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教案 实验探究专题

编辑:

2011-05-11

甲组产生错误的原因:

5、 甲组的错误:(1)不同单位的物理量不能相加 。

(2)这四个物理量中的三个,它们的数据都应任意设定,不能有任何人为设置的规律 。

(1) 没有进行多次测量并从中找到普遍规律。

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)根据你的猜想,请设计一个实验方案来验证;

(3)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):

.

38.(1)流体的阻力与物体的形状、正截面积大小、物体相对于流体的速度、流体的性质等有关;(2)(略);(3)实验方案中存在的问题有:①没有控制使用同一艘船模型;②没有说明船应做匀速直线运动;③没有说明弹簧秤应对船施加水平力方向的力;④没有控制船的运动速度相同;⑤船模型在水中低速运动时,两艘底面粗糙程度不同的船受到的阻力差别可能不大,弹簧秤读数无法显示差异.

六、科学探究的全过程

例题: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 100UA 200UA 300UA

切掉一部分 100UA 200UA 300UA

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。

解:将地面上的水摊开干得快(1分)(1)一杯水、两块玻璃片、滴管(1分)(2)a、用滴管在两块玻璃板上滴上等量的水,并使它们的表面积不同,将它们放在同样的环境当中;b,比较两块玻璃板上水蒸发的快慢(2分) (3)降雨 液化(2分)

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:

解.猜想:水中杂质越多,水的凝固点越低或混合物的凝固点降低.理由: 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. 实验方案及主要步骤:取相同的三个杯子,盛相同体积的清水、淡盐水、浓盐水,放入冰箱里,每隔5分钟用温度计测一次温度,并观察是否有结冰现象,若结冰,结冰的顺序是否是清水、淡盐水、浓盐水。 方法:在车轮上装防滑链(1分) 道理:接触面越粗糙,摩擦力越大。

【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 材料 衣服 锡箔纸 泡沫

距离 较长 长 短 响度 较响 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 跑出米面

(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1 O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 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 O

温度/℃ 85 87 89 92 94 96 9 7 98 9 8 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 1 0.05

2 R=20Ω 2 0.1

3 3 0.1 5

4 1 0.1

5 R=10Ω 2 0.2

6 3 0.3

7 1 0.2

8 R=5Ω 2 0.4

9 3 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 。

1、机械闹钟 ; B ; 泡沫、衣服、锡箔纸

2、错误 ; 错误; 乒乓球的密度比米小; 将密度不同的物体分离(举例和其它说法只要符合该原理即可)

3、(10分)(1)伏安法; 电灯灯丝断了; 1.14

(2)如图(2分,);

(3) 灯丝电阻随温度而变,测出的R值不是正常工作状态下的电阻。

(4)开关S拨到位置1,移动滑片,直至电流表示数为 。

4、(1)支持猜想。如:夏天,在太阳照射工厂穿黑衣服比穿白衣服感到热(1分) (2)实验器材:两个相同的容器、水、黑白两种涂料(纸)、温度计两枝(1分)

实验步骤:①将两个相同容器分别涂上黑、白涂料;②在容器中分别装上同质量的水,同时放到太阳底下照晒;③每隔一段时间用温度汁同时测量两容器中水的温度。通过温度的变化来比较黑白两个物体对太阳能吸收本领的大小。(2分)

5.小;远离;倒立;大;等于(或小于)一倍焦距.

评分说明:每空1分.

6.(1)温度;(2)78;(3)见图3;(4)9 8;保持不变.

评分说明:每空1分,正确画出水的沸腾图象给1分.

7.(1)电流表;电压表;

(2)实验电路见图4;

(3)1、2、3或4、5、6或7、8、9;B;

(4)电压相同时,电阻越大,电流越小.
 

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