初中物理專題二科學(xué)探究課件（新版）蘇科版

專題二科學(xué)探究考點(diǎn)一提出問題

1.課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)提出問題這一要素的要求是:能從日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)觀察中發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問題,并能書面表達(dá)這些問題。2.解題思路:仔細(xì)審題,弄清研究的物理對(duì)象,分析實(shí)驗(yàn)過程中變化的因素,經(jīng)過思維加工,進(jìn)而形成一個(gè)與物理學(xué)有關(guān)的科學(xué)問題,最后用簡(jiǎn)潔的、科學(xué)的書面語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)?！镜淅?】(2012·濟(jì)南中考)人從沙灘上走過,會(huì)留下一串深深的腳印;但從草地上走過,腳印卻并不明顯。同學(xué)們針對(duì)這一現(xiàn)象,經(jīng)過討論提出了如下四個(gè)科學(xué)問題,其中較有探究?jī)r(jià)值且易于探究的是(

)A.為什么腳印有時(shí)候深有時(shí)候淺?B.腳印的深淺與哪些因素有關(guān)?C.壓力作用效果與哪些因素有關(guān)?D.壓強(qiáng)的大小與哪些因素有關(guān)?【解析】選C。本題綜合考查科學(xué)探究的要素和影響壓力作用效果的因素。腳印的深淺反映了壓力的作用效果,壓力的作用效果與壓力大小、受力面積有關(guān),可用控制變量法進(jìn)行探究,因此C選項(xiàng)中問題有探究?jī)r(jià)值且易于探究。A、B選項(xiàng)中問題無(wú)探究?jī)r(jià)值;壓強(qiáng)概念是在探究壓力作用效果的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的,直接探究影響壓強(qiáng)大小的因素不方便,D選項(xiàng)不符合題意。【跟蹤訓(xùn)練】

(2012·揚(yáng)州中考)泡沫混凝土是一種新型的建筑材料,具有輕質(zhì)、多孔、保溫、隔熱、隔音、減震等優(yōu)點(diǎn),同學(xué)們對(duì)此很好奇,圍繞其保溫隔熱的性能,提出了以下的問題,你認(rèn)為較有價(jià)值且可探究的問題是(

)A.“它為什么能防火、保溫?”B.“它的輕質(zhì)特點(diǎn)對(duì)減震有什么影響?”C.“厚度的變化對(duì)保溫、隔熱性能有什么影響?”D.“多孔結(jié)構(gòu)對(duì)隔音性能有什么影響?”【解析】選C。本題中提出的問題較多,且圍繞不同的物理特性,認(rèn)真分析每一選項(xiàng)中描述的內(nèi)容,把握題意“圍繞其保溫隔熱的性能,提出了以下的問題”,最后作出判斷。A項(xiàng)的問題沒有具體的探究對(duì)象,且防火與隔熱是兩個(gè)不同的概念,因此探究?jī)r(jià)值不大;B、D兩項(xiàng)中的問題不是圍繞題意要求的保溫隔熱的性能,探究?jī)r(jià)值不大;C項(xiàng)中問題緊緊圍繞題意的要求,且提出了具體的探究?jī)?nèi)容——厚度,具有探究?jī)r(jià)值,符合題意。考點(diǎn)二猜想與假設(shè)

猜想與假設(shè)是根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)或在觀察與實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用科學(xué)原理,圍繞探究的問題設(shè)想出的可能出現(xiàn)的結(jié)果。猜想既有科學(xué)性又有推測(cè)性,是可以檢測(cè)的,不是盲目猜測(cè)。解決這類問題的一般步驟是1.針對(duì)問題按日常經(jīng)驗(yàn)或事實(shí)提出猜想與假設(shè)。2.針對(duì)問題運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)與直覺提出猜想。3.針對(duì)問題根據(jù)物理科學(xué)本身的思維過程建立猜想與假設(shè):搜尋事實(shí)——?dú)w納分析——形成猜想。4.運(yùn)用“類比法”或“逆反原理”等方法進(jìn)行猜想?！镜淅?】(2011·盤錦中考)如圖是“探究什么情況下磁可以生電”的實(shí)驗(yàn)裝置,導(dǎo)線AB跟電流表組成閉合電路。某同學(xué)探究導(dǎo)線在磁場(chǎng)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件后,想利用該裝置對(duì)感應(yīng)電流的強(qiáng)弱和方向做進(jìn)一步的探究。該同學(xué)提出了猜想:①感應(yīng)電流的大小可能與磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān);②感應(yīng)電流的大小可能與導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)。除此以外你還有什么不同的猜想?(1)你的猜想是

。(2)寫出驗(yàn)證你的猜想的主要實(shí)驗(yàn)步驟。(3)如何判斷你的猜想是否正確?【解析】本題考查電磁感應(yīng)及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。(1)除了題中的兩個(gè)猜想外,感應(yīng)電流的大小還可能與切割磁場(chǎng)的導(dǎo)線匝數(shù)有關(guān),與導(dǎo)線切割磁感線的角度有關(guān),與導(dǎo)線的長(zhǎng)短、粗細(xì)有關(guān)。(2)在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用控制變量法,改變要探究的影響因素,控制其他因素不變。(3)通過比較靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的角度大小來(lái)判斷猜想是否正確。答案：(1)感應(yīng)電流的大小可能與切割磁場(chǎng)的導(dǎo)線匝數(shù)有關(guān)(其他猜想合理即可)(2)將閉合電路中的匝數(shù)少的導(dǎo)線以某一大小的速度沿水平方向切割磁感線,觀察電流表的指針偏轉(zhuǎn)的角度;然后換用匝數(shù)多的導(dǎo)線重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)3～4次(注意速度要與上次相同,方向要相同)。(3)比較每次指針偏轉(zhuǎn)的角度大小,若差不多,說(shuō)明感應(yīng)電流的大小與匝數(shù)無(wú)關(guān);若相差較大,說(shuō)明感應(yīng)電流的大小與匝數(shù)有關(guān)。【跟蹤訓(xùn)練】1.如圖所示,在研究“水果電池電壓與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,小麗作出的猜想是:水果電池電壓與構(gòu)成兩電極的不同金屬材料有關(guān)。請(qǐng)你再作出兩條不同的猜想:猜想一:

;猜想二:

?！窘馕觥勘绢}考查對(duì)問題的科學(xué)猜想。根據(jù)題圖實(shí)驗(yàn),結(jié)合問題“水果電池電壓與哪些因素有關(guān)”,大膽作出猜想,只要合理即可,如水果種類、兩電極間的距離、電極插入的深度等因素都有可能影響水果電池的電壓。答案：①水果電池電壓與水果種類有關(guān),②水果電池電壓與兩電極間距離有關(guān),③水果電池電壓與兩電極插入水果深度有關(guān),④水果電池電壓與水果大小有關(guān)(任選兩個(gè))2.(2013·瀘州中考)科學(xué)探究活動(dòng)通常包括以下要素:“①提出問題、②猜想與假設(shè)、③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃、④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、⑤分析與論證、⑥合作交流、評(píng)估”等。某課外學(xué)習(xí)小組的張勤同學(xué)交流了下面的疑問:如圖所示,如果將兩個(gè)一次性紙杯的杯口向上輕輕疊套起來(lái)。用手輕握外面的紙杯。在靠近杯口的上方平行于杯口方向用力吹氣,里面紙杯將會(huì)出現(xiàn)什么情況?丁強(qiáng)同學(xué)回答:“可能向上跳出,可能壓得更緊,也可能靜止不動(dòng)”。丁強(qiáng)同學(xué)的回答屬于科學(xué)探究活動(dòng)中的

要素。其他同學(xué)將張勤的疑問進(jìn)行實(shí)際操作,發(fā)現(xiàn)“里面紙杯向上跳出”,這又屬于科學(xué)探究活動(dòng)中的

要素。(以上兩空均選填題中給定的要素序號(hào))【解析】本題考查的是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中充分理解科學(xué)探究活動(dòng)的過程,學(xué)生不光可以從實(shí)驗(yàn)中得出科學(xué)的結(jié)論,同時(shí)需要用科學(xué)的方法解決生活和學(xué)習(xí)中的問題。丁強(qiáng)同學(xué)是對(duì)提出的疑問進(jìn)行猜想與假設(shè)。其他同學(xué)通過實(shí)驗(yàn),得出了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,這是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)。答案：②④考點(diǎn)三制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是對(duì)猜想(假設(shè))問題檢驗(yàn)方法的具體化,必須沿著猜想(假設(shè))的方向來(lái)設(shè)計(jì)探究計(jì)劃。實(shí)驗(yàn)中要注意:科學(xué)性、可行性、準(zhǔn)確性。解決這類問題的一般步驟是:1.首先要弄清探究目的(即探究要解決的問題)。2.由探究目的確定探究的基本原理及在探究過程中應(yīng)采用的方法(如控制變量法、轉(zhuǎn)換法、類比法、等效替代法等)。3.由基本原理和方法確定實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。4.設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象的表格?！咎貏e提醒】設(shè)計(jì)表格時(shí)要注意:先明確直接測(cè)量的量和需要計(jì)算的量,確定有幾列,再根據(jù)要測(cè)量幾組數(shù)據(jù)確定有幾行,物理量要有單位。【典例3】(2013·天津中考)某班同學(xué)在探究“動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)”時(shí),同學(xué)們提出了如下猜想:猜想一:動(dòng)能的大小可能與物體的密度有關(guān);猜想二:動(dòng)能的大小可能與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān);猜想三:動(dòng)能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)。為了驗(yàn)證同學(xué)們的猜想,老師提供如下器材:刻度尺、四個(gè)金屬球(100g的鐵球、100g的鋁球、50g的鐵球、50g的銅球),小木塊和長(zhǎng)木板。同學(xué)們組裝了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,讓小球從斜面上由靜止?jié)L下,碰上水平面上的小木塊后,將木塊撞出一段距離。在同樣的平面上,木塊被撞得越遠(yuǎn),說(shuō)明球的動(dòng)能越大。請(qǐng)你幫同學(xué)們完成下列任務(wù):(1)寫出探究“猜想一”的實(shí)驗(yàn)方案;(2)設(shè)計(jì)出探究“猜想二”的記錄數(shù)據(jù)表格?！窘馕觥勘绢}考查探究動(dòng)能大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中要注意控制變量法的應(yīng)用,探究“猜想一”時(shí)要注意控制運(yùn)動(dòng)速度和質(zhì)量不變;探究“猜想二”時(shí)要注意控制密度和質(zhì)量不變。答案：(1)方案:將100g的鐵球和100g的鋁球(或50g的鐵球和50g的銅球)分別從斜面的同一高度處由靜止?jié)L下,撞擊水平面上同一位置的小木塊,用刻度尺分別測(cè)量小木塊被撞出的距離。(2)利用同一金屬球:次數(shù)金屬球釋放高度h/cm木塊移動(dòng)距離s/cm結(jié)論123【跟蹤訓(xùn)練】

(2013·青島中考)小雨同學(xué)要驗(yàn)證“斜面越長(zhǎng)越省力,但使用斜面不省功”。請(qǐng)你完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案:器材重物、三塊長(zhǎng)度不同的同種木板、木塊、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、刻度尺實(shí)驗(yàn)步驟數(shù)據(jù)記錄表格【解析】要驗(yàn)證斜面越長(zhǎng)越省力,只需用給出的三塊長(zhǎng)度不同的同種木板搭成三個(gè)斜面,分別測(cè)量沿斜面拉同一重物所用的力并進(jìn)行比較;要驗(yàn)證使用斜面不能省功,需要分別測(cè)量不用斜面直接做的功和用斜面對(duì)重物做的功,即分別測(cè)量重物重力、沿斜面上升高度、沿斜面拉物體所用的力、沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離。為簡(jiǎn)便,可直接測(cè)斜面高和斜面長(zhǎng),將重物拉至斜面頂端即可。答案：實(shí)驗(yàn)步驟:①利用木塊和木板搭建如圖所示的三個(gè)不同斜面,用刻度尺測(cè)出斜面的高h(yuǎn)和三個(gè)斜面的長(zhǎng);②用彈簧測(cè)力計(jì)吊著重物勻速提高h(yuǎn)的高度,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);③用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面拉著重物分別從斜面1、2和3的底部勻速上升至斜面頂端,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);④用公式W=Fs算出4次實(shí)驗(yàn)拉力所做的功;⑤分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論。數(shù)據(jù)記錄表格:直接手提利用斜面1利用斜面2利用斜面3距離s/m彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N功W/J(2012·廣州中考)小明選用了如圖所示的質(zhì)量約600g的金屬皇冠模型,若能測(cè)出模型所受重力G模型、模型浸沒在水中所受的浮力F浮,且知水的密度ρ水,就可以根據(jù)求出模型密度ρ模型。(1)證明式子成立。(2)現(xiàn)有足量的水和圖中的各種可選的器材，要利用測(cè)出模型的密度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求從器材A、B、C、D、E、F中選擇實(shí)驗(yàn)所必需的器材，并寫出測(cè)模型密度的實(shí)驗(yàn)步驟及所需記錄的數(shù)據(jù)。a.選擇的器材(填代號(hào)):

。b.實(shí)驗(yàn)步驟及需要記錄的數(shù)據(jù):

?！窘馕觥勘绢}考查浮力的有關(guān)知識(shí)。根據(jù)重力與密度的關(guān)系式和浮力與密度的關(guān)系式可以證明等式成立。選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí),要根據(jù)金屬皇冠模型的質(zhì)量約600g,長(zhǎng)度為180mm、高度為150mm的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇,所以彈簧測(cè)力計(jì)選擇量程為10N的,盛水容器選擇較大的水槽。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),分別測(cè)出模型的重力,然后浸沒水中時(shí)用稱重法測(cè)出其浮力,然后代入式子計(jì)算即可。答案：(1)證明：對(duì)于模型而言，其重力可以表示為G模型=ρ模型gV模型①當(dāng)模型完全浸沒在水里時(shí)，其受到的浮力可以表示為F浮=ρ水gV排②又由于完全浸沒于水中，所以V模型=V排③由①②③式可得所以，命題得證。(2)a.選用的器材：B、Fb.實(shí)驗(yàn)步驟：①先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出模型的重力，記為F1。②向水槽中倒入適量的水，將模型懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，再將模型完全浸沒在水中，穩(wěn)定后記錄下此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F2。③模型的密度可以表示為考點(diǎn)四進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)

1.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就是具體去實(shí)施所制訂的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案,是收集證據(jù)的必要過程。2.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)要按照實(shí)驗(yàn)的方法與步驟、實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法進(jìn)行規(guī)范操作。3.實(shí)驗(yàn)儀器的使用要做到會(huì)連接、會(huì)讀數(shù);實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄要根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟中所要測(cè)的物理量去記?！镜淅?】(2012·德州中考)如圖所示是小紅在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)連接的電路,小燈泡的額定電壓為3.8V,電源電壓恒為6V。(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將甲圖電路連接完整。(2)當(dāng)開關(guān)閉合,變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)

,電壓表示數(shù)

。(選填“變大”“變小”或“不變”)(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使燈泡正常發(fā)光,電流表的示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)電路中電流為

A,小燈泡的額定功率為

W。(4)如果電壓表的0～15V量程被損壞,只有0～3V量程能正常使用,要求利用原有器材測(cè)出小燈泡的額定功率。請(qǐng)?jiān)谙旅娴奶摼€框中畫出你設(shè)計(jì)的電路圖。【解析】本題考查測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)探究。(1)測(cè)量小燈泡電功率,應(yīng)測(cè)小燈泡通過的電流和兩端的電壓,故電壓表應(yīng)和小燈泡并聯(lián),則電壓表的“-”接線柱應(yīng)和小燈泡左端接線柱相連(或和滑動(dòng)變阻器右下接線柱相連);(2)當(dāng)開關(guān)閉合,變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,電路中電流變小,即電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)UL=IRL,RL可認(rèn)為不變,I變小,故UL變小;(3)由圖乙讀得小燈泡正常發(fā)光時(shí)通過的電流IL=0.32A,則小燈泡的額定功率P=U額IL=3.8V×0.32A=1.216W;(4)若電壓表的0～15V量程被損壞,只有0～3V量程能正常使用,小于3.8V,故電壓表不能直接測(cè)小燈泡兩端的電壓,應(yīng)測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓時(shí),小燈泡正常發(fā)光,讀得此時(shí)電流表的示數(shù),即可計(jì)算出小燈泡的額定功率。答案：(1)如圖甲所示(2)變小變小

(4)如圖乙所示【跟蹤訓(xùn)練】

(2012·益陽(yáng)中考)用如圖甲所示裝置探究萘熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律。請(qǐng)回答下列問題:(1)將裝有萘的試管放入水中加熱,而不是用酒精燈直接對(duì)試管加熱,這樣做不但能使試管受熱均勻,而且萘的溫度上升速度較

(選填“快”或“慢”),便于及時(shí)記錄各個(gè)時(shí)刻的溫度。(2)除圖甲中所示實(shí)驗(yàn)器材外,還需要的實(shí)驗(yàn)器材有火柴和

。(3)萘加熱一段時(shí)間后,可看到燒杯中有“白氣”冒出,“白氣”是

(填序號(hào))。A.水蒸氣B.小水珠(4)圖乙是萘熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖像。從開始熔化到完全熔化,大約持續(xù)了

分鐘?！窘馕觥勘绢}考查探究晶體熔化的實(shí)驗(yàn)過程。(1)將裝有萘的試管放入水中加熱,將用酒精燈直接加熱改為用水通過熱傳遞進(jìn)行加熱,受熱更均勻,因?yàn)樗谋葻崛葺^大,在放出相同熱量時(shí),溫度改變較小,使萘升溫速度慢,減慢熔化過程,這樣易于記錄數(shù)據(jù)。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要記錄萘熔化前、熔化中和熔化后的時(shí)間,故還需要秒表。(3)“白氣”是冒出的水蒸氣遇到冷空氣液化形成的小水珠。(4)物體在熔化過程吸熱,溫度不變,故圖像中近似平行于時(shí)間軸的一段圖像為晶體的熔化過程,故熔化持續(xù)時(shí)間為15分鐘。答案：(1)慢(2)秒表(3)B

(4)15(2011·河南中考)某小組測(cè)量一種易溶于水且形狀不規(guī)則的固體小顆粒物質(zhì)的密度,測(cè)量的部分方法和結(jié)果如圖所示。(1)將天平放在水平桌面上,將游碼移至標(biāo)尺的

處,然后調(diào)節(jié)

,使天平平衡。接著,用天平測(cè)量適量小顆粒的質(zhì)量。當(dāng)天平重新平衡時(shí),砝碼質(zhì)量和游碼位置如圖所示,則稱量的顆粒質(zhì)量是

g。(2)因顆粒易溶于水,小組同學(xué)采用如圖所示的方法測(cè)量體積,所稱量的顆粒體積是

cm3。(3)該物質(zhì)的密度是

g/cm3。(4)在步驟C中,若搖動(dòng)不夠充分,則測(cè)出的密度比實(shí)際密度值偏

。【解析】本題綜合考查利用天平和量筒測(cè)量物質(zhì)的密度。在調(diào)節(jié)天平時(shí),首先把天平放在水平臺(tái)面上,將游碼移至標(biāo)尺左端的零刻線處,然后調(diào)節(jié)平衡螺母。讀數(shù)時(shí)把砝碼的總質(zhì)量和游碼所表示的質(zhì)量加起來(lái),讀游碼時(shí)要讀左端刻度線表示的示數(shù),讀得示數(shù)為。顆粒體積等于總體積減去細(xì)鐵砂的體積,總體積為160mL,細(xì)鐵砂的體積為100mL,則顆粒體積為60mL,即60cm3;該物質(zhì)的密度為3。若搖動(dòng)不夠充分,所測(cè)出的顆粒體積將比實(shí)際的偏大,測(cè)出的密度比實(shí)際密度偏小。答案：(1)零刻度線平衡螺母(2)60

(4)小考點(diǎn)五分析與論證

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或現(xiàn)象并不等于探究的結(jié)論,它們只是對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的客觀記錄,分析與論證的過程就是“從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中尋找相關(guān)的特性,歸納出簡(jiǎn)單的科學(xué)規(guī)律,用科學(xué)術(shù)語(yǔ)、簡(jiǎn)單圖表等描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果”。對(duì)探究問題進(jìn)行分析論證時(shí)的步驟:1.認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù),找出原因和結(jié)果兩個(gè)因素。2.判斷原因和結(jié)果是相同還是不同,如果不同,其不同點(diǎn)是什么。3.關(guān)注物理?xiàng)l件改變與物理現(xiàn)象變化之間的聯(lián)系,尋求數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系的特征(通常表現(xiàn)為相等、之和、之差、乘積、比值等數(shù)學(xué)關(guān)系)。4.用自己的語(yǔ)言力求客觀、準(zhǔn)確和簡(jiǎn)潔地對(duì)探究結(jié)果進(jìn)行表述(注意如果實(shí)驗(yàn)過程中用到了控制變量法,要寫明這個(gè)探究結(jié)果的前提條件)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理常用的方法:圖表法、圖像法、求平均值法?！镜淅?】(2013·濰坊中考)小明同學(xué)利用如圖所示的裝置探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn),得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:序號(hào)液體深度/cm橡皮膜方向壓強(qiáng)計(jì)左右液面高度差/cm①水5朝上4.9②水5朝下4.9③水5朝側(cè)面4.9④水10朝側(cè)面9.7⑤水15朝側(cè)面14.6⑥酒精15朝側(cè)面11.8⑦鹽水15朝側(cè)面15.9(1)分析序號(hào)為①②③的三組數(shù)據(jù),可得到的結(jié)論是:

。(2)分析序號(hào)為

的三組數(shù)據(jù),可得到的結(jié)論是:液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。(3)分析序號(hào)為⑤⑥⑦的三組數(shù)據(jù),可得到的結(jié)論是:不同液體的壓強(qiáng)還跟液體的

有關(guān)。【解析】本題考查液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)的探究。(1)比較序號(hào)為①②③的三組數(shù)據(jù)可知,壓強(qiáng)計(jì)在水中的深度相同,但橡皮膜的方向不同,壓強(qiáng)計(jì)左右液面的高度差相同,也就是壓強(qiáng)相同,這說(shuō)明在同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等;(2)要想比較液體的壓強(qiáng)與深度的關(guān)系,就必須比較同種液體但深度不同的幾次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析并得出結(jié)論,這就需要分析序號(hào)為③④⑤的三組數(shù)據(jù),從而可得出液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大;(3)由序號(hào)為⑤⑥⑦的三組數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)所用的液體不同,深度相同,但壓強(qiáng)計(jì)左右液面的高度差不同,也就是壓強(qiáng)不同,這說(shuō)明不同液體的壓強(qiáng)還跟液體的密度有關(guān)。答案：(1)在同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等(2)③④⑤

(3)密度【跟蹤訓(xùn)練】(2012·泰州中考)小明和小華一起探究“凸透鏡成像的規(guī)律”,他們分別用f1=15cm和f2=10cm的凸透鏡做實(shí)驗(yàn),下表是他們記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù):像的性質(zhì)焦距f/cm實(shí)驗(yàn)序號(hào)物距u/cm像距v/cm倒立、縮小15①4023②352710③4013④3514由這部分?jǐn)?shù)據(jù)可初步發(fā)現(xiàn)(1)若以“透鏡的焦距為單位”進(jìn)行比較,在成倒立、縮小的像時(shí):物距(u)與焦距(f)的關(guān)系是

;像距(v)與焦距(f)的關(guān)系是

。(2)成倒立、縮小實(shí)像時(shí):物距減小,像距

;若物距相同,焦距大,像距

?！窘馕觥勘绢}考查探究凸透鏡成像規(guī)律知識(shí)。從表中數(shù)據(jù)分析可知,成倒立縮小的實(shí)像時(shí),物距(u)與焦距(f)的關(guān)系是u>2f,像距(v)與焦距(f)的關(guān)系是2f>v>f。從表中①、②或③、④可知,物距減小時(shí),像距變大。由表中①、③或②、④可知,當(dāng)物距相同時(shí),焦距大,像距也大。答案：(1)u>2f

2f>v>f

(2)變大也大(2012·武漢中考)在探究滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)提出下列猜想:Ⅰ.與物體速度的大小有關(guān)Ⅱ.與接觸面的粗糙程度(表面狀況)有關(guān)Ⅲ.與壓力的大小有關(guān)(1)為了驗(yàn)證上述猜想是否正確,他采用圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)拉著彈簧測(cè)力計(jì)使木塊沿水平方向做

運(yùn)動(dòng)。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)他發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定,便對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)。如圖乙所示,他用雙面膠將彈簧測(cè)力計(jì)固定在長(zhǎng)方體木塊的上表面,用細(xì)線連接彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤和電動(dòng)機(jī)。在木塊上放置不同的砝碼,當(dāng)電動(dòng)機(jī)以不同的轉(zhuǎn)速工作時(shí),通過細(xì)線水平拉動(dòng)木塊以不同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)記錄如下表:實(shí)驗(yàn)次數(shù)表面狀況壓力/N摩擦力/N木塊速度/m·s-11木塊—木板2.00.60.12木塊—木板4.01.20.13木塊—木板4.01.20.24木塊—砂紙2.01.00.1①分析3、4兩次實(shí)驗(yàn)記錄,

(選填“能”或“不能”)驗(yàn)證猜想Ⅰ。②分析

兩次實(shí)驗(yàn)記錄,可初步驗(yàn)證猜想Ⅱ。③分析

兩次實(shí)驗(yàn)記錄,可初步驗(yàn)證猜想Ⅲ?！窘馕觥勘绢}考查滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)和控制變量法的應(yīng)用。(1)彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)顯示拉力大小,要使滑動(dòng)摩擦力等于拉力,木塊一定進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng),所以要使彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速直線拉動(dòng)木塊。(2)要想驗(yàn)證猜想Ⅰ,必須控制壓力大小和接觸面的粗糙程度相同,故分析3、4兩次實(shí)驗(yàn)記錄,不能驗(yàn)證猜想Ⅰ;要想驗(yàn)證猜想Ⅱ,必須控制壓力大小和木塊速度相同,故可分析1、4兩次實(shí)驗(yàn)記錄;要想驗(yàn)證猜想Ⅲ,必須控制接觸面的粗糙程度和木塊速度相同,故可分析1、2兩次實(shí)驗(yàn)記錄。答案：(1)勻速直線(2)①不能②1、4③1、2考點(diǎn)六評(píng)估

評(píng)估是科學(xué)探究中重要的一個(gè)環(huán)節(jié),主要對(duì)探究的行為和收集信息的科學(xué)性、可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)估的主要內(nèi)容有:1.對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)估:(1)探究的思路、方法是否正確、合理;(2)實(shí)驗(yàn)器材的選擇是否合理、能否滿足要求;(3)實(shí)驗(yàn)方案是否具有可操作性,實(shí)驗(yàn)中是否注意了盡量減小誤差,是否較好地控制了變量。2.對(duì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)的評(píng)估:(1)在探究過程中要求保持不變的物理量是否真的不變,實(shí)驗(yàn)的步驟是否正確、合理,實(shí)驗(yàn)過程是否有操作錯(cuò)誤;(2)記錄數(shù)據(jù)的表格是否有缺陷,收集的信息是否可靠,實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)是否符合常理并分析異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因。3.對(duì)分析論證、得出結(jié)論的評(píng)估:(1)分析論證、處理數(shù)據(jù)的方法是否正確;(2)探究結(jié)果與假設(shè)是否一致;(3)探究結(jié)果是否和原有知識(shí)相矛盾,與日常經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)象相沖突;(4)探究結(jié)果中各因素之間的關(guān)系是否符合邏輯,得出的結(jié)論是否遺漏了條件,是否具有普遍性和科學(xué)性。4.實(shí)驗(yàn)方案改進(jìn):根據(jù)對(duì)結(jié)論可信度的分析,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案,使操作過程更科學(xué)合理;分析誤差產(chǎn)生的原因,并找到減小誤差的辦法,改進(jìn)探究方案以進(jìn)一步減小誤差?！镜淅?】(2012·陜西中考)有一塊火山石可以漂浮在水中,小王用天平、量筒和水等器材測(cè)量這塊火山石的密度,實(shí)驗(yàn)步驟如下:①用天平測(cè)出石塊的質(zhì)量m,天平的示數(shù)如圖;②向量筒中倒入V1=60mL的水;③用細(xì)線系住石塊,放入量筒,用鐵絲將其壓入水中足夠長(zhǎng)時(shí)間,水面到達(dá)65mL處;④取出石塊,水面降到了V3=58mL處;⑤小王認(rèn)為石塊體積測(cè)量不夠準(zhǔn)確,石塊的體積應(yīng)該包含材質(zhì)和其中空隙部分的體積,于是又向量筒中加水到60mL處,將剛才取出的石塊表面吸附的水清除后,再次沒入量筒的水中,此時(shí)水面到達(dá)V4=66mL處。請(qǐng)解答下面問題:(1)該實(shí)驗(yàn)原理為

(用物理符號(hào)表示)。(2)在步驟④中,水面未回到60mL處的原因是______________

。(3)請(qǐng)你根據(jù)小王的實(shí)驗(yàn)思路,將有關(guān)數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果填入以下表格空白處。物理量實(shí)驗(yàn)次數(shù)火山石的質(zhì)量m/gV1V2V3V4火山石的體積V/cm3火山石的密度ρ/g·cm-3160655866(4)觀察表格設(shè)計(jì),請(qǐng)你指出其中存在的兩處不足(相同類型的不足點(diǎn)只寫一條)①

;②

?！窘馕觥勘绢}考查測(cè)量物質(zhì)密度的過程及評(píng)估。(1)實(shí)驗(yàn)中,用天平測(cè)量火山石的質(zhì)量,用量筒測(cè)量火山石的體積,將數(shù)據(jù)代入密度公式即可求火山石的密度。(2)原來(lái)水是60mL,取出火山石,水面應(yīng)該降到60mL,現(xiàn)在水面降到了V3=58mL處,說(shuō)明火山石吸附了部分水。(3)測(cè)火山石質(zhì)量時(shí)沒有用到砝碼,只是使用了游碼,標(biāo)尺上的分度值為0.2g,從游碼左邊緣對(duì)應(yīng)的刻線讀出火山石的質(zhì)量,m=4.8g;由步驟⑤可求出火山石的體積V=66mL-60mL=6mL=6cm3,則火山石的密度(4)觀察表格,實(shí)驗(yàn)的次數(shù)只有1次,四次的體積無(wú)單位。答案：(1)

(2)火山石吸附了2mL的水

6

(4)①實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少②V1、V2、V3、V4無(wú)單位【跟蹤訓(xùn)練】(2013·濟(jì)寧中考)小滿在探究“浮力大小等于什么”的實(shí)驗(yàn)時(shí),利用器材進(jìn)行了如圖的實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G/N空桶重G0/N拉力F拉/N桶與水重G1/N浮力F浮/N排開水重G排/N10.60.10.30.30.30.221.10.10.60.60.50.530.90.10.50.5_____

0.4(1)請(qǐng)將表格中第三行的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整。(2)在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)發(fā)現(xiàn),第一組數(shù)據(jù)明顯與其他數(shù)據(jù)反映的規(guī)律不符。為了得出結(jié)論,他將第一組數(shù)據(jù)中的桶與水重G1改為0.4N,排開的水重G排改為。請(qǐng)你評(píng)價(jià)他的做法。評(píng)價(jià):

。針對(duì)此實(shí)驗(yàn),你的做法是

。(3)傳說(shuō)澡盆的水溢出給了阿基米德靈感,由此得出了著名的阿基米德原理。他在物理學(xué)方面的另一重要貢獻(xiàn)是_______

?！窘馕觥勘绢}考查阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)探究。(1)由第三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知物重0.9N,物體完全浸沒水中時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.5N,由稱重法測(cè)浮力可知浮力大小為:0.9N-0.5N=0.4N;(2)探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)尊重事實(shí),不能擅自改動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)。為了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,應(yīng)重新測(cè)量再做一次實(shí)驗(yàn);(3)古希臘學(xué)者阿基米德在物理學(xué)中貢獻(xiàn)頗多,除了阿基米德原理之外,還發(fā)現(xiàn)了杠桿原理。答案：

(2)探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)尊重事實(shí),不能擅自改動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)(沒有樹立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度)應(yīng)重新測(cè)量再做一次實(shí)驗(yàn)(3)杠桿原理(答案不唯一,合理即可)(2012·山西中考)在“測(cè)量小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓是2.5V。(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲所示電路連接完整。(2)小夢(mèng)在接完最后一根導(dǎo)線時(shí),小燈泡立即發(fā)光,請(qǐng)你分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因:

。(3)排除故障后,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),如圖乙所示是小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流,此時(shí)燈絲的電阻為

Ω。(4)大夢(mèng)和小夢(mèng)按照老師的要求,設(shè)計(jì)了如下在缺少電流表時(shí)測(cè)量小燈泡電阻的方案:大夢(mèng):用如圖丙所示電路(滑動(dòng)變阻器最大阻值已知),閉合開關(guān),分別讀出滑片在A、B兩端時(shí)電壓表的示數(shù),然后計(jì)算出小燈泡的電阻。小夢(mèng):把一個(gè)電壓表分別接在小燈泡和阻值已知的定值電阻兩端,如圖丁所示,閉合開關(guān),讀出電壓表的示數(shù),然后計(jì)算出小燈泡的電阻。你認(rèn)為

設(shè)計(jì)的方案好,理由是

。【解析】本題考查伏安法測(cè)電阻的探究實(shí)驗(yàn)。小夢(mèng)在接完最后一根導(dǎo)線時(shí),小燈泡立即發(fā)光,說(shuō)明此時(shí)電路已經(jīng)接通,其原因是開關(guān)是閉合的,沒有斷開。小燈泡的額定電壓是2.5V,從電流表中讀出小燈泡的額定電流是0.5A,所以燈絲的電阻兩個(gè)同學(xué)的方案都可以測(cè)量燈泡的電阻,都利用了串聯(lián)電路電壓特點(diǎn),其中大夢(mèng)的方案測(cè)量電壓時(shí)不需要換接電壓表,操作簡(jiǎn)單方便,所以大夢(mèng)同學(xué)的方案較好。答案：(1)如圖所示(2)連接電路時(shí),開關(guān)未斷開(3)5

(4)大夢(mèng)測(cè)量電壓時(shí)不需要換接電壓表,操作簡(jiǎn)單方便考點(diǎn)七科學(xué)探究中常用的研究方法

(一)控制變量法某一物理量往往受到幾個(gè)不同物理量的影響。為了確定各個(gè)不同物理量之間的關(guān)系,就需要用人為的方法控制某些量,使其保持不變,然后改變某一個(gè)量,看所研究的物理量與該物理量之間的關(guān)系。這種研究問題的科學(xué)方法就是“控制變量法”。例如:1.研究導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積的關(guān)系。2.研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)和電流大小的關(guān)系。3.研究滑動(dòng)摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度之間的關(guān)系。4.研究液體的壓強(qiáng)與液體密度和深度的關(guān)系。5.研究物體的動(dòng)能與速度和質(zhì)量的關(guān)系。6.研究重力勢(shì)能與質(zhì)量和高度的關(guān)系?！镜淅?】(2012·沈陽(yáng)中考)在影響機(jī)械效率的許多因素中,摩擦是一個(gè)重要因素。小麗將“探究摩擦力大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)與“探究斜面的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,進(jìn)一步探究斜面機(jī)械效率與斜面粗糙程度的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟中的空白補(bǔ)充完整。實(shí)驗(yàn)步驟:①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊的

。②用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。③用刻度尺分別測(cè)出木塊沿斜面移動(dòng)的距離s及上升的高度h。④記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并填入表中。⑤保持斜面的

一定,將棉布鋪在木板上,重復(fù)上述步驟。(2)該實(shí)驗(yàn)中采用了

的研究方法。(3)計(jì)算斜面表面為棉布時(shí)的機(jī)械效率:η=

%。(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:

。斜面表面狀況木塊重力G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長(zhǎng)s/cm有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率η/(%)木板2.10.41.60.80.841.2865.6棉布2.10.420.80.841.6【解析】本題考查測(cè)量斜面的機(jī)械效率。斜面的機(jī)械效率η=

故本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)首先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊的重力G。斜面的機(jī)械效率與斜面的粗糙程度和斜面的傾角有關(guān)，探究斜面機(jī)械效率與斜面粗糙程度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持斜面的傾角不變，改變其粗糙程度，這里采用的是控制變量法。斜面表面為棉布時(shí)的機(jī)械效率η=×100%=52.5%。分析表格數(shù)據(jù)，第3、5列數(shù)據(jù)說(shuō)明斜面的傾角一定，由第1、8列可看出斜面的粗糙程度越大，其機(jī)械效率越低。答案：(1)①重力⑤傾角(2)控制變量(4)當(dāng)斜面傾角一定時(shí)，斜面越粗糙，斜面的機(jī)械效率越低【跟蹤訓(xùn)練】

(2012·衢州中考)盛夏來(lái)臨,人們又為“怎樣才能曬不黑”而犯愁,資料表明:將皮膚曬黑的罪魁禍?zhǔn)资翘?yáng)光中的長(zhǎng)波紫外線?！昂闷鎸?shí)驗(yàn)室”為此檢測(cè)了若干衣服的防曬效果。檢測(cè)方法:先用光纖探頭和計(jì)算機(jī)測(cè)算出陽(yáng)光中的長(zhǎng)波紫外線的強(qiáng)度;再把衣服擋在光纖探頭上,測(cè)算出透射到光纖探頭上的長(zhǎng)波紫外線的強(qiáng)度,利用前后兩次測(cè)得的長(zhǎng)波紫外線的強(qiáng)度,計(jì)算出長(zhǎng)波紫外線的透過率,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)序號(hào)衣服材質(zhì)衣服布料層數(shù)長(zhǎng)波紫外線透過率1天蠶絲112%225%3化纖128%4214%5全棉T恤(白色)17%6全棉T恤(黑色)14%分析表中數(shù)據(jù)回答下列問題:(1)該實(shí)驗(yàn)是通過比較

來(lái)分析衣服的防曬效果。(2)比較實(shí)驗(yàn)1、2或3、4得到的結(jié)論是

。(3)根據(jù)測(cè)量結(jié)果,請(qǐng)向你的家人提出一條夏季戶外活動(dòng)時(shí)著裝的建議

?！窘馕觥勘绢}考查用控制變量法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(1)根據(jù)題干中的檢測(cè)方法可知,該實(shí)驗(yàn)是通過比較長(zhǎng)波紫外線透過率來(lái)分析衣服的防曬效果。(2)比較實(shí)驗(yàn)1、2或3、4可知,衣服的材質(zhì)和顏色不變,長(zhǎng)波紫外線透過率隨衣服布料層數(shù)的增加而降低,即防曬效果好,故可得結(jié)論:其他條件相同時(shí),防曬效果與衣服的層數(shù)(厚度)有關(guān)。(3)分析實(shí)驗(yàn)1、3或2、4數(shù)據(jù)可知,防曬效果與衣服的材質(zhì)有關(guān),并且其他條件相同時(shí),棉料的衣服比化纖防曬效果好;分析實(shí)驗(yàn)5、6可知,防曬效果與衣服的顏色有關(guān),并且其他條件相同時(shí),衣服的顏色越深防曬效果越好。根據(jù)以上分析,夏季戶外活動(dòng)時(shí)著裝的建議:穿全棉長(zhǎng)袖衣服;穿顏色較深的衣服;穿較厚的衣服等。答案：(1)長(zhǎng)波紫外線透過率(2)其他條件相同時(shí),防曬效果與衣服的層數(shù)(厚度)有關(guān)(3)穿全棉長(zhǎng)袖衣服;穿顏色較深的衣服;穿較厚的衣服等(合理即可)。(2012·婁底中考)如圖所示是探究“動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn):(1)用質(zhì)量不同的A、B兩個(gè)小球(mA>mB)碰撞靜止在同一水平面上的紙盒。實(shí)驗(yàn)中控制小球的高度相同,是為了控制兩球到達(dá)底端時(shí)

相同;實(shí)驗(yàn)中通過觀察紙盒被推動(dòng)的距離的大小,可以比較A、B兩個(gè)小球的

的大小。(2)將甲與乙兩實(shí)驗(yàn)比較可知,小球動(dòng)能的大小與小球的

有關(guān)。將甲與丙兩實(shí)驗(yàn)比較可知,小球動(dòng)能的大小與小球的

有關(guān)。(3)本次實(shí)驗(yàn)采用物理最常用的一種實(shí)驗(yàn)方法是

。小球的速度有關(guān);A、B兩個(gè)小球(mA>mB)在推動(dòng)紙盒的過程中,分析比較甲與丙兩實(shí)驗(yàn)可以看出A球?qū)⒓埡型苿?dòng)的距離大,所以說(shuō)小球動(dòng)能的大小與小球的質(zhì)量有關(guān)。(3)本次實(shí)驗(yàn)采用了控制變量的實(shí)驗(yàn)方法。答案：(1)速度動(dòng)能(2)速度質(zhì)量(3)控制變量法(二)等效替代法在研究某一個(gè)物理現(xiàn)象和規(guī)律時(shí),因?qū)嶒?yàn)本身的特殊限制或因?qū)嶒?yàn)器材等限制,不可以或很難直接揭示物理本質(zhì),而采取與之相似或有共同特征的等效現(xiàn)象來(lái)替代的方法。例如:1.在電路中,若干個(gè)電阻,可以等效為一個(gè)合適的電阻,反之亦可。如等效電路、串并聯(lián)電路的等效電阻,都利用了等效的思維方法。2.在研究平面鏡成像實(shí)驗(yàn)中,用兩根完全相同的蠟燭,其中一根等效另一根的像。3.在力的合成與分解中,合力與分力的作用效果相同。4.曹沖稱象中用石塊等效替換大象,效果相同。5.將物體各部分受到的重力等效于一點(diǎn),即重心。【典例8】(2012·泰州中考)用如圖甲所示電路可以估測(cè)燈泡的阻值,實(shí)驗(yàn)按下列步驟進(jìn)行,請(qǐng)將有關(guān)步驟填寫完整,并回答相關(guān)問題。(1)第一步:按電路圖正確連接電路。(2)第二步:斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S1、S3,適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,觀察到電流表示數(shù)為0.3A。(3)第三步:斷開開關(guān)

,閉合開關(guān)

,調(diào)節(jié)

連入電路的阻值,使電流表的示數(shù)仍然為。(4)問題——某同學(xué)在第三步操作中發(fā)現(xiàn):當(dāng)電阻箱(參見圖乙)的阻值調(diào)為19Ω時(shí),電流表示數(shù)略大于0.3A,當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)為20Ω時(shí),電流表示數(shù)略小于0.3A。在這種情況下,

(選填“應(yīng)該”或“不應(yīng)該”)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,以便電流表的示數(shù)恰好為0.3A。由該同學(xué)的實(shí)驗(yàn),可判斷所測(cè)燈泡的阻值約為

Ω?！窘馕觥勘绢}考查用等效替代法測(cè)量電阻,即用電阻箱支路等效替代小燈泡支路。在第三步中,斷開開關(guān)S3,閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱連入電路的阻值,使電流表的示數(shù)仍然為0.3A,這樣可讀得電阻箱的阻值即為小燈泡的阻值。在等效替代小燈泡支路時(shí),其他電路要控制相同,不能移動(dòng)滑動(dòng)變阻器。由于小燈泡電阻介于19Ω和20Ω之間,則可判斷燈泡的電阻約為。答案：(3)S3

S2電阻箱(4)不應(yīng)該【跟蹤訓(xùn)練】為了研究“同一直線上方向相同的兩個(gè)力的共同作用效果”,小紅選用了橡皮筋、彈簧測(cè)力計(jì)等器材,設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中兩次將橡皮筋從A點(diǎn)拉伸到O點(diǎn)的目的是

。下列物理研究過程中采用的科學(xué)方法與上述研究相同的是

和

(均選填序號(hào))。①曹沖稱象。②研究電流與電壓關(guān)系時(shí),要使用同一導(dǎo)體。③研究電流時(shí),把它與水流相類比。④研究串、并聯(lián)電路時(shí),引入“總電阻”的概念?！窘馕觥勘绢}考查等效替代法的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)中兩次將橡皮筋從A點(diǎn)拉伸到O點(diǎn)的目的是使橡皮筋形變程度相同,用乙圖中的一個(gè)力可以等效替代甲圖中的兩個(gè)力,采用的是等效替代法。研究過程①和④都采用了等效替代法,②采用的是控制變量法,③采用的是類比法。答案：使橡皮筋形變程度相同①④(2012·綏化中考)小芳在家中照鏡子時(shí)發(fā)現(xiàn)鏡中的她“遠(yuǎn)小近大”。于是她猜想:物體在平面鏡中所成的像的大小是否與物體到平面鏡的距離有關(guān)?她準(zhǔn)備了如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材:(1)為了驗(yàn)證猜想,實(shí)驗(yàn)中她應(yīng)選擇

蠟燭,選

作為平面鏡。(填寫代表實(shí)驗(yàn)器材的字母)(2)實(shí)驗(yàn)中保持鏡的位置不動(dòng),將蠟燭遠(yuǎn)離鏡面時(shí),它的像將

(選填“增大”“減小”或“不變”)。(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)蠟燭通過鏡成兩個(gè)像,原因是____________

?！窘馕觥勘绢}考查了平面鏡成像的特點(diǎn)。(1)用薄玻璃板等效替代平面鏡,既可以看到像又可以找到像的位置,兩只完全相同的蠟燭可以比較物像的大小,所以應(yīng)選用薄玻璃板和兩只完全相同的蠟燭。(2)蠟燭遠(yuǎn)離鏡面時(shí),它的像始終與鏡面后的蠟燭重合,所以像的大小是不變的。(3)玻璃板有兩個(gè)反射面,蠟燭通過這兩個(gè)反射面都能夠成像。答案：(1)B和C

G

(2)不變(3)玻璃板前后兩個(gè)反射面各成一個(gè)像(三)轉(zhuǎn)換法初中物理中用到轉(zhuǎn)換法的探究過程有:1.分子運(yùn)動(dòng)看不見,摸不著,不好研究,但可以通過研究擴(kuò)散現(xiàn)象認(rèn)識(shí)它。2.判斷有無(wú)電流,我們可通過電路中燈泡是否發(fā)光來(lái)確定。即根據(jù)電流產(chǎn)生的效應(yīng)來(lái)判斷。3.磁場(chǎng)看不見,摸不著,判斷磁場(chǎng)是否存在時(shí),用小磁針放在其中,看它是否轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)確定。4.在測(cè)量滑動(dòng)摩擦力時(shí)轉(zhuǎn)換成測(cè)拉力的大小。5.物體吸收熱量的多少轉(zhuǎn)換成加熱時(shí)間的長(zhǎng)短。6.電流產(chǎn)生熱量的多少通過溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)判斷。7.物體動(dòng)能的大小轉(zhuǎn)換成它推動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)距離的遠(yuǎn)近。8.電磁鐵磁性的強(qiáng)弱通過吸引大頭針的數(shù)目來(lái)判斷?！镜淅?】19世紀(jì)中后期,物理學(xué)中引入了新的、革命性的概念“場(chǎng)”。(1)愛因斯坦說(shuō)過,“場(chǎng)在物理學(xué)家看來(lái)正如他坐的椅子一樣實(shí)在?！钡拇_如此,磁場(chǎng)雖然看不見、摸不著,但可以通過它對(duì)放入其中的

產(chǎn)生力的作用來(lái)認(rèn)識(shí)它。(2)像這樣,用易觀測(cè)的物理現(xiàn)象或物理量來(lái)認(rèn)識(shí)或顯示不易觀測(cè)的物理現(xiàn)象或物理量是物理學(xué)常用的一種研究方法。請(qǐng)?jiān)倥e一例并簡(jiǎn)要說(shuō)明。(3)場(chǎng)的概念使自然哲學(xué)對(duì)物質(zhì)概念的認(rèn)識(shí)提升到一個(gè)新的高度。【解析】(1)本題主要是考查轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。把磁針放入磁場(chǎng)中,通過磁場(chǎng)對(duì)磁針的作用來(lái)認(rèn)識(shí)看不見、摸不著的磁場(chǎng),這是轉(zhuǎn)換法。(2)物理學(xué)中利用轉(zhuǎn)換法的例子很多,比如:研究電流時(shí),利用燈泡是否發(fā)光及其亮暗來(lái)認(rèn)識(shí)是否有電流及其大小;通過擴(kuò)散現(xiàn)象認(rèn)識(shí)分子的運(yùn)動(dòng)等。答案：(1)磁針(2)電流看不見,摸不著,但可以根據(jù)電流通過燈泡時(shí)發(fā)光來(lái)認(rèn)識(shí)它。【跟蹤訓(xùn)練】1.(2011·宿遷中考)在科學(xué)探究中,常把直接測(cè)量有困難的量轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量來(lái)研究,這種方法稱之為轉(zhuǎn)換法。例如,在探究物質(zhì)吸熱升溫的屬性時(shí),沙子和水吸收熱量的多少不便直接測(cè)量,可以通過測(cè)量加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較吸熱的多少。下述實(shí)驗(yàn)中采用了轉(zhuǎn)換法的是(

)A.在探究影響動(dòng)能大小的因素時(shí),動(dòng)能大小的比較方法B.在探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響時(shí),推理出物體不受阻力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)C.在探究串聯(lián)電路電流特點(diǎn)時(shí),換用不同燈泡及改變電源電壓,多次實(shí)驗(yàn)D.在探究壓力對(duì)滑動(dòng)摩擦力的影響時(shí),保持接觸面粗糙程度不變,改變壓力【解析】選A。本題考查轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。物體具有能量的多少可用物體做功的多少來(lái)衡量。在探究影響動(dòng)能大小的因素時(shí),小球撞擊木塊后,木塊通過的距離越大,做功越多,說(shuō)明小球具有的動(dòng)能越大,故木塊被小球撞擊后通過的距離能反映小球具有的動(dòng)能大小,這是采用的轉(zhuǎn)換法。B項(xiàng)中探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響采用的是理想實(shí)驗(yàn)法,C項(xiàng)中探究串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)采用的是歸納法,D項(xiàng)中探究壓力對(duì)滑動(dòng)摩擦力的影響采用的是控制變量法。2.(2012·淮安中考)生活中有許多關(guān)于熱現(xiàn)象的例子?？臼斓纳接笙銡鈸浔?該現(xiàn)象表明______________________________

;兩個(gè)底面平整、干凈的鉛柱壓緊后會(huì)粘在一起,需要用一定的外力才能將它們拉開,該實(shí)驗(yàn)表明_______________________

。【解析】本題考查分子動(dòng)理論的知識(shí)。由于分子非常小,無(wú)法直接觀察到,可以采用轉(zhuǎn)換法,通過一些宏觀現(xiàn)象來(lái)認(rèn)識(shí)分子的運(yùn)動(dòng)及分子間的相互作用?？臼斓纳接笙銡鈸浔?這是擴(kuò)散現(xiàn)象,表明了分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng);兩個(gè)底面平整、干凈的鉛柱壓緊后會(huì)粘在一起,這表明鉛分子之間產(chǎn)生了引力作用。答案：分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)分子間有引力作用(四)實(shí)驗(yàn)推理法(理想實(shí)驗(yàn)法)一些物理現(xiàn)象,由于受實(shí)驗(yàn)條件所限,無(wú)法直接驗(yàn)證,需要先進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再進(jìn)行合理推理得出正確結(jié)論。實(shí)驗(yàn)推理法以大量事實(shí)為基礎(chǔ),以實(shí)驗(yàn)為原形。例如:1.研究牛頓第一定律。2.研究真空中能否傳聲。【典例10】(2012·嘉興中考)如圖是探究“摩擦力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)影響”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,其實(shí)驗(yàn)過程用到了許多科學(xué)方法。(1)怎樣控制小車在水平面上開始滑行時(shí)的速度相等呢?方法:把小車放在同一斜面的

,由靜止開始下滑。(2)怎樣反映“摩擦力”對(duì)“物體運(yùn)動(dòng)的影響”呢?方法:比較小車在不同表面上運(yùn)動(dòng)的距離或

。(3)怎樣得出“小車不受力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”呢?必須要用推理的方法,即:如果小車運(yùn)動(dòng)時(shí)不受摩擦力的作用,那么小車將

?！窘馕觥勘绢}考查理想實(shí)驗(yàn)法的應(yīng)用。(1)小車從高處滑下,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,要保證速度相同,則只要小車到達(dá)平面時(shí)的動(dòng)能相同就可以,那么,需要將小車放置在斜面的同一高度,使小車的重力勢(shì)能相同,則小車滑下時(shí)的動(dòng)能相同,速度相同。(2)摩擦力對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)具有阻礙作用,滑行的小車受到的摩擦力越大,速度改變得越快,滑行的距離越小,因此可以從小車滑行距離的遠(yuǎn)近或速度改變的快慢來(lái)反映受到摩擦力的大小情況。(3)小車不受力的作用在地球環(huán)境條件下無(wú)法實(shí)現(xiàn),但是可以從小車滑行時(shí)受到的摩擦力越小,小車的滑行距離越遠(yuǎn)這一實(shí)驗(yàn)事實(shí),進(jìn)行推導(dǎo),得出小車運(yùn)動(dòng)時(shí),如果不受摩擦力的作用,它將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)這一結(jié)論。答案：(1)同一高度(同一位置)

(2)速度改變的快慢(3)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)【跟蹤訓(xùn)練】(2012·福州中考)牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過推理而抽象概括出來(lái)的。如圖所示的實(shí)驗(yàn)中也應(yīng)用了這種研究方法的是(

)【解析】選A。本題考查實(shí)驗(yàn)探究方法。A中不可能實(shí)現(xiàn)絕對(duì)的真空,是靠推理得出“聲音不能在真空中傳播”這一結(jié)論的,故與牛頓第一定律的得出都是利用了推理法;B是控制變量法;C是建立物理理想模型法;D是等效替代法。故選A。(五)理想模型法理想化模型就是指把復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化,突出問題的主要方面,忽略次要因素,將抽象的物理現(xiàn)象用簡(jiǎn)單易懂的具體模型表示。例如:1.用磁感線描述磁