(接上期)
四、分析型實驗
實驗操作后得到數據,需要對數據進行處理和分析,從中得到結論,這是對實驗進行分析的基本要求.分析實驗現象或數據時要結合實驗的基本原理和操作步驟,采用科學的分析方法,不能亂分析.
例4(2007年湖南省株洲市考題)某實驗小組的小劉和小李兩位同學先后利用圖3所示電路測量一定值電阻Rx(不考慮溫度對電阻的影響),圖中連接電壓表的線未畫出.實驗時,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,得到電流表和電壓表的示數分別如表一和表二所示.經檢查與核對,他們的實驗操作與數據記錄都準確無誤.根據表中數據解答下列問題:
(1)比較表一和表二可知,當電流表示數增大時,在小劉的實驗中,電壓表的示數是增大的,而在小李的實驗中,電壓表的示數卻是減小的,請你簡要分析產生這種現象的原因.
(2)請在圖中將小李的實驗電路連接完整.
(3)試求定值電阻Rx以及電源電壓U.
解答:本題的基本原理是利用歐姆定律進行實驗.考查就是圍繞這一點,我們可以從數據上進行分析,并結合實驗過程作出解答.具體如下:
(1)分析小劉的實驗數據可知,電流與電壓成正比,電壓與電流的比值相同,可見電壓表一定是接在定值電阻兩端;而小李的實驗數據表明,隨著滑動變阻器阻值減小,電流表示數增大,電壓表示數減小,電壓與電流的比值減小,可見電壓表一定接在滑動變阻器兩端.因此電壓表的測量對象不同是產生上述現象的原因.
(2)如圖4所示(要求“+”“-”接線柱連線正確無誤,但量程選擇可不做要求).
(3)方法一:
五、探究型實驗
探究型實驗是隨著新課程標準實施而出現的題型,探究型實驗既可以結合學習過程中出現過的實驗,也可以用一個新情景來展現,題中的情景或許我們在學習時沒接觸過,但其原理和知識肯定不會超過學習的要求,所以遇到這類題目時要運用聯想,把情景內容與所學的知識結合起來.另外,探究型實驗考查的形式比較新、方式比較多,科學探究的各個環節都可以考查,所以我們還要知道科學探究的一般步驟以及它們的特點.
例5(2007年江蘇省揚州市考題)在騎自行車上學的路上,小紅看見紅燈亮起時,同學小明遠遠的就停止蹬踏,讓車自由滑行,車恰好停在斑馬線前.小紅在想:車滑行的距離可能與哪些因素有關呢?
她猜想:①車滑行距離與車速有關;②車滑行距離與車的質量有關;③……
為此,她取來空的圓柱型的玻璃瓶模擬車輪滾動,探究玻璃瓶在水平桌面上的前進距離與哪些因素有關.
(1)她在探究猜想①時,準備采用施加大小不同的力去撞擊玻璃瓶,使它在水平桌面上沿直線滾動,直到停止,觀察它前進的距離.除此以外,你還能想到其他更好的辦法嗎?畫出你的設計簡圖,并用簡短的文字加以說明.
(2)她在探究猜想②時發現:如果控制玻璃瓶開始滾動時的速度相同,空玻璃瓶前進的距離和在玻璃瓶里裝滿沙子時前進的距離幾乎相等,但玻璃瓶里盛水時前進的距離要小些.就這個現象,如果要繼續探究猜想②,接下來你將如何操作?
解析:本題考查科學探究環節中的實驗設計和操作,帶有開放性.解答本題時一定要抓住關鍵詞.在研究猜想①車滑行距離與車速有關這個問題時,要抓住“速度”這個詞,用不同的速度去研究滑行的距離.要制造不同的速度,既可以像題中一樣用玻璃瓶,也可以從勢能轉化為動能角度考慮,比如像研究牛頓第一定律一樣讓玻璃瓶從不同高度滾下,或利用彈簧來制造速度.對于探究猜想②時的發現,要抓住“沙子”和“水”這二種物質,前者代表固體,后者代表液體,所以操作時要運用液體和固體進行對比實驗,且質量要不相同.
答案:(1)讓玻璃瓶從不同高度滾下,觀察前進距離(讓玻璃瓶擠壓彈簧,從不同長度處釋放,觀察前進距離等).
(2)將不同質量的固體或液體裝(滿)玻璃瓶,多測量幾組.
點拔:對于新情景探究型實驗,同樣要運用所學的知識,在解決問題時可以多回顧一下自己所掌握的知識,看哪一種知識能恰好解決這個問題.
(全文完)
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