专题 力学定性实验设计--讲义.doc

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简单学习网课程讲义

学科：物理
专题：力学定性实验设计
主讲教师：牛颖北京市物理高级教师

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要求归纳
1、实验探究5条能力要求
（1）会根据探究目的和已有条件设计实验；
（2）会正确使用仪器；
（3）能正确记录实验数据；
（4）会从物理现象和实验中归纳简单的科学规律；
（5）会用科学术语、简单图表等描述实验结果。

2、利用身边器材或给定器材进行简单定性探究
（1）特点：
实验现象和实验数据是用观察法或简易测量工具得到的。
（2）要求：
写出所用的器材和组装过程；
写出实验的过程、实验中应注意的问题；
写出实验现象；
写出分析与结论
此类题目尽管没有定量实验那样复杂，但考查内容几乎涉及到所有的探究环节，仪器选择、步骤描述、分析与结论，解题时应注意：
（1）实验时常用到在不同情境下对不同现象进行对比或比较的方法；
（2）实验时应注意是否控制变量；
（3）实验设计符合安全性和可行性原则；
（4）说明实验中的注意事项；
（5）实验现象可观测，可采用转化或放大法；
（6）注意实验现象的分析过程。

论证性实验设计（设计实验时均要控制变量或消除次要因素的影响）
证伪：题中观点是错误的；设计实验时侧重举出反例
证实：题中观点是正确的；设计实验时应举出“正”“反”两例对比或通过改变自变量“两次”实验对比
证是否有关：研究量的测量方法；研究量的测量方法

典型例题分析
证伪问题：举1个反例，把应该有的现象描述出来
题一
题面：在学习运动和力的关系时,小明和小华提出下面的观点，如图所示。请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验，说明他们的观点是不正确的。
（1）写出你选用的物品或实验器材；
（2）简述实验方法及实验现象。

题二
题面：在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，小军同学认为滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小有关。请你利用已有的器材设计一个实验，说明小军的认识是不正确的。
（1）实验器材：一端装有定滑轮的长木板、带挂钩的木块一个、细线若干、还需补充的是_________。
（2）实验步骤：
（3）实验结论：

题三
题面：小刚同学利用如图所示的装置，探究二力平衡的条件，他在图中左边挂上2个钩码，右边挂上一个钩码，小车两边受到的拉力在同一直线上，小刚发现小车静止不动，因此他认为，小车水平方向只受两个拉力，这两个力大小不相等，也能让小车处于静止状态。请你利用如图所示的装置，设计一个实验，证明小刚的说法是错误的。

题四
题面：小红为探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，她将一高为10cm的金属圆柱体挂在弹簧测力计下缓慢浸入40cm深的水中，如图所示，在圆柱下降过程中，记录圆柱体下表面所处深度h和弹簧测力计相应的示数F。实验数据如下表所示。她分析前6组测量数据得出：金属圆柱体受到的浮力与金属圆柱体下表面浸入水中的深度h成正比。请你只利用小红使用的器材，设计一个实验，说明她的结论是不正确的。
实验序号12345678h/cm02468101214F/N6.756.255.755.254.754.254.254.25

题五
题面：在探究大气压是否存在的实验中，李老师用一次性纸杯装满水，用硬纸板盖住杯口，倒置过来，如图所示。发现硬纸板不掉，水也不从杯中流出。李老师解释：硬纸板不掉是因为大气压的作用。可是小娅同学认为，纸板不掉是因为水粘住了纸板的缘故。你能否在此实验的基础上，进一步实验(可补充辅助工具)来消除这种疑问，请简述实验过程。

证实问题：证明结论正确，强调对比和实验次数至少2次。
题六
题面：请你以一支削好的铅笔为主要器材，设计两个简单的物理实验，分别说明“压力的作用效果与压力的大小有关、压力的作用效果与受力面积有关”，可根据实验需要适当补充器材。

证“是否有关”：分类讨论，注意控制变量，认清自变量。
题七
题面：请你设计一个简单的实验，探究浮力的大小与液体的密度是否有关。
实验器材：________________________；
实验步骤：________________________；
实验分析及结论:___________________。

题八
题面：小莉同学就“使用机械可不可以省功”，进行了实验验证。她选用的器材有：一段细线、一段绳子，动滑轮、铁块、铁架台、刻度尺、弹簧测力计各一个，请你写出：