中考物理實驗探究題解題指導

1、中考物理實驗探究題解題指導一、 科學探究的要素與方法1、 科學探究的要素有：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作。2、 最常用的研究方法是控制變量法。其它還有等效法、模型法、類比法、轉(zhuǎn)換法、實驗和推理法、比較法、綜合法等等。中考的物理實驗探究過程可能涉及所有的要素，也可能只涉及部分要素。二、 中考探究題類型與解答策略1. 提出問題：要通過對日常生活、實驗現(xiàn)象或資料介紹的分析思考，根據(jù)經(jīng)驗和已有知識，用文字表述自己發(fā)現(xiàn)的、可探究的、具體的問題。2. （推理、類猜想與假設(shè)：根據(jù)經(jīng)驗和已有知識，找出事物的聯(lián)系，運用科學方法比等）提出有一定依據(jù)的猜

2、想和假設(shè)。3. 制定計劃與設(shè)計方案：一是給出了猜想與假設(shè)來設(shè)計探究方案；二是自己提出猜想與假設(shè)來設(shè)計探究方案。都要求能根據(jù)現(xiàn)有條件和探究要求，確定最好的方法和所需要的器材，并能采用控制變量的操作方法。4. 進行實驗與收集證據(jù)：會使用初中各種物理實驗測量儀器，了解它們的使用要求和操作要領(lǐng)，能設(shè)計繪制記錄數(shù)據(jù)的表格。5. 得出結(jié)論：一是“要求探究教材未涉及的知識規(guī)律”得出結(jié)論，二是“要求探究教材隱性知識規(guī)律”得出結(jié)論。一般要運用到分析法、比較法、綜合法、推理法得出結(jié)論。6. 評估：一是對設(shè)計方案的評估，二是對實驗操作的評估，三是對分析與論證及得出結(jié)論的評估。要求能對探究行為和收集信息的科學性、可靠

3、性進行評價；能注意假設(shè)與探究結(jié)果間的差異，并對這種差異及引起這種差異的規(guī)律進行分析，發(fā)現(xiàn)和提出新的問題，提出改進探究方案的具體方法。三、 中考探究題實例分析例1（06年重慶）物理研究中常常用到“控制變量法”“等效替代法”“理想化模型”“類比法”等科學方法，在下列研究實例中，運用了“控制變量法”的是 （ ）a 研究電流時，從分析水流的形成來分析電流的形成b 研究磁場時，用磁感應線描述空間磁場的分布情況c 研究滑動摩擦力與壓力大小關(guān)系時，保持接觸面的粗糙程度不變d 研究杠桿的平衡條件時，將撬棒抽象為繞某一固定點移動的硬棒解析：在研究物理問題時，某一物理量往往受幾個不同物理量的影響，為了確定各個不同

4、物理量之間的關(guān)系，就要控制某些量，使其保持不變，改變某一個量，看所研究的物理量與該物理量之間的關(guān)系，這樣的方法是控制變量法。本題中的c項運用了這種方法。將一個物理量、一個物理裝置、一個物理狀態(tài)或過程用另一個物理量、另一個物理裝置、另一個物理狀態(tài)或過程來替代，得到同樣的結(jié)論，這種方法是等效（替代）法。如串、并聯(lián)電路總電阻的研究、曹沖稱象、平面鏡成像的實驗中應用了這種方法。把復雜問題簡單化，摒棄次要條件，抓住主要因素，對實際問題進行理想化處理，是“理想化模型”。如“光線”“磁感線”“杠桿”“勻速直線運動”就是理想化模型。本題中的b、d項運用了這種方法。為了把要表述的物理問題說得清楚明白，往往用具體

5、的、有形的、人們所熟知的事物來類比要說明的那些抽象的、無形的、陌生的事物。通過類比找出類似的規(guī)律。如用“水壓”類比“電壓”，用“水流”類比“電流”，用抽水機類比電源等。本題中的a項運用了類比法。例2（05年廬江）楚天金報消息，4月15日清晨，湖北十堰市竹山縣一單位在做宣傳活動時，伴隨著激揚的音樂聲，飛翔的15只珍稀紅嘴相思鳥紛紛落地而亡！關(guān)于珍稀紅嘴相思鳥為何會集體自殺，請?zhí)岢瞿愕牟孪?。解析：“集體自殺”這種反常行動，往往是由于神經(jīng)系統(tǒng)受到損害而收起的，結(jié)合噪聲的危害知識可提出合理的猜想：噪聲太大使鳥的中樞神經(jīng)被破壞。例3（03年濟寧）當光由水斜射入空氣時，在界面處既發(fā)生反射現(xiàn)象 ，又發(fā)生折射

6、現(xiàn)象，并且光在空氣中的折射角大于光在水中的入射角，如圖1所示.當入射角增大時，折射角也隨著增大。那么，當入射角增大到一定程度時將會發(fā)生什么現(xiàn)象？ 水 i i 空氣 r 圖1 請在下面寫出你的猜想和支持你這一猜想的理由。猜想：_; 理由：_。解析：根據(jù)題目所提供的光從水中射入空氣的現(xiàn)象，折射光線離水面更近，在入射角還沒有增大到90。時，折射角就增大到90。了，而這時如果再增大入射角，空氣中已經(jīng)沒有了折射光線。通過對這個現(xiàn)象的推理，做出合理的猜想：折射光線將消失，光線全部返回到水中；理由：當入射角增大到一定程度時，折射角將大于90。例4（05年.柳州）小明家電熱毯的電阻線斷了，他把電阻線接上后繼續(xù)

7、使用一段時間，發(fā)現(xiàn)接頭處燒焦了。(1)小明猜測接頭處的電阻_(選填“變大”或“變小”)。相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量增多，是接頭處燒焦的原因。(2)剪下包含有接頭處的電阻線一段（足夠長），請你設(shè)計一個實驗來驗證小明的猜測。要求：畫出所用的電路圖。寫出實驗步驟。解析：（1）用焦耳定律幫助推測：電阻變大時，產(chǎn)生的熱量會增多。（2）實驗的目的是為了證實接頭處的電阻比其它地方的電阻要大，所以還要有其它地方電線來進行比較。從控制變量方面來考慮，用以比較的電線應當與接頭處的電線是相同的，只不過一段燒焦了，而另一段是完好的。至于電阻的大小，可以用伏安法進行測量。解答如下： r如圖2所示av圖2 n a s ba .

8、用刻度尺量長度，剪下一段有接頭處的電阻線，又剪下一段等長的電阻線，兩段電阻分別記為r1和r2；b.把r1和r2分別接入設(shè)計的電路圖中r的位置，分別測u1、i1和u2、i2，算出r1和r2的阻值，若r1r2，則證實小明的猜想。例5（06年廣州）小芳在做探究感應電流方向與哪些因素有關(guān)時，猜想金屬棒在磁場中運動產(chǎn)生的感應電流的方向可能與磁場的方向有關(guān)。也可能與棒的運動方向有關(guān)。她設(shè)計了如下實驗，裝置如圖3.g_+ 圖3使金屬棒向右運動，看到電流表指針向左偏把磁鐵南、北極上下對調(diào)，金屬棒變?yōu)橄蜃筮\動，看到電流表指針仍向左偏。根據(jù)以上現(xiàn)象，小芳得出了感應電流的方向與磁場的方向、棒的運動方向無關(guān)的結(jié)論。你

9、認為小芳的結(jié)論正確嗎？若認為正確請說明理由，若有錯，分析小芳得出錯誤結(jié)論的原因。解析：感應電流的方向既然可能與磁場的方向有關(guān)，也可能與棒的運動方向有關(guān)，那么小芳在設(shè)計和操作實驗時，就應當有控制變量的意識：在探究感應電流方向與磁場方向是否有關(guān)時，應保持運動方向不變；在探究感應電流方向與運動方向是否有關(guān)時，應保持磁場方向不變。然而小芳在實驗時，卻同時改變了兩個因素，所以得出的結(jié)論不可靠。（就好象在體育課上，老師同時發(fā)出兩個“向后轉(zhuǎn)”的口令，結(jié)果使執(zhí)行口令的人仍然回到原來的方向，這時你不能說老師的口令是無效的） s r例6（06年威海）為測量一只標有“6.3v 0.3a”的小燈泡的額定功率，其實驗小

10、組設(shè)計了圖4的電路圖，現(xiàn)有實驗器材為：電壓表（量程03v，015v）一塊，電流表（量程00.6a，03a）一塊,“10 2a”和“50 1a”的滑動變阻器各一只，電源（電壓恒定為12v）一個，開關(guān)一個，導線若干。實驗時，甲同學認為電壓表和電流表都應選用小量程，滑動變阻器應選用 “50 1a”的；乙同學認為電壓表應先用大量程，電流表應先用小量程，滑動變阻器應先用“10 2a”的。va 圖4請你對兩位同學器材選擇的合理性作出評價并填在下面的表中（如合理，不需要說明理由；如不合理，請指出不合理之處和產(chǎn)生的后果）。解析：一般，電壓表的量程選擇要看電源的電壓，本題中電源電壓為12v，選用03v的量程一是

11、有可能損壞電壓表，二來也不能顯示出燈的額定電壓。電流表的量程選擇一般不能比電路的最大電流要小，小燈泡的額定電流是0.3a，電路的最大電流不會比0.3a高很多，用00.6a的小量程足以進行測量?；瑒幼冏杵髟诖藢嶒炛械淖饔檬钦{(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓，通過計算可知小燈泡的電阻為21，約為10變阻器的2倍，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點，小燈泡最少也能分擔電源電壓的三分之二強，即總是在8v以上，對于額定電壓是6.3v的小燈來說，后果很嚴重：它不能得到額定電壓，而且時刻處于燒毀的危險中。通過以上分析，甲、乙同學的方案都有不合理之處。解答如表1所示。 c b a是否合理不合理之處不合理產(chǎn)生的后果甲否（不合理）電壓表量程

12、太小電壓表無法指示小燈泡的額定電壓（可能損壞電壓表）乙否（不合理）滑動變阻器阻值過小小燈泡實際電壓總是超過額定電壓（可能損壞小燈泡） 表1例7（06年哈爾濱）同學們在一起交流學習體會時，一位同學說：“電路消耗的總功率都等于各用電器消耗的功率之和”。另一位同學想用實驗來驗證他的說法是否正確，于是他設(shè)計了圖5所示的電路進行實驗。圖中電源電壓為3v，實驗中他記錄和計算的數(shù)據(jù)如下表2所示。測量的位置abc電流i/a0.40.10.3電功率p/w1.20.30.9 圖5 表2請你對該同學驗證的過程與得到的結(jié)論是否科學，談一談自己的觀點。解析：一般對于結(jié)論的得出要經(jīng)過推理或者綜合分析，他要驗證的是“電路消

13、耗的總功率都等于各用電器消耗的功率之和”，然而他設(shè)計的實驗只驗證了“并聯(lián)電路消耗的總功率都等于各用電器消耗的功率之和”，因而犯了以偏概全的錯誤，結(jié)論是不科學的。另外，要想使從數(shù)據(jù)得出的結(jié)論更加可靠，應當在多次測量的基礎(chǔ)上下結(jié)論。一組數(shù)據(jù)得出的結(jié)論，具有很大的偶然性，因而他的結(jié)論也是不可靠的。例8（06年濰坊）交流與評估是科學探究的一個重要環(huán)節(jié)。光明中學八二班的同學利用如圖6所示的實驗裝置完成了“測滑輪組機械效率”的實驗以后，進行了小組交流，以下表3是各小組的實驗數(shù)據(jù)記錄：請你對表中各小組的實驗數(shù)據(jù)進行比較分析，回答下列問題：（1） 實驗中影響滑輪組效率的主要因素是什么？（2） 1、2兩個小組的

14、動滑輪重相同，提起的鉤碼重也相同，測出的滑輪機械效率卻不同，可能的原因是什么？（3） 請你就如何提高滑輪組的機械效率提出自己的建議。實驗小組鉤碼重g/（n）動滑輪g/（n）拉力f/（n）滑輪組的機械效率/（%）10.50.40.3547.620.50.40.3843.9310.60.6253.8410.80.7146.9520.60.9868.0620.81.0662.9 圖6 表3解析：（1）分析表中的各組數(shù)據(jù)，鉤碼重相同而動滑輪重不同時，機械效率不同，可見動滑輪重影響了機械效率；動滑輪重相同而鉤碼重不同時，機械效率也不同，可見鉤碼重也影響了機械效率。至于拉力的不同是由于鉤碼和動滑輪重的不同而引起的。所以本題應答：鉤碼