专题13实验探究专题Word文档格式.docx
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●能通过观察和实验收集数据。
●能通过阅读信息收集证据。
●能够评估有关信息的科学性。
在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,班级“物理小博士”为同学们做了如图所示的一系列实验,请你从图中选出一些图,针对某一因素进行探究,并通过比较分析弹簧测力计的示数,说出你的探究结果。
(填图的序号)
探究的因素是;
选择的图是;
探究的结果是。
1、研究性学习中,有一组同学设计了“测定斜面的机械效率”的实验.
如图16所示,用高为30cm的木块将带有刻度的平木板垫起,构成一个斜面,并使它固定,把小车放在斜面底端A,用弹簧测力计拉着小车从位置A沿斜面匀速上升到B位置,上升过程中弹簧测力计的示数如图所示.
图16
(1)根据题中提供的信息,在下面的实验记录表格中完成相关的内容:
小车的重力G/N
沿斜面的拉力F/N
小车沿斜面上升的距离L/m
小车上升高度h/m
2
0.8
(2)根据以上的实验记录,完成下列计算:
拉力F在这过程中做的有用功是:
拉力F在这过程中做总功是:
该次实验的机械效率是:
2、例6.小华同学在测定食用色拉油的密度的实验中,其方法步骤完全正确,图中显示的是他测量的相关数据,请帮小华填写表中空白的测量值和数据.
五、对进行分析与论证能力考查
●能初步描述实验数据或有关信息。
●能对收集的信息进行简单的比较。
●能进行简单的因果推理。
●经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。
按右图所示电路对额定电压为3.8V的小灯泡进行实验时,测得五组数据,并记录在表中,同时记录了小灯泡亮度变化情况。
1
3
4
5
U/V
3.0
3.5
3.8
4.0
4.5
I/A
0.28
0.30
0.31
0.32
0.34
亮度
逐渐增加
请你仔细分析实验数据和实验现象。
回答以下问题:
(1)小灯泡的额定功率是W
(2)小灯泡亮度变化规律是
(3)除了表格中列出的数据和现象外,你还能发现的问题是。
练习1、为探究物质的某种属性,同学们找来大小不同的蜡块和大小不同的干松木做实验。
实验得到如下数据:
实验次数
蜡块
干松木
体积V/cm3
质量m/g
10
9
20
18
30
27
15
40
36
⑴请你用图象形象地把两种物质的质量随体积变化的情况表示出来。
⑵通过对以上图象的分析,你可以得到什么结论(要求写两条)?
(3)在物理学上通常用什么物理量来表示物质的这种属性?
2、有一天,小明在家观察洗衣机排水后,对容器排尽水的时间与排水孔的大小之间的关系产生了浓厚的兴趣.为此他找来四个同样大小的圆柱形塑料容器,在它们的底部相同位置各开一个排水圆孔,排水孔的直径d分别是1.5cm、2.Ocm、3.Ocm和5.Ocm.在容器里放人30cm深的水,打开排水孔让水流出,用秒表测量水完全流出所需的时间t分别为73.Os、41.2s、18.4s和6.8s.
(1)请设计一个表格,并将小明测得的数据填写在表格中.
(2)请在图19中画出排尽水的时间t与排水孔直径d的
关系图线.
(3)分析实验数据,初步可以看出t与d之间韵关系为:
d越大,t_____,但是还不能确定它们之间明确的数量关系.
(4)请你猜想t与d之间可能存在的数量关系,并根据以上数据写出证实你猜想的思路.
3、下表给出了一头牛慢步行走和一名普遍中学生百米赛跑的一些数据。
物体质量(Kg)
速度(m/s)
动能(J)
牛
约600
约0.5
约75
中学生
约50
约6
约900
分析数据可以看出,对物体动能大小影响较大的因素是____,你这样判断的依据是____。
4、为了研究电流、电压、电阻三者的关系,同学们设计了一个实验。
(1)请在右边方框内画出实验电路图。
(2)这个实验利用了物理学中的一个科学方法叫做___________.实验时,首先保持电阻不变.保持电阻不变的方法是对(选填“同一个”、“不同的”)_________电阻进行研究;
实验中改变电压的操作方法是_______________.实验数据如下表所示.
电阻(欧)
电流(安)
电压(伏)
0.4
0.2
0.6
对上左表格中的数据进行分析,可以归纳出的结论是:
___________________________.
(3)然后保持一段电路两端电压不变的情况下,研究_________________的关系,实验的对象是对(选填"同一个"、"不同的")____________电阻进行研究,实验中保持电压不变的操作方法是________________________.并得到的实验数据如上右表.对这个表格的数据进行分析,可得出的结论是:
________________________________________________
五、对评估能力考查
●有评估探究过程和探究结果的意识。
●能注意假设与探究结果间的差异。
●能注意探究活动中未解决的矛盾,发现新的问题。
●尝试改进探究方案。
老师取出两只烧杯,内盛清水和盐水(ρ盐水=1.1g/cm3),一块体积为10cm3的石块,一只分度值为0.1N、量程为5N的弹簧测力计,要求同学们利用浮力的原理,区分出两只烧杯中各装何种液体。
王明同学想:
只要测出石块的重力G,测出石块浸没液体中后弹簧测力计的示数F,就可以计算出液体的密度,区分出清水和盐水。
你认为行吗?
请说出你的理由;
如果不行,请说出你的改进方法。
(计算时取g=10N/kg)
练习1、为了测出小灯泡灯丝的电阻,小明选用了电流表、电压表、电池组、滑动变阻器、开关、导线等器材,请你帮他完成:
(1)画出实验电路图:
(2)
小明在闭合开关前将变阻器连入电路的阻值调到最大处,你知道这是为什么吗?
(3)在某次测量中,电流表、电压表的示数如下图甲所示,则这时通过小灯泡的电流是__________A,小灯泡两端的电压是________V,算出小灯泡的电阻是____________Ω
(4)若实验中,其实验方案与操作过程均正确,两表的示数如上图乙所示,你认为这个实验可改进的地方是_________________________________________,你这样做的理由是:
_________________。
2、物理课上王老师请同学们设计一个测出未知电阻Rx的电路,各组同学都提出了自己的设计方案,下面是其中两组同学的实验方案:
甲组:
张晴小组设计方案
①器材:
电压表、电流表、变阻器、开关、电源(电压未知)、
未知电阻Rx、导线。
②电路图:
设:
电压表读数是U,电流表读数是I,
乙组:
赵亮小组设计方案
已知电阻R0、电流表、开关、电源(电压未知)、
电流表读数:
S断开为I1;
S闭合为I2,
A.请你写出未知电阻Rx的表达式:
Rx=_____________________乙组:
Rx=___________________
B.请你对以上两组电路设计作出简要评价:
______________________
3.已知1标准大气压得值约为105Pa。
小明同学想通过实验
探究大气压究竟有多大。
他设计的实验方案是:
将蘸水的塑料挂
钩的吸盘按在光滑的水平桌面上,挤出里面的空气。
用弹簧测力
计钩着挂钩缓慢往上拉,直到吸盘脱离桌面。
记录刚刚拉脱时弹
簧测力计的读数,这就是大气对吸盘的压力。
再设法量出吸盘与
桌面的接触面积,然后算出大气压(如图21所示)。
他选择的实
验器材是:
量程为5N的弹簧测力计,底面积为5cm2的吸盘。
⑴这种通过测量拉力何接触面积来计算大气压强的方法是否可行?
⑵如果上述方案可行,小明同学选择的器材能否测出大气压的值?
请你进行分析和评估。
4、甲乙两个实验小组在探究“杠杆的平衡条件”时,分别得到下面两组数据和结论。
他们在交流时,甲组发现了自己实验结论的错误和产生错误的原因。
你认为甲组产生错误的原因有那些?
甲组
乙组
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
7
14
6
8
结论
动力+动力臂=阻力+阻力臂
动力臂=阻力
甲组产生错误的原因:
6、物体在流体(液体和气体)中运动时,受到的阻碍物体运动的力,叫流体阻力.这种阻力的大小与哪些因素有关呢?
流线型汽车战机着陆打开阻力伞模仿鲔鱼体形的核潜艇
(第38题图)
(1)请仔细观察如图所示的应用实例,对影响流体阻力的因素提出一种猜想:
[题(3)中的猜想除外];
(2)小刚同学猜想:
流体阻力可能与运动物体表面粗糙程度有关.
他设计了如下的实验方案:
①用弹簧秤拉一艘底面光滑的船模型在水中运动,记下弹簧秤的示数F1;
②用弹簧秤拉另一艘底面粗糙的船模型在水中运动,记下弹簧秤的示数F2;
③通过比较F1与F2的大小,就能得出物体受到流体阻力是否与物体表面粗糙程度有关.
请你对小强同学的实验方案中存在的问题,进行评估(只需写出一条评估意见):
.
六、科学探究的全过程
为了节约能源,小玲同学要在家里比较电热水器和用天然气烧开水,哪种方法能源的利用率越高。
⑴在探究实验中,需要控制的物理量有被加热水的质量和,需要测量的物理量有天然气的用量、通电的时间,需要查阅相应的数据有天然气的燃烧值和电热水器的。
⑵在实验中,小玲利用家用天然气表,烧水前天然气表的示数和把质量为1kg、15℃的水烧开后天然气表的示数分别如图22甲、乙所示,烧水时天然气的用量是m3,天然气的燃烧值是7.5×
107J/m3,天然气烧水的利用率(热效率)是。
⑶在实验中,用电热水器烧开同样的水,通电时间是10min,电热水器的额定功率是800W,电热水器的利用率是。
⑷经过比较,使用加热水的利用
率较高。
练习1.小刚同学的家里新安装了使用IC卡的
天然气表,表面如图23所示。
他想可以用来测
烧水的热效率。
请你帮助他设计测烧水热效率的
实验。
⑴实验需要的器材:
⑵实验需要测量的物理量:
⑶用测量量表示烧水的热效率η=。
2、电学课中,老师曾讲过“水果电池”,激发了某同学对苹果导电性能的探究。
(1)你认为苹果的导电性能可能与苹果的哪些因素有关?
你的猜想是:
___________________________________________________________________。
(2)下表是该同学用伏安法,在一定电压下探究苹果的形状、甜度和通过的电流的实验数据。
苹果1
一般甜
苹果2
较甜
苹果3
很甜
完整
100UA
200UA
300UA
削了皮
切掉一部分
根据上述表格信息,把能得出的探究结论写出两条填在横线上。
结论一:
__________________________________________________________________
结论二:
3、星期天早晨,小涛正准确练习书法,刚刚把墨汁倒入盘中一半,小辉和小丽来找他,他们就一起出去了。
晚上小涛回家后发现盘中的墨汁已经干了,而没盖盖儿的瓶里的墨汁却几乎没减少。
生活中还有很多类似的现象,请你举出一例:
____________________________。
由此我们可以猜想到,液体蒸发的快慢可能与液体的表面积有关。
请你对上面的猜想进行验证,提供的器材如下:
一杯水、两块玻璃片、酒精灯、扇子、滴管。
(1)从给定的器材中选出需要的器材:
(2)实验步骤:
(3)生活中的水蒸发现象处处可见,蒸发到空气中的水蒸气会永远留在空气中吗?
其实地球上的水灾不停地循环着,空气中的水蒸气可以通过各种方式再次变成水回到地球表面。
请你写出一种与此有关的自然现象及相应的物态变化名称。
5、积雪对公路行车的危害主要表现在路况的改变。
路面积雪经车辆压实后,车轮与路面的摩擦力减小,汽车易左右滑摆。
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,对汽车的危害也不一样。
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,路面上的冰雪常会呈“夜冻昼化”状态。
此时,护路工人常在路面上撒大量的盐,以避免“夜冻昼化”现象,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。
提出问题:
在相同气温条件下,为什么水不再结冰了?
猜想与假设:
请你用学过的物理知识,针对这一现象产生原因提出一个合理的猜想,并说出你猜想的理由。
猜想:
理由:
设计实验方案:
针对你的猜想,设计一个实验方案验证猜想的正确性。
实验方案及主要步骤:
分析与交流;
除了在路面上撒盐外,你还有什么常用的办法,可以避免减少交通事故,这样做的道理是什么?
方法:
道理:
【达标检测】
1、小明想比较几种材料(衣服、锡箔纸、泡沫塑料)的隔音性能,除了待检测的材料外,可利用的器材还有:
音叉、机械闹钟、鞋盒。
在本实验中适合作声源的是_______;
小明将声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测材料。
他设想了两种实验方案,你认为最佳的是_________。
A、让人站在距鞋盒一定距离处,比较所听见声音的响度。
B、让人一边听声音,一边向后退,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离。
通过实验得到的现象如表格所示,则待测材料隔声性能由好到差的顺序为_______________________。
材料
衣服
锡箔纸
泡沫
距离
较长
长
短
响度
较响
弱
2、物理活动课上,张老师做了一个有趣的实验:
将一个黄色的乒乓球和一个玻璃球全部埋入装有米的大烧杯中,摇晃烧杯一段时间,乒乓球从米中“跑”了出来。
看到这个现象,同学们十分惊讶:
乒乓球为什么能“跑”出来,而玻璃球为什么不能“跑”出来?
针对这个问题同学们提出下列猜想:
猜想1:
因为乒乓球体积比玻璃球大;
猜想2:
因为乒乓球质量比玻璃球小。
为了验证猜想是否正确,两天后,同学们用准备的一些器材进行探究:
(1)取三个塑料空瓶A、B、C,在A、B、C瓶中装入质量不等的沙子,盖好瓶盖,分别测出它们的质量和体积。
(2)把三个瓶子全部埋入盛有米的容器中,敲击容器,观察现象。
(3)实验数据及现象记录如下表:
(米的密度约为1.37g/cm3)
瓶子编号
体积/cm3
质量/g
现象
A
22
14.4
跑出米面
B
28
38.6
未跑出米面
C
144
50.2
(4)分析上述实验数据后回答:
猜想1(选填“正确”或“错误”);
猜想2(选填“正确”或“错误”)。
你认为一个乒乓球能从米中“跑”出来的原因是。
(5)运用这个现象所隐含的物理知识,能解决生活中的什么问题(试举一例或说出你的一个设想)?
3、在测定小灯泡额定功率的实验中(所用灯泡的额定电压U0=3.8V):
(1)王强小组采用图18所示的方案,这种测量方法叫做_________;
测量时发现闭合开关后,无论怎样移动滑片P,灯都不亮,电流表示数始终为0,电压表示数约为6V,则电路中出现的故障可能是:
___________;
排除故障后,调节滑动变阻器,直到电压表的示数为3.8V,此时电流表示数如图19所示,则小灯泡的额定功率为_______W;
(2)姚远小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知,电阻R的阻值已知):
实验步骤:
①电路如图所示,请你按电路图在图21中用笔画线连好电路;
②开关S拨到位置1,移动滑片P至任一位置,读出电流表示数I1;
③开关S拨到位置2,滑片P位置不动,读出电流表示数I2。
数据处理:
先算出了灯泡的电阻RL=________(请你用所测的物理量表示),再根据
,计算出灯的额定功率。
他们按此方案测量,发现实验结果与真实值相差较大,原因是:
_________________________。
仔细分析后,他们认为要准确测出灯泡的额定功率,只需将上述步骤2改为_______________________
__。
4、在学习太阳能的利用时,小强同学想通过实验探究:
黑色物体与白色物体对太阳辐射能的吸收本领哪个大?
他提出的猜想是:
黑色物体对太阳辐射能的吸收能力比白色物体强。
(1)请你列举生活中的一个实例来支持(或反对)他的猜想。
(2)请你设计一个实验方案来证明(或否定)他的猜想,要求写出实验器材和实验步骤
5.小明利用如图1O所示的装置来探究凸透镜成像的规律。
通过实验,他发现蜡烛离凸透镜越远,光屏上得到的像越(填“大”或“小”),再把蜡烛向凸透镜靠近时,要想在光屏上得到清晰的像,光屏应(填“远离”或“靠近”)凸透镜,此时在光屏上看到的像是的(填“倒立”或“正立”),该像比原来的像(填“大”或“小”)一些。
当蜡烛继续向凸透镜靠近的过
程中,发现蜡烛的位置在时,则无论怎样移动光屏,光屏上都得不到烛焰的像。
6.(5分)如图11所示,是小明同学做“观察水沸腾”的实验装置。
(1)本实验的目的是:
观察沸腾现象;
探究水沸腾时的变化规律。
(2)图中所示的温度是℃。
(3)当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,根据表格里记录的数据,请你在下面的小方格纸上画出水的沸腾图象。
时间/min
1O
温度/℃
85
87
89
92
94
96
97
98
98
(4)从水的沸腾图象可以看出,此时水的沸点是℃,水在沸腾的过程中温度
7.(6分)阅读短文,并回答短文后的问题。
在“探究电阻上的电流跟电压的关系”的过程中,一些同学作出了以下猜想:
猜想A:
加在电阻两端的电压越大,通过的电流越小;
猜想B:
加在电阻两端的电压越大,通过的电流越大;
猜想C:
加在电阻两端的电压增大,通过的电流不变。
为了验证上述猜想是否正确,小明用定值电阻和一个电压恒定的电源,及有关的实验器
材,设计了电路,按实验要求分别测出有关的物理量。
(1)为了完成该实验,需要的测量仪表是、。
(2)请你在右边的方框内画出能验证上述猜想的实验电路图。
(3)表中是小明在实验中测出的数据,其中R为定值电阻,阻值分别为20Ω、10Ω和5Ω,U是电阻R两端的电压,I是通过电阻R的电流。
实验序号
R/Ω
U/V
I/A
1
0.05
2
R=20Ω
0.1
3
0.15
4
5
R=10Ω
0.2
6
0.3
7
8
R=5Ω
0.4
9
0.6
通过分析比较实验序号的数据,可知猜想是正确的(填“A”、“B”或“C”)。
(4)通过分析比较以上数据,你还发现了。
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