中考科学物理实验探究

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1、 课题：物理实验探究1教学目标：1.将教材出现过的物理实验探究分类 2.常见的探究方法讲解教学内容：1.回顾上次课光的反射和折射1.(1)如图所示为一个反射式路灯，S为灯泡位置，图中已画出灯泡射出的两条最边缘的出射光线。MN 是一个可以调节倾斜程度的平面镜。请在图中画出灯S照亮路面的范围(保留作图中必要的辅助线)。请提出一种能够增大灯照亮范围的方法：_(2)小宇同学在家中阁楼上有一个小型物理实验室，如图所示，但他每次做光学实验时就感到很麻烦，因为需要跑到有天窗的一间，请你用平面镜帮他将阳光引到实验室并使阳光垂直射到实验台的台面上，要求在图中画出平面镜及其中一条光线，用箭头标出光线方向。2.新课

2、内容（物理实验探究方法）考查研究物理问题的方法，成为当前和今后中考的热点。控制变量法、等效替代法、转换法推理法、模型法、比较法、类比法、图像法等，是初中物理常用的研究方法。一.控制变量法:所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过成中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其它的变量不变,最终解决所研究的问题。 这种方法在实验数据的表格上的反映为：某两次实验只有一个条件不相同，若两次实验结果不同，则与该条件有关，否则无关。反过来，若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关，则应只使该因素不同，而其他因素均应相同。控制变量法是中学物理中最常用的方法，也是中考出题最多

3、的方法。在初中物理课本中,应用这种方法的有:1.蒸发的快慢与哪些因素有关2.滑动摩擦力的大小与哪些因素有关3.液体压强的大小与哪些引速又关.4.浮力的大小与哪些因素有关5.压力的作用效果与哪些因素有关6.滑轮组的机械效率与哪些因素有关7.动能的大小与哪些因素有关8.重力势能的大小与哪些因素有关9.导体的电阻与哪些因素有关10.探究电流与电压的关系11.探究电流与电阻的关系12.探究电流做功的多少与哪些因素有关13.探究电流的热效应与哪些因素有关14.探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关【典例探究1】小明在探究“弹性势能大小与哪些因素有关”时，提出了以下两种猜想：猜想一：弹性势能大小可能和物体的材

4、料有关。猜想二：弹性势能大小可能和物体的形变程度有关.针对猜想一，设计的实验及观察到的现象如下： 把大小和形状相同的钢尺和塑料尺弯曲相同的程度,并弹开同一个纸团,观察到纸团被弹开的远近不同。请回答：（1）小明同学通过实验得出的结论是： ；（2）实验中“弯曲相同程度”其目的是： ；【答 案】弹性势能大小可能和物体的材料有关, 控制变量，使之在相同的条件下进行比较在初中物理课本中,应用这种方法的有:1、研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短 的关系。（ 声学）2、蒸发的快慢与哪些因素有关（ 热）3.滑动摩擦力的大小与哪些因素有关（力）4.导体的电阻与哪些因素有关（电）二.等效替代法 【知识回放】用

5、相等或容易测得的量代替不便直接求出的物理量,这种方法就是等效替代法等效替代法是常用的科学思维方法。等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的。它们之间可以相互替代，而保证结论不变。等效的方法是指面对一个较为复杂的问题，提出一个简单的方案或设想，而使它们的效果完全相同，从而将问题化难为易，求得解决。在初中物理课本中,应用这种方法的有:1.在研究合力时, 一个力和两个力使弹簧发生的形变是等效的,那么这个力就替代了两个力,所以叫等效替代法2.在研究串并联电路的总电阻时,也用到了这种方法.3.在平面镜成像的实验中,我们利用两个完全相同的蜡烛,验证物与像的大小相同,因

6、为我们无法真正的测量物与像的关系,所以我们利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代物体的大小.【典例探究】探究物理规律和解决实际问题常运用到许多重要的物理思想和方法下列过程中运用了“等效替代”方法的是（ ）A测量一张白纸的厚度 B. 研究电流与电压、电阻的关系C. 曹冲称象 D. 牛顿总结出惯性定律三.转换法【知识回放】 物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通过用一些非常直观的现象去认识，或用易测量的物理量间接测量，一些比较抽象的看不见,摸不着的物质的微观现象,要研究它们的运动规律,使之转化为学生熟知的看得见,摸得着的宏观现象来认识它们,这种研究问题的方法叫做转换法。初

7、中物理在研究概念、规律和实验中多处应用了这种方法。在初中物理课本中,应用这种方法的有:1.测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积.2.我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度.3.在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小.4.在研究电热与电流电阻的因素时,我们将电热的多少转换成液柱上升的高度.5.我们在研究电功与什么因素有关的时候,将电功转换成砝码上升的高度.6.在我们回答动能与什么因素有关时,我们将动能转化为小木块在平面上被推动的距离,距离越远则动能越大.7. 我们在认识和研究“分子在永不停息地做无规则运动”理论时，由于分子是微观的，不能直接用肉眼看到，因此，我们可以通过能直接观察或感觉到的扩

8、散现象去认识和理解它；8.电流看不见、摸不着，我们可以通过各种电流的效应来判断它在存在9.磁场看不见摸不着，我们可以通过小磁针指向或偏转以及与其它一些磁场的效应来判断它的存在；。 10.很多仪器的制造也利用了转换法。如将看不见、摸不着的温度转换成液柱的升降制成了温度计。将看不见、摸不着的液体压强转换成两液面的高度差制成了压强计等。【典例探究1】爱因斯坦说过：“磁场在物理学家看来正如他坐的椅子一样实在。”磁场虽然看不见、摸不着，但可以通过对小磁针的作用证明其存在。在物理学中还有其他一些现象也是这样，如用可证明的存在。【典例探究2】分子运动肉眼看不见、摸不着，不便于研究，但我们可以通过研究墨水的扩

9、散现象来认识它，这种方法在科学上叫“转换法”，下面四个实例也采用“转换法”的是（ ）A. 利用光线来研究光的直线传播现象B. 判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定C. 研究电流与电压、电阻关系时，先保持电阻不变去研究电流与电压互感器的关系；然后再保持电压不变去研究电流与电阻的关系D. 研究电流时，将它比做水流三、理想化法： 理想化法是指根据所研究问题（一般都十分复杂，涉及诸多因素）的需要和具体情况，确定研究对象的主要因素和次要因素，保留主要因素，忽略次要因素，排除无关干扰，从而简明扼要地揭示事物的本质。理想化法是一种科学抽象，是研究物理学的重要方法。理想化方法包括理想实

10、验法和理想模型法。 1、理想实验： 理想实验又叫做假想实验或思想上的实验，它是人们在思想中塑造的一种理想实验，是逻辑推理的一种特殊形式，在实际中并不能进行。理想实验在物理学的理论研究中有重要的作用。伽里略论证惯性定律所设想的实验在无磨擦情况下，从斜槽滚下的小球将以恒定的速度在无限长的水平面上永远不停地运动下去，就是物理学史上著名的理想实验。再如将一只闹钟放在密封的玻璃罩内，当罩内空气被抽走时，钟声变小，由此推理出：真空不能传声。显然上述实验是人们在思维中进行的理想过程，与实际实验相比，理想实验能更大程度地突出实验中的主要因素，忽略次要因素，得出更本质的结论。 2.理想模型： 【知识回放】实际现

11、象和过程一般都十分复杂,涉及到众多因素,采用模型方法可起到简化和纯化的作用.忽略次要因素,从复杂事物中抽象出理想模型,合理近似的反应所研究事物的本质特征,这种研究问题的方法叫理想模型法. 在初中物理课本中,应用这种方法的有1光线(光线是看不见的,我们使用一条看得见的实线来表示,就将问题简化利用了理想化模型)2磁感线(为了研究磁场,我们引入一条线将研究的问题简化,其实这条线并不存在).3.研究肉眼观察不到的原子结构时，建立原子核式结构模型。4.电路图是实物电路的模型。【典例探究1】芜湖，一直以来就是长江下游重要的商贸港口城市。芜湖长江大桥，这座目前我国科技含量最高的特大型公、铁两用斜拉索桥梁的建

12、成，使得芜湖这座古老的城市又焕发出强烈的时代气息。大桥的建设，用到了很多物理学的知识和研究方法。（1）在铁路桥引桥靠近居民住宅区一侧，建有高3米左右的板墙（如图所示），其作用是_。（2）汽车过桥时，每隔一段距离会有明显颠簸，这是大桥桥面上的缝隙所致。这些缝隙是（）A一种交通标志，用于确认距离，避免发生追尾事故B来往车辆过多，造成路面损毁C避免司机开车由于过分平稳而瞌睡D伸缩缝，用于允许路面的膨胀和收缩（3）将大桥的结构进行简化，取其部分可抽象成如图丁所示的模型。可以看出它用到了的相关知识。其中O是_，_代表桥重和过往车辆等产生的对桥的作用力。为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适

13、当增加塔桥的高度。请分析原因。假如让你来设计新的斜拉索式大桥，你还能提出什么方法可以减轻钢索承受拉力？（说出一种方法即可）你知道吗？在上述的研究中，我们用到了物理学中很重要的一种研究方法：建立模型。建立模型可以帮助人们透过现象，忽略次要因素，从本质认识和处理问题；建立模型还可以帮助人们显示复杂事物及过程，帮助人们研究不易甚至无法直接观察的现象。想想看，在初中物理学习中，你在研究哪些问题时也用到了这种研究方法？请举一例具体说明。（本题实例除外）【典例探究2】以下是物理学习中的几个研究实例：(1)在研究磁场时，引入磁感线;(2)在研究物体受几个力时，引人合力；(3)在研究电流时，将它比作水流；(4

14、)在研究光时，引入光线。前面几个实例中，采用“建立理想模型法”的是（ ）A.（l）（3） B.（2）（3） C.（1）（4） D.（3）（4）五科学推理法 【知识回放】推理法是根据已知物理现象和规律，通过想象和推理对未知的现象做出科学的推理和预见.推理法是在观察实验的基础上，忽略次要因素，进行合理的推理，得出结论，达到认识事物本质的目的。 理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量的可靠的事实为基础,以真实的实验为原形,通过合理的推理得出物理规律.图1【典例探究】人们常用推理的方法研究物理问题。在研究物体运动状态与力的关系时，伽利略通过如图1（甲）所示的实验和对实验结果的推理得到如下结论：运动着的物体，如果不受外力作用，它的速度将保持不变，并且一直运动下去。推理的方法同样可以用在“研究声音的传播”实验中。如图1（乙）所示的实验中，现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，在这种情况下，你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这一结论的？假如在伽利略著名的理想实验中,实验设想的步骤有:1减小第二个斜面的倾角,小球在该斜面上仍然要达到原来的高度.2要两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面.3继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球