2. 以下是小明探究“杠杆的平衡条件”所记录的数据,他发现动力与动力臂的和等于阻力与阻力臂的和,由此他得出:杠杆的平衡条件是――动力+动力臂=阻力+阻力臂,你认为他的分析是否对,若不对,请你说说你的理由。
动力F1/N |
动力臂L1/cm |
阻力F2/N |
阻力臂L2/cm |
4 |
5 |
5 |
4 |
3.某同学用体温计测得自己的体温是34℃,请问你相信吗?
C组1. 下表是小英测量小灯泡的电功率所记录的数据或信息:
实验次数 |
U/V |
I/A |
P/w |
亮度 |
平均功率 |
1 |
1.5 |
0.16 |
0.24 |
暗 |
0.53W |
2 |
2.5 |
0.26 |
0.65 |
亮 |
|
3 |
2.8 |
0.25 |
0.7 |
最亮 |
请你对小英上述实验进行评估,说说你的发现。
2.小田在探究“电流发热快慢与什么因素有关”时,他用两段长短粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别给等质量的煤油加热,所用电源都是两节干电池串联组成的电池组,他通过煤油温度升高的快慢就得出了结论。你认为他的探究中有没有问题?
4.王杰同学对李华说:“我只要选择一个玩具小车和弹簧测力计就可以来探究滚动摩擦是否比滑动摩擦小。”他告诉李华:“我先用弹簧测力计水平拉着小车在桌面上滚动前进,读出拉力F;再将小车倒过来,同样用弹簧测力计拉着小车在桌面上滑动前进,读出拉力F′,只要比较F和F′的大小就知道了。”请问王杰的说法有没有不妥之处,若有,请你指出来。
B组1. 以下是小明在测量物质密度时观察量筒及测定额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率时,所连接的电路(灯泡电阻约为15Ω),请评估他的实验中有什么错误?
3.小明、小军想探究小灯泡的额定功率,他们选择了如下器材:额定电压为3.8V的小灯泡一只、电流表和电压表各一只、3节干电池、开关、导线若干。请问他们能测出小灯泡的额定功率吗?请你进行评估。
●设置疑问:[媒体出示]
问题一:我们应该从哪些环节入手来进行科学探究的评估呢?
问题二:在科学探究中可能产生哪些错误,哪些缺点和遗漏呢?针对这些错误、缺点和遗漏又如何改进呢?
●列举实例,学生评估探究
A组1.小刚想通过测量密度来鉴别铅笔芯否是铅做的,于是他设计了如下探究实验方案: ① 先用天平称出一根铅笔芯的质量 M。②再用三角板和直尺测出铅笔芯的直径D ,用直尺测铅笔芯的长度L 。③然后用公式计算出铅笔芯的密度 ρ。请你评估小刚的实验有没有问题,有什么问题呢?
2.物理课堂上要测量小青石的密度,小华制定了如下实验步骤:先用量筒用排水法测出小青石的体积V,然后把小青石从量筒中取出来放到调节好的天平上测量出质量m,再用公式ρ=m/V计算出小青石的密度。请你评估他们的探究实验有何不当之处,请你指出来。
●创设情景
设置问题:[媒体出示]在做“研究凸透镜成像规律”的实验中,小华这个小组先把凸透镜固定在光具座上,然后,将光屏和点燃的蜡烛分别放置在凸透镜的两侧,如果他在光具座上无论怎样移动光屏,在光屏上却不能呈现烛焰的像,则可能有哪些原因?
引入主题:本节课主要进行这一类专题复习:科学探究---评估(板书)
●导出目标[媒体出示]
目标:①学会确定科学探究评估的切入点。②进一步学会从科学探究实验的过程、结论中发现问题,并进行改进。③能够用较准确的语言表述科学探究评估。④加强评估科学探究的意识,养成评估科学探究的习惯。
9.信息优化法
例9 (2008年嘉兴市)汽车在行驶过程中如果遇到危急情况,司机常要紧急刹车。从发现情况到汽车停止的距离叫做停车距离,停车距离等于反应距离加上制动距离。(注:反应距离是指司机发现情况到踩下刹车这段时间内汽车行驶的距离;制动距离是指踩下刹车后汽车在路面上滑行的距离)。
下表是司机驾驶小汽车时,在水平、干燥的沥青路面上以不同速度行驶时的统计数据。
速度(千米/时) |
反应距离(米) |
制动距离(米) |
停车距离(米) |
20 |
4 |
2 |
6 |
40 |
8 |
8 |
16 |
80 |
16 |
32 |
48 |
100 |
20 |
50 |
70 |
(1)请利用表中数据,在坐标图中用平滑曲线绘出制动距离随速度变化的曲线。
(2)一起发生在限速50千米/时路段的交通事故中。交警测得肇事车后留下的刹车痕迹(制动距寓)长为25米。请你根据上面图像判断司机是否超速?______________。(注:该车的制动性能与上表数据一致)
(3)反应距离取决于反应时间和行驶速度。下列行为不会使司机反应时间变长的是______________。
A.疲劳驾驶 B.酒后驾驶 C.打手机 D.超速驾驶
(4)轮胎长期能用后会变光滑,则在相同情况下,制动距离会变________。
解析 (1)根据表中数据可作出图像如图所示。
(2)由图像可知制动距离为25米时,对应速度为70千米/时,超出了限速50千米/时。
(3)疲劳驾驶、酒后驾驶、打手机都会使司机反应时间变长。
(4)轮胎变光滑后,与地面间的摩擦会变小,这样在相同情况下,制动距离会变长。
答案 (1)如图所示:
(2)是;
(3)D;
(4)长。
8.比较归纳法
所谓比较归纳法,就是通过比较,找出实验现象或物理规律的异同点,通过分析、综合、概括等思维加工,对所学知识形成整体的认识,使问题简单、系统化,从而得出正确的结论。对于运用控制变量法进行的一些实验,采用该法分析、解决问题比较适用。
例8 (2008年梅州市)小林同学做“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中采取的方法是用弹簧测力计水平拉动木块,使其在水平木板上做__________运动;
(2)甲、乙两图所示的实验说明:接触面粗糙程度相同时,____________,滑动摩擦力越大;
(3)甲、丙两图所示的实验说明:压力一定时,______________,滑动摩擦力越大;
(4)由实验可得出的结论是:__________________________________。
解析 (1)木块在水平木板上只有做匀速直线运动时,弹簧测力计的拉力和摩擦力大小才相等,这样才能根据二力平衡推知摩擦力的大小。
(2)从图中可以看出,接触面粗糙程度相同时,甲图中压力小,摩擦力小,乙图中压力大,摩擦力大。
(3)从图中可以看出,在压力一定的条件下,接触面越粗糙,摩擦力越大。
(4)总结上述实验可以得出的实验结论是:滑动摩擦力大小与压力大小及接触面粗糙程度有关。或者是:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大;在压力一定的条件下,接触面粗糙程度不同,摩擦力不同。
答案 (1)匀速直线;
(2)压力越大;
(3)接触面越粗糙;
(4)滑动摩擦力大小与压力大小及接触面粗糙程度有关。
点评 本题实验过程采用了常见的物理研究方法──控制变量法,通过控制不同的变量进行对比实验,让我们从中找出影响物理量的每个因素,从而通过归纳总结得出结论。
7.演绎推理法
这种方法是根据一般的物理原理推出特殊情况下的结论,在推理过程中要认真分析题中给出的现象和规律,要理论联系实际,思路严密,表达清晰。
例7 (2008年泰州市)实验探究和推理都是科学研究的基本方法比如科学猜想,往往是以一定的事实和已有知识为依据,通过推理而提出来的
(1)用放大镜观察素描炭笔的笔迹,观察到微小的颗粒;麦粒碾成面粉,面粉揉成面团……大量类似事实,为我们想象物质的结构模型提供了依据,终于认识到:是由大量分子构成的。向冷、热不同的清水中各滴一滴墨水。观察到墨水扩散的快慢不一样……大量类似现象使我们推想到:分子无规则运动的快慢与_______有关。
(2)物理学把“物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能”,请你根据这个意思,结合所学知识,就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想、给出推理性结论、说明推理依据(参照示例):
示例:①物体内能的大小可能与物体的温度有关。推理性结论;一个物体的温度越高,内能越大。推理依据:温度越高,分子运动越快,分子动能越大
②物体内能的大小还可能与物体的______________有关。推理性结论:_________________,推理依据:_______________。
(3)由于推理性结论具有一定的事实和理论依据,所以在科学研究中,有时就运用它来初步解释相关问题--同学们也来尝试一下:
在上图中,(a)杯中水量较少、(b)(c)(d)的水量相同。根据问题(2)中所得的推理性结论,比较各杯中水的内能的大小:
①______杯中水的内能最大,因为________________。
②______两杯中水的内能不好比较,因为__________________________。
解析 (1)由提供事实分析归纳出:物体由微小的颗粒组成,从而为建立物质的模型提供了依据,在此基础上,经过研究发现,物质是由大量分子组成的。扩散现象说明了组成物质的分子在不停地运动,墨水在热水中扩散得快,说明在热水中分子运动得快,从而推想到,分子无规则运动的快慢与温度有关。
(2)由内能的定义和所掌握的知识进行分析推理,有以下猜测:①质量会影响内能的大小。原因是物体质量越大,说明所含物质越多,分子数目越多,内能越大;②体积影响内能的大小。分子势能与分子间的作用力、分子的间距有关,所以猜测内能的大小可能与物体的体积有关。
(3)由于(d)中水的质量比(a)多,与(b)(c)相同,(d)的温度最高,所以(d)杯中水的内能最大;(a)(b)两杯水的内能不好比较,因为(a)中水的质量比(b)少,但温度比(b)高。
答案 (1)物质 温度;
(2)质量(或分子多少) 质量越大(或分子越多),物体内能越大 物体质量越大(分子数目越多)。所有分子动能、势能的总和就越大(答案合理即可);
(3)①(d) (d)的水量比(a)多、与(b)(c)相同,且温度最高 ②(a)(b) (a)的水量比(b)少,但温度比(b)高。
点评 本题通过对“影响物体内能大小因素”的猜想,介绍了科学研究的一种方法:科学猜想。对研究方法的考查既是中考热点,也体现着一种新的教学理念,它有利于培养学生的科学探究精神和创新意识,培养学生养成良好的思维习惯。
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