景通常从同学们比较熟知的自然、生活中的一些现象,抽象出与教材联系较紧密的问题,针对这些问题设置实验题,用于考查同学们灵活应用教材中所呈现的各种实验原理、思想与方法的能力.
3.设计型实验题:要求同学们自行设计实验方案,以考查同学们的综合运用能力、创新能力和独立解决问题的能力.这类题的特点具有基础性、开放性,贴近生产、生活,对同学们的知识迁移和运用能力的要求也较高.
4.开放型实验题:特点是题设条件不确定,解题方法多样化,答案不唯一.在考查同学们实验能力的同时,还考查其创新能力和发散思维能力.
三、典型试题解析
例1用托盘天平测量铜块质量时,应将天平放在桌面上,游码移到标尺的零刻度处,若天平的指针静止在图1甲所示位置,则可将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡.测量中,当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时天平平衡,则该铜块的质量为g.
解析此题属直接测量型实验题,考查的是质量测量工具天平的调节与使用.其中包括了怎样放置天平、如何判断横梁平衡及调节横梁平衡的做法,以及测量结果的计数.(水平右52.4g)
例2如图2所示,弹簧测力计的量程是,分度值是,挂在弹簧测力计下的鲤鱼所受到的重力是N.
解析本题考查的是弹簧测力计的分度值和读数等问题.(0～5N0.2N2.2N)
说明此类型对能力要求不高,但要求对仪器的构造、测量原理、计数方法、量程、分度值,以及使用和操作方法有较高的熟练程度.在初中物理中这类仪器不太多,主要包括:温度计、量筒(量杯)、天平、弹簧测力计、刻度尺、秒表、电阻箱、电流表、电压表、电能表等,平时多练习使用即可.
例3小丽做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样).
(1)如图3甲所示,小丽所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确.请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数.接下来应进行的操作是.
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)实验过程中,当电压表示数为V时,小灯泡达到额定功率,此时电流表的示数如图3乙所示,其值为A,小灯泡的额定功率为W.
解析此题属间接测量型实验题.考查点有:(1)测量小灯泡电功率的原理和电路连接;(2)操作过程中现象判断与故障排除;(3)实验数据采集与处理.(图略C2.50.240.6)
说明从本实验题可看出,做实验与不做实验是不同的,要求同学们在做实验时要认真观察,对发现的每一个细节现象,都要主动思考探究,才能将理论与实践结合起来,并能促进对知识的深度理解.如第(2)条,如果简单认为小灯泡不亮就是小灯泡坏了,需更换小灯泡,显然错了.再仔细分析,电流表有示数,则说明电路是通路,所以小灯泡肯定没有坏,应选C.
例4下面是小芳为了“测量小铁块密度ρ铁”所设计实验的部分方案.
实验器材:弹簧测力计(分度值0.2N,量程0～5N)、小铁块(约10cm3)、细线、烧杯、水.
实验步骤:①测量前将弹簧测力计的指针对准零刻度线;②将小铁块浸没于水中,读出弹簧测力计示数值F1;③从水中移出小铁块,读出弹簧测力计的示数值F2;④再做一次实验,将两次测得的数据填入表中(略);⑤用ρ铁=ρ水F2/(F2-F1)计算出小铁块的密度.
按照实验方案,小芳进行了实验.请你回答:
(1)小铁块受到的浮力的表达式:F浮=
.
(2)实验中弹簧测力计的示数值F2等于铁块重力的原理是.
(3)请对小芳的实验方案的不足之处作出两点评价:
a.;
b..
解析本题是测量小铁块密度的实验题.但所用的方法与常规方法不同,而是结合测浮力的方法来间接测定密度,所以要求同学不仅知道测定密度的基本原理,还要会灵活运用测浮力的方法,把需要测量的小铁块质量和体积都间接测量并计算出,才能测出小铁块的密度.另外,在测量操作过程中,还要注意测量工具的可操作性,这对同学的实验操作能力与对实验的认知能力要求较高.(F2-F1二力平衡的条件a.实验步骤②③造成实验误差增大.b.小铁块体积较小,两次弹簧测力计的示数差值较小,实验可行性差.)
说明间接测量型实验题考查的主要内容有:(1)实验原理、方法与步骤;(2)实验器材安装、电路连接,以及量程和分度的选择等;(3)实验操作过程中现象分析与故障排除等;(4)实验数据采集与处理分析;(5)实验方案、操作方法等过程评价.复习时不仅要对重点实验重点做,而且与该实验有联系的演示、测量、探究等随堂的小实验,也要综合进行复习.
例5利用身边常见的物品,做一些小实验是我们学习、研究物理的好方法,也是一种创新.请你用图4所示的塑料吸管和激光笔,从肯定与否定两方面分别设计一个实验方案,探究光在空气中是沿直线传播的.
(1)肯定:探究光在空气中是沿直线传播的.
(2)否定:探究光在空气中不可能是沿曲线传播的.
解析本题属设计型实验题.本题利用同学们身边的物品,进行探究性小实验设计,着重考查同学们的创新能力、实验探究方案设计能力和语言表达能力.该实验的关键是如何确定光传播路径是否为直线,具体方案如:(1)将塑料吸管和激光笔放在同一条直线上,将激光笔从吸管的一端照射,在另一端用手看能否接收到光斑;(2)将吸管在伸缩节处弯曲成任意的角度,将激光笔从吸管的一端照射,在弯曲端用手看能否接收到光斑.
说明物理实验方案设计首先要根据实验器材,来确定实验原理,然后制定实验步骤和具体做法.另外,设计方案时,要注意多次实验才能得出具有普遍意义的结论.这种题型能反映出同学的实验综合素质.
例6我们知道,许多物理实验要求在水平面上进行.请你应用不同的物理知识,设计两个简易实验,判断某狭长的直轨道是否水平,并完成下表.
解析本题属开放性试题,有多种答案.例:利用连通器原理;利用水平面总跟重力方向相垂直的原理;利用力的平衡原理等.
说明求解开放性实验题,需要同学们在日常生活中做个有心人,多思考、多做实验,试着从不同角度、用不同的方法去解决相同的问题,了解事物的内涵,提高自己的创新能力、思维发散能力.
四、类题精编
1.如图5(a)为人们常用的体温计,它是根据液体的性质制成的.体温计上部为三棱柱体,其一棱为半圆柱形,截面如图(b)所示.半圆柱形构造的作用相当于镜,能起到作用.图5(a)所示体温计的示数为℃.
2.小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值.实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是.
(2)如图6所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞时,记下弹簧测力计的示数为8.2N.
(3)用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为cm,计算得到活塞的横截面积为cm2.
(4)计算得到大气压强的数值为Pa.
(5)小明了解到班内同学的实验误差普遍很大,有的偏大,有的偏小.请分析,该实验过程中导致误差的因素有(请写出两条)
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3.小芳同学观察到许多建筑材料的截面多是V型或U型,这引起了她的好奇心.
提出问题:物体承受的压力与那些因素有关?
猜想与假设:
猜想一:物体承受的压力与物体的形状有关.
猜想二:物体承受的压力与物体的材料有关.
于是小芳利用如图7所示的装置,选取了纸条、细线、火柴盒和若干火柴棒,对猜想一进行实验探究.
进行实验与收集数据:
(1)选取材料和长、宽、厚相同的纸条若干.
(2)将一张纸条折成V型,放在装置上,在纸条两端距中点(支点)相同距离处,各挂一相同的火柴盒,在两端火柴盒逐渐增加数量的火柴棒,直到纸条被压弯为止,记录一端火柴盒中火柴棒的根数.
(3)将纸条折成U型或圆弧形,重复步骤(2).
(4)更换纸条将以上实验再做两次.
分析与论证:分析实验数据,可以得出的结论是(写出一条即可).
交流与合作:
①生产、生活和建筑中利用物体形状影响其承受压力的事例很多,如巨大的铁桥中多处使用了V型钢材.请你举出一个利用V型或圆形结构的实例.
②若要探究猜想二,实验中应使所选物体的和相同.
4.如图8所示,透明玻璃瓶内有一细棉线,细线下端系有一个泡沫塑料小球.请你设计一个实验,在不打开瓶盖和不损坏玻璃瓶的情况下,使瓶内的细棉线断掉.(器材可根据需要自选)
参考答案
1.热胀冷缩凸透镜放大26.5℃
2.(1)使注射器筒内没有空气(2)刚开始滑动(相对于注射器筒)或刚刚不动(相对于地面)(3)60.75(4)1.1×105(5)橡皮帽漏气筒内没有完全排尽空气活塞与注射器筒间不完全密封活塞与注射器筒间有摩擦弹簧测力计的示数不稳定或不准确等
3.相同完全相同的纸条,圆弧形承受的压力最大(或物体承受的压力与形状有关)①V型:角钢厂房屋架塔吊支架
