鄧樣娥

摘 要:在初中物理實驗與探究題中,有一類實驗方案和實驗數據記錄表格設計問題常常讓學生感到棘手。因為它要考慮的問題很多,學生往往因考慮不周而丟分。其實這類問題只要抓住原理公式分三步進行:先將公式展開,第一步將公式中所要測算的每一個物理量符號填入對應表格;第二步給每一個字母配上物理量名稱及單位;第三步根據個別題目個別要求,對表格作適當補充。如有的題目要多次測量取平均值,有的則要求改變某一條件再多次實驗等等。學會這三步曲實驗方案設計和實驗表格設計等問題將變得得心應手。
關鍵詞:實驗方案;實驗表格;原理公式;物理量;單位
在初中物理實驗與探究題中,有一類實驗方案設計和實驗數據記錄表格設計題,常常讓學生感到棘手。因為它要考慮的問題很多,學生往往因考慮不周全而失分。其實,這類問題只要抓住原理公式進行解題,一切將迎刃而解。下面筆者舉例談談這類問題的解題方法,以供大家參考。
例1、學習了密度的知識后,小明同學想要測定某金屬塊顆粒的密度,實驗器材有帶砝碼的天平和量程足夠的量筒各一個。請設計實驗方案并畫出實驗數據記錄表格。
【解析】抓住原理公式,根據密度ρ=
實驗步驟如下:
1)用天平測出金屬塊顆粒的質量m
2)用量筒排水法測出金屬塊顆粒的體積(先在量筒內加入適量的水,記下水的體積V1,再將金屬塊顆粒緩慢放入量筒中,記下水和金屬塊總體積V2,則
V金=V2-V1)。即可算出該金屬密度ρ==。
表格設計如下:
第一步:將公式中所要測算的物理量符號填入對應表格
m V1 V2 V金=V1-V2 ρ
第二步:給每一個符號配上中文注釋(物理量名稱)
金屬塊顆粒的質量m 水的體積V1 水和金屬塊顆粒的總V2 金屬塊顆粒的體積V金=V1-V2 金屬塊的密度ρ
第三步:給每一個物理量配上相應單位
金屬塊顆粒的質量m/kg 水的體積V1/m3 水和金屬塊顆粒的總V2/m3 金屬塊顆粒的體積V金=(V1-V2)/m3 金屬塊的密度ρ/(kg/m3)
表格設計完畢。
例2、上題中,若小明想要測量的是食用油的密度,他選取的器材有:量筒、天平(帶砝碼)、燒杯。請設計實驗方案并畫出實驗數據記錄表格。
【解析】原理同上ρ=,由于液體的質量不能用天平直接測
量,故要用到燒杯間接測量。為了減小測量誤差,我們可以采取以下測量方案:
1)用天平測出裝有適量食用油的燒杯總質量m1
2)將燒杯中一部分食用油倒入量筒中,記下量筒中食用油的體積V
3)測出燒杯和燒杯中剩下食用油的總質量m2
4)計算出食用油的密度ρ=(m1-m2)/V
根據密度的計算式設計實驗表格
第一步:將計算式中所要測算的物理量符號填入對應表格
m1 V m2 (m1-m2) ρ
第二步:給每一個符號配上物理量名稱并單位
油和燒杯總質量m1/kg 油的體積V/m3 剩余油和燒杯的總質量m2/kg 油的質量(m1-m2)/kg 油的密度ρ/(kg/m3)
電學方面,這類題目不太多,一般就是伏安法測定值電阻的阻值、伏安法測小燈泡的電阻和伏安法測小燈泡正常工作時的電功率等。
綜觀以上例題可以看出,解決這類實驗方案設計和實驗數據記錄表格設計題,抓住原理公式是關鍵。先填寫公式中所要測算的每一個物理量符號,再配上物理量名稱并相應單位,一次實驗數據記錄表格設計完成。最后根據個別題目的個別要求,對表格作適當補充。如有的要多次測量取平均值,有的要改變某一條件再多次實驗等等。學會這三步曲實驗方案設計和實驗數據記錄表格設計等問題將變得得心應手。