中考物理題型解題技巧點撥之實驗題

　　中考實驗題是制約許多同學(xué)物理難以取得高分的“瓶頸”，這其中主要原因是大多數(shù)同學(xué)動手實驗的機會很少，所以對許多實驗現(xiàn)象和過程缺乏感性認(rèn)識，另外在解答實驗題時由于沒有掌握一般的方法和技巧，導(dǎo)致思路混亂，甚至無從下手。實驗的題型從不同角度分類有多種。這里主要介紹常見的幾種常見類型及其解答的一般方法。

　　1.基礎(chǔ)測量型實驗。主要考查基本測量工具的正確選用、使用、讀數(shù);重要的演示實驗、學(xué)生實驗中器材或裝置的名稱及用途(如：例1)。

　　2. 典型測定型實驗。其中密度、并聯(lián)電路電流、串聯(lián)電路電壓、滑輪組的機械效率、小燈泡電功率的測定，伏安法測電阻，向來都是中考的重點實驗。對于這類實驗題首先要明確實驗?zāi)康�，然后�?lián)想所學(xué)過的公式規(guī)律，如密度公式、測定小燈泡電功率的實驗原理等，對于這類實驗重點應(yīng)放在掌握每個實驗的原理、設(shè)計思路、操作步驟，記錄表格的設(shè)計，關(guān)鍵器材在實驗中的作用以及是否需要多次測量求平均值(如：例2)。

　　3.科學(xué)探究型實驗。一個完整的探究型實驗，首先是對某物理現(xiàn)象提出猜想，然后依據(jù)一定的思想方法確定實驗方案，選擇實驗器材，進(jìn)行實驗研究，最后還要對實驗中得到數(shù)據(jù)或觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行分析歸納，從而得出結(jié)論。一般中考題中只考整個過程的一部分，主要分為以下幾種類型：

　　(1)對“提出問題”要素的考查(2)考查“猜想與假設(shè)”要素 ;(3)考查“制定計劃與設(shè)計實驗”要素;(4)考查“分析論證”要素;(5)考查“評估”要素 ;(6)對學(xué)生探索知識的過程和方法的考查(如：例3-6)。

　　典例分析：

　　答案：

　　【例1】圖示是我們實驗用的天平，放在水平工作臺面上，砝碼盒中

　　配備的砝碼有50g、20g、10g、5 g等�，F(xiàn)有一質(zhì)量待測的物

　　體，估計其質(zhì)量在30g左右。

　　請將以下實驗操作補充完整：

　　(1)把游碼移到標(biāo)尺的 ，觀察指針的偏轉(zhuǎn)情況，通過

　　調(diào)節(jié) ，使天平橫梁平衡;

　　(2)把物體放人左盤，用鑷子夾取 g、 g砝碼各1個放

　　入右盤中，若指針右偏，則應(yīng)取下 g砝碼，加上 g砝

　　碼……同時調(diào)節(jié)游碼，直到天平平衡;

　　(3)將右盤中砝碼的質(zhì)量與標(biāo)尺上游碼所對應(yīng)的質(zhì)量值相加，即是待測物體的質(zhì)量。

　　分析：本題考查天平的使用方法，屬于基礎(chǔ)測量型實驗，在答題過程中的錯誤主要是：(1)空1寫成“零”或“零度”等不規(guī)范形式，(2) 中由于沒有抓住“估計其質(zhì)量在30g左右”的關(guān)鍵詞，導(dǎo)致失分。

　　答案：(1)零刻度線 平衡螺母 (2) 20g、10g 10g 5 g

　　【例2】 (2007·欽州市) 靈山縣是全國著名“中國奶水牛之鄉(xiāng)”。學(xué)習(xí)了密度知識后，由小陶等同學(xué)組成的物理興趣小組準(zhǔn)備測量牛奶的密度。他們選取的實驗器材有：牛奶、量筒、天平(帶砝碼)、燒杯。

　　【設(shè)計實驗和進(jìn)行實驗】

　　方案A：(1)用調(diào)節(jié)好的天平測量出空燒杯的質(zhì)量m1;(2)向燒杯中倒入一些牛奶，測出它們的總質(zhì)量m2，則這些牛奶質(zhì)量為 ;(3)再將燒杯中的牛奶倒入量筒中，測出牛奶的體積V1;(4)計算出牛奶的密度ρ。

　　方案B：(1)用調(diào)節(jié)好的天平測出裝有適量牛奶的燒杯的總質(zhì)量m3;(2)將燒杯中的一部分牛奶倒入量筒中，記錄量筒中牛奶的體積V2;(3)測出燒杯及剩下牛奶的總質(zhì)量m4;(4)計算出牛奶的密度ρ= 。(用m3、m4、V2表示)

　　【評估與交流】

　　通過分析交流上述兩種方案后，你認(rèn)為在方案 中，牛奶的 (選填“質(zhì)量”或“體積”)測量誤差較大，導(dǎo)致牛奶密度的測量值比真實值偏 (選填“大”或“小”)。

　　分析：測液體密度的原理公式是，只要測出液體的質(zhì)量和液體的體積即可，總體看其測量先后有兩種：先測質(zhì)量再測對應(yīng)的體積;先測體積再測對應(yīng)的質(zhì)量。而測液體質(zhì)量有兩種程序：一種是先測空杯質(zhì)量，再測空杯和液體的總質(zhì)量，兩者之差即杯中液體的質(zhì)量。另一種是先測空杯和液體的總質(zhì)量，再將液體倒下測空杯質(zhì)量，兩者之差即杯中液體的質(zhì)量。前一種方法在測對應(yīng)體積時會出現(xiàn)誤差，因為總有一些液體沾附在杯壁上，測得體積會偏小。后一種測質(zhì)量的方法已經(jīng)把沾附的液體質(zhì)量減去了，倒入量筒中的體積與對應(yīng)的質(zhì)量相等，這樣正好避免了沾附液體引起的誤差。

　　答案：(2)(m2-m1)，(4)(m3-m4)/V2 ,A ,體積，大。

　　【例3】 (05.宿遷)為精確測量世界屋脊──喜馬拉雅山的高度，2005年中國科學(xué)院組織科考隊利用現(xiàn)代測量技術(shù)對喜馬拉雅山主峰峰頂進(jìn)行重新測量。測量考察中，科考隊員們戴著墨鏡，身穿防寒羽絨服，背著氧氣瓶，手拿尖頭冰鎬，腳蹬防滑靴。他們不畏艱難險阻，克服重重困難，終于在5月下旬完成了測量任務(wù)。根據(jù)以上情景，請你提出兩個問題，并從物理學(xué)角度加以簡答。

　　例：問題：科考隊員為什么要使用尖頭的冰鎬?

　　簡答：使用尖頭冰鎬，可以增大對封凍雪地的壓強。

　　問題1：_______________________________。

　　簡答：_______________________________。

　　問題2：_______________________________。

　　簡答：_______________________________。

　　分析： 本題是對“提出問題”要素的考查，要求學(xué)生在審題過程中要發(fā)現(xiàn)“和物理知識有關(guān)“的關(guān)鍵詞句，然后提出猜想并進(jìn)行簡答，

　　答案：如：(1)為什么他們要戴墨鏡呢?(高山上白雪皚皚，陽光反射強烈，戴墨鏡可防止強光傷眼);(2)他們?yōu)槭裁匆�背氧氣瓶�?(高山上氣壓低，空氣稀薄，缺氧);(3)防寒羽絨服有什么作用?(高山上氣溫低，羽絨是熱的不良導(dǎo)體，可起到保暖作用);(4)防滑靴有什么作用?(防滑靴可增大摩擦，便于蹬山)等。

　　【例4】(04.南通)某興趣小組在研究馬鈴薯在水中的浮沉情況時，通過往水中加鹽，終于使馬鈴薯漂浮在水面上。由于時間關(guān)系，當(dāng)時并沒有及時收拾實驗器材，幾天后他們來收拾時，驚奇地發(fā)現(xiàn)原來浮在水面的馬鈴薯又都沉在容器底部啦。他們決定對這一現(xiàn)象進(jìn)行了研究，并對此現(xiàn)象提出了以下幾種猜想：

　　猜想1：可能由于水的蒸發(fā)，鹽水的密度變大，導(dǎo)致馬鈴薯下沉;

　　猜想2：可能是馬鈴薯在鹽水中浸泡幾天后質(zhì)量變大，導(dǎo)致馬鈴薯下沉;

　　猜想3：可能是馬鈴薯在鹽水中浸泡幾天后體積變小，導(dǎo)致馬鈴薯下沉;

　　經(jīng)過一番討論，他們馬上否定了猜想1，你認(rèn)為他們否定的理由是：______________。

　　接著他們就猜想2和猜想3進(jìn)行了如下的實驗操作：

　�、� 取三塊馬鈴薯，編上A、B、C號，分別測出其質(zhì)量和體積;

　　⑵ 配制一大杯鹽水;

　�、� 將三塊馬鈴薯放在鹽水中，使其漂浮，幾天后發(fā)現(xiàn)馬鈴薯都沉在容器底部，將其撈出、擦干，分別測出其質(zhì)量和體積。

　　實驗數(shù)據(jù)如下表：

　　馬鈴薯的編號質(zhì)量/g體積/cm3

　　放入鹽水前在鹽水中下沉后放入鹽水前在鹽水中下沉后

　　A44.839.24033

　　B56.148.85041

　　C77.367.96957

　　請分析上述實驗數(shù)據(jù)后回答：

　　猜想2是______(選填：“正確”或“錯誤”)的;你認(rèn)為導(dǎo)致馬鈴薯下沉的原因是_______。

　　分析：本題涉及到往水里加鹽使馬鈴薯浮起來的實驗。對于這個實驗，我們都很熟悉。但此題涉及到的探究并不是簡單地重復(fù)一下這個實驗，而是在幾個方面都有了新的特點。

　　第一個特點：探究是從做馬鈴薯實驗時出現(xiàn)一個意外現(xiàn)象開始的，也就是從“為什么原來浮在水面的馬鈴薯，幾天后又都沉到了水底”這個疑問開始的。強調(diào)這一點很有必要，因為在真正的科學(xué)探究中，很多研究的課題也是這樣從疑問產(chǎn)生的。

　　第二個特點：第一個猜想，學(xué)生通過討論就排除了。試題的命制抓住這一點，是有重要意義的。因為無論是在實際的科學(xué)探究中，還是探究性教學(xué)中，并不是所有猜想都要用實驗檢驗，有的猜想，可以通過充分討論和論證加以否定。

　　第三個特點：對于第三個猜想，“可能馬鈴薯在鹽水中浸泡幾天后體積變小，導(dǎo)致其下沉”，實驗表明，情況不是這樣的，而是“在鹽水中浸泡后，馬鈴薯密度變大，導(dǎo)致馬鈴薯的下沉”。這樣命題，更反映了科學(xué)探究的本質(zhì)。

　　答案：鹽水密度增大，馬鈴薯會上浮而不會下沉，與現(xiàn)象不符。 錯誤

　　由表中數(shù)據(jù)分析馬鈴薯的密度增大，大于鹽水的密度，導(dǎo)致馬鈴薯下沉。

　　【例5】(04.宜昌)已知1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值約為105Pa。小明同學(xué)想通過實驗探究大氣壓究竟有多大，他設(shè)計的實驗方案是將蘸水的塑料掛鉤的吸盤按在光滑水平桌面上，擠出里面的空氣，用彈簧測力計鉤著掛鉤緩慢往上拉，直到吸盤脫離桌面。記錄剛剛拉脫時彈簧測力計的讀數(shù)就是大氣對吸盤的壓力，再設(shè)法量出吸盤與桌面的接觸面積，然后算出大氣壓(如圖所示)。他選擇的實驗器材是：量程為5N的彈簧測力計，底面積為5cm2的吸盤。

　　(1)這種通過測量拉力和接觸面積來計算大氣壓強的方法是否可行?

　　(2)如果上述實驗方案可行，小明同學(xué)選擇的器材能否測出大氣壓的值?請你進(jìn)行分析和評估。

　　分析： 本題主要考查了學(xué)生是否具備對一個探究實驗進(jìn)行科學(xué)、合理地解釋、評估的能力。不但能運用學(xué)過的物理知識解決學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題，還要能對解決問題的實驗設(shè)計、實驗過程、實驗結(jié)論給出合理的分析和評估，這就要求學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)中不僅要“知其然”，還要“知其所以然”，站在評判者的高度對實驗進(jìn)行論證分析和科學(xué)評估。

　　答案：

　　【例6】(04.安徽)人們常用推理的方法研究物理問題。在研究物體運動狀態(tài)與力的關(guān)系時，伽利略通過如圖(甲)所示的實驗和對實驗結(jié)果的推理得到如下結(jié)論：運動著的物體，如果不受外力作用，它的速度將保持不變，并且一直運動下去。推理的方法同樣可以用在“研究聲音的傳播”實驗中。如圖(乙)所示的實驗中，現(xiàn)有的抽氣設(shè)備總是很難將玻璃罩內(nèi)抽成真空狀態(tài)，在這種情況下，你是怎樣通過實驗現(xiàn)象推理得出“聲音不能在真空中傳播”這一結(jié)論的?

　　分析： 在學(xué)習(xí)中不斷滲透研究物理問題的科學(xué)方法也是研究性學(xué)習(xí)的一項重要任務(wù)。本題通過具體的伽里略斜面實驗和伽利略的科學(xué)推理，屬于對學(xué)生探索知識的過程和方法的考查，在學(xué)生了解了這一研究方法后，很容易能得出如下的科學(xué)推理：玻璃罩內(nèi)的空氣越稀薄，在外面聽到的鈴聲越小;如果玻璃罩內(nèi)被抽成真空，則電鈴的振動不會再傳到外面，即“真空不能傳聲”。

　　答案： 隨著罩內(nèi)空氣的不斷抽出，聽到鈴聲越來越弱，可以推理“假如罩內(nèi)被抽成真空，將不能聽到鈴聲” ,由此可以推出“聲音不能在真空中傳播”這一結(jié)論。

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