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物理難以取得高分的“瓶頸”，這其中主要原因是大多數同學動手實驗的機會很少，所以對許多實驗現象和過程缺乏感性認識，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.基礎測量型實驗。主要考查基本測量工具的正確選用、使用、讀數;重要的演示實驗、學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目的，然后聯(lián)想所學過的公式規(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放在掌握每個實驗的原理、設計思路、操作步驟，記錄表格的設計，關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.科學探究型實驗。一個完整的探究型實驗，首先是對某物理現象提出猜想，然后依據一定的思想方法確定實驗方案，選擇實驗器材，進行實驗研究，最后還要對實驗中得到數據或觀察到的現象進行分析歸納，從而得出結論。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”要素 ;(3)考查“制定計劃與設計實驗”要素;(4)考查“分析論證”要素;(5)考查“評估”要素 ;(6)對學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。現有一質量待測的物

　　體，估計其質量在30g左右。

　　請將以下實驗操作補充完整：

　　(1)把游碼移到標尺的 ，觀察指針的偏轉情況，通過

　　調節(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，則應取下 g砝碼，加上 g砝

　　碼……同時調節(jié)游碼，直到天平平衡;

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

　　分析：本題考查天平的使用方法，屬于基礎測量型實驗，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“估計其質量在30g左右”的關鍵詞，導致失分。

　　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)”。學習了密度知識后，由小陶等同學組成的物理興趣小組準備測量牛奶的密度。他們選取的實驗器材有：牛奶、量筒、天平(帶砝碼)、燒杯。

　　【設計實驗和進行實驗】

　　方案A：(1)用調節(jié)好的天平測量出空燒杯的質量m1;(2)向燒杯中倒入一些牛奶，測出它們的總質量m2，則這些牛奶質量為 ;(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)用調節(jié)好的天平測出裝有適量牛奶的燒杯的總質量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，你認為在方案 中，牛奶的 (選填“質量”或“體積”)測量誤差較大，導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，只要測出液體的質量和液體的體積即可，總體看其測量先后有兩種：先測質量再測對應的體積;先測體積再測對應的質量。而測液體質量有兩種程序：一種是先測空杯質量，再測空杯和液體的總質量，兩者之差即杯中液體的質量。另一種是先測空杯和液體的總質量，再將液體倒下測空杯質量，兩者之差即杯中液體的質量。前一種方法在測對應體積時會出現誤差，因為總有一些液體沾附在杯壁上，測得體積會偏小。后一種測質量的方法已經把沾附的液體質量減去了，倒入量筒中的體積與對應的質量相等，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年中國科學院組織科考隊利用現代測量技術對喜馬拉雅山主峰峰頂進行重新測量。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。根據以上情景，請你提出兩個問題，并從物理學角度加以簡答。

　　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，要求學生在審題過程中要發(fā)現“和物理知識有關“的關鍵詞句，然后提出猜想并進行簡答，

　　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。由于時間關系，當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。他們決定對這一現象進行了研究，并對此現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量變大，導致馬鈴薯下沉;

　　猜想3：可能是馬鈴薯在鹽水中浸泡幾天后體積變小，導致馬鈴薯下沉;

　　經過一番討論，他們馬上否定了猜想1，你認為他們否定的理由是：______________。

　　接著他們就猜想2和猜想3進行了如下的實驗操作：

　　⑴ 取三塊馬鈴薯，編上A、B、C號，分別測出其質量和體積;

　�、� 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)現馬鈴薯都沉在容器底部，將其撈出、擦干，分別測出其質量和體積。

　　實驗數據如下表：

　　馬鈴薯的編號質量/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

　　請分析上述實驗數據后回答：

　　猜想2是______(選填：“正確”或“錯誤”)的;你認為導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一個意外現象開始的，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。強調這一點很有必要，因為在真正的科學探究中，很多研究的課題也是這樣從疑問產生的。

　　第二個特點：第一個猜想，學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探究中，還是探究性教學中，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，導致馬鈴薯的下沉”。這樣命題，更反映了科學探究的本質。

　　答案：鹽水密度增大，馬鈴薯會上浮而不會下沉，與現象不符。 錯誤

　　由表中數據分析馬鈴薯的密度增大，大于鹽水的密度，導致馬鈴薯下沉。

　　【例5】(04.宜昌)已知1標準大氣壓的值約為105Pa。小明同學想通過實驗探究大氣壓究竟有多大，他設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就是大氣對吸盤的壓力，再設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，小明同學選擇的器材能否測出大氣壓的值?請你進行分析和評估。

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

　　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)與力的關系時，伽利略通過如圖(甲)所示的實驗和對實驗結果的推理得到如下結論：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，現有的抽氣設備總是很難將玻璃罩內抽成真空狀態(tài)，在這種情況下，你是怎樣通過實驗現象推理得出“聲音不能在真空中傳播”這一結論的?

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

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

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