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1、论证性实验 设计包括:证伪:题中观点是错误的; 设计实验时侧重举出反例(设计实验时 均要控制变量 或消除次要因 素的影响)证实:题中观点是正确的; 设计实验时应举出“正”“反”两例 对比或通过改变自变量“两次”实 验对比证是否有关 :研究量的测量方法分类讨论例1在学习运动和力的关系时,小明和小华提出下面的观点(见 图)。请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验,说明他们 的观点是不正确的。(3分) (1)写出你选用的物品或实验器材 (2)简述实验方法及实验现象36(1)小车、长木板 (1分) (2)用力推着小车在水平放置的长木板上运动,(1分)撤销推力,小车继续在木板上运动 (1分)证伪:举1
2、个反例,把应该有的现象描述 出来例2在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有 关的实验中,小军同学认为滑动摩擦力的大小与物 体运动的速度大小有关。请你利用已有的器材设 计一个实验,说明小军的认识是不正确的。 实验器材:一端装有定滑轮的长木板、带挂钩 的木块一个、细线若干、还需补充的是 。 实验步骤: 实验结论:(1)弹簧测力计 (1分) (2)主要步骤: 调节弹簧测力计使指针指零刻线。(1分) 将系好细绳的木块放在水平放置的长木板上 ,细绳绕过定滑轮,用弹簧测力计沿竖直方向 向上匀速拉动绳端,使木块在长木板上做匀速 直线运动。在表格中记录弹簧测力计的示数。 (1分) 改变拉动木块的速度,重复步骤,共
3、作出3 次。(1分)(3)因为物体匀速直线运动,由二力平衡,f摩=F拉。弹簧测力计示数不变,说明摩擦力不变。说明小龙的认识是错误的。(1分) 17、(09西一)晓伟手边有两块体积大 小不同的正方体M1和M2。M1和M2的材 料相同、表面粗糙程度也相同。晓伟用弹 簧测力计沿水平方向先后拉着M1、M2在 水平放置的长木板上做匀速直线运动时, 测得弹簧测力计第一次的拉力大于第二次 的拉力。于是得出“接触面的粗糙程度一 定时,接触面积越大,滑动摩擦力越大” 的结论。从上述实验过程看,晓伟的实验 结论是不可靠的。请你利用上述器材,重 新设计实验。(1)将弹簧测力计调零;按如图所示组装实 验器材,将长木板
4、放在水平桌面上,使细线沿 水平方向拉着木块,绕过定滑轮后细线沿竖直 方向。 (2)把M1放在M2上,用弹簧测力计竖直向 上匀速施加拉力,使整体在长木板上做匀速直 线运动,记录弹簧测力计的示数为F1; (3)把M2放在M1上,用弹簧测力计竖直向 上匀速施加拉力,使整体在长木板上做匀速直 线运动,记录弹簧测力计的示数为F2; 实验现象是:F1= F2,因为物体匀速直线 运动,所以f=F拉, 所以F1=F2=f,在接触面粗糙程度不变,但 受力面积改变时,摩擦力未变 所以小军的认识不正确。 (09昌二)小红为探究物体在水中不同深度所受 浮力的变化情况,她将一高为10cm的金属圆柱体 挂在弹簧测力计下缓
5、慢浸入40cm深的水中,如图 23所示,在圆柱下降过程中,记录圆柱体下表面 所处深度h和弹簧测力计相应的示数F。实验数据 如下表所示。她分析前6组测量数据得出:金属圆 柱体受到的浮力与金属圆柱体下面积浸入水中的 深度h成正比。请你用只利用小红使用的器材,设计一个实验, 说明她的结论是不正确的。用调好的弹簧测力计测金属块在空气中 的重力G 当金属圆柱全部浸入水中后,再逐渐增加 深度,. 实验现象和简要分析: 当金属圆柱体全部浸入水中后,在水中增 加浸入深度,会发现弹簧测力计示数不再 发生变化,根据F浮=G-F拉。可知,浮力不 变.所以小红的结论是错误的.5、漂浮在液体中的物体比沉在液体中的物体
6、受到的浮力大。请你选择适当的实验器材, 设计一个实验证明他的他的说法是错误的。图23木块铁块密度大的物体在水中受的浮力小,密度小的物 体在水中受的浮力大。请你利用身边的物品或 实验器材设计一个实验,用实验来说明小明的 观点是错误的。类似浮力问题 方法一:量筒测v排,根据公式算浮力方法二:弹簧测力计测浮力,漂浮物体测重力G=F浮方法一:量筒测v排,根据公式算浮力 实验器材:体积相同的木块和铁块、量筒、水。 实验步骤: (1)在量筒中装入一定量的水,记录水面到达 的刻度为V0(2)将木块放入量筒中,木块漂浮在水面上, 记录水面到达的刻度为V1(3)将铁块放入量筒中,铁块下沉到量筒底部 ,记录水面到
7、达的刻度为V2 (4)根据公式F浮=液g(V-V0)分别算出木块 和铁块所受浮力。 (5)因为F浮铁F浮木,所以漂浮物体浮力大 是错误的。方法二:弹簧测力计测浮力,漂浮物体测重 力G=F浮(1)实验器材:弹簧测力计、体积相同的铁 块和铝块、装有适量水的烧杯、细线。 (2)实验过程:用细线把铁块系挂在调好的 弹簧测力计下,测出铁块重G铁,将铁块浸没 在水中,待铁块静止时读出弹簧测力计的示数 F 1;再用弹簧测力计测出铝块重G铝,将铝 块浸没在水中,待铝块静止时读出弹簧测力计 的示数F 2。 计算 F浮1=G铁-F 1和F浮2=G 铝-F 2。 (3)分析与结论:因为F浮1=F浮2,说明浮 力与物
8、体密度无关。在探究大气压是否存在的实验中,李老师 用一次性纸杯装满水,用硬纸板盖住杯口 ,倒置过来,如图24所示。发现硬纸板不 掉,水也不从杯中流出。李老师解释:硬 纸板不掉是因为大气压的作用。可是小娅 同学认为,纸板不掉是因为水粘住了纸板 的缘故。你能否在此实验的基础上,进一 步实验(可补充辅助工具)来消除这种疑问, 请简述实验过程。覆杯实验也可证明大气压 的存在用一根针在一次性纸杯的底部或侧壁扎一 个小孔,空气进入杯内,纸板落下,杯内 水流出,证明纸板不是被水粘住的。 小刚同学为了探究小灯泡消耗的电功率与电阻的 关系,做了如图17所示的实验,图中灯泡L1的 电阻为R1,灯泡L2的电阻为R2
9、且R1R2,小刚 闭合开关后,发现灯泡L2比L1亮,因此小刚认 为,灯泡电阻越小,小灯泡消耗的电功率越大, 请你利用图16所示的器材,设计一个实验证明小 刚的结论是错误的。L1L2S图17(1)如图3(1分) (2)将L1和L2串联在电路中,R1R2, 灯泡L1却比L2亮,此时灯泡电阻越小,消 耗的电功率越小,所以,小刚的说法“灯泡 电阻越小,消耗的电功率越大”是错误的。 (2分)图3L1L2S例3请你设计一个简单的实验,探 究浮力的大小与液体的密度是否有关。 实验器材: ; 实验步骤: ; 实验分析及结论: 。证“是否有关”要求分类讨论,注意控 制变量认清自变量思路:改变液体密度,控制已知的
10、影响因 素,测量浮力是否变化,并讨论实验器材:弹簧测力计、铁块、烧杯、足量的水 和酒精、细线(1分) 实验步骤:(1)用细线系好铁块挂在弹簧测力 计下,记录测力计示数为G;(1分)(2)将铁 块浸没在水中,记录测力计示数为F1;(3)将铁块浸没在酒精中,记录测力计示数为 F2。(1分) 实验分析及结论:若G-F1= G-F2则浮力与液体密 度无关;(1分)若G-F1 G-F2则浮力与液体密 度有关。(1分)36在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验 中,同学们猜想:浮力大小可能与液体密度、物 体浸入液体中体积、物体重力的大小有关。 请你设计一个方案,探究“浮力的大小与物体的 重力大小是否有关
11、”。实验提供如下器材:实验桌 、弹簧测力计、装有适量淡盐水的量筒、装有适 量水的烧杯各一个;细线适量、一大块橡皮泥、 体积不同的铁块各一块。(铁橡皮泥盐水 水)思路:保证液体密度和V排不变,改变 物体重力,测量浮力是否变化(1)实验桌、弹簧测力计、装有适量水的烧杯、细 线、橡皮泥 将橡皮泥分成大小不同的两块,用细线拴好小 块橡皮泥,挂在弹簧 测力计下,记下示数G1,再将小块橡皮泥浸在 装有适量水的烧杯中,记下弹簧测力计的示数F1 。 同时用细线绕在烧杯上做记号,记下水面的位置 用细线拴好大块橡皮泥,挂在弹簧测力计下, 记下示数G2,再将大块橡皮泥浸在装有适量水的 烧杯中,使水面上升到记号位置时
12、,记下弹簧测 力计的示数F2。 (3)两块橡皮泥重力不同,通过比较每次实验两块 橡皮泥在水中所受浮力的大小:根据F 浮=G-F拉 ,若G1-F1=G2-F2,则浮力跟重力无关,若G1- F1不等于G2-F2,则浮力跟重力有关 (09崇一) 实验桌上有如下器材:弹簧测力计 、量筒、烧杯各一个;水、盐水、细线适量; 一大块橡皮泥;体积相同的铜块和铁块各一块 ;体积不同的铁块各一块要求从实验桌上选 择适当器材,设计一个方案,探究“浮力的大 小与物体密度是否有关”。 (1)从给定的器材中选择弹簧测力计、烧杯一 个、水、细线,除此之外,你还需要实验器材 有 (2)实验步骤: (3)根据可能出现的实验现象
13、,得出相应的探 究结论: 。 思路:改变物体密度,控制已知的影响因 素,测量浮力是否变化,并讨论(09石一)如图23所示,在同一水平桌面上 ,有长方形的木块和铁块各一个。现在想 探究木块和铁块谁的下表面更粗糙,请你 只用一个弹簧测力 计,设计一个实验来验 证你的猜想。写出实验步骤 及实验分析与 结论。此题也需要讨论小莉同学就“使用机械可不可以省功”,进 行了实验验证。她选用的器材有:一 段细线、一段绳子,动滑轮、铁块、铁架 台、刻度尺、弹簧测力计各一个,请你写 出: 实验步骤: 实验分析:(1)用细线将铁块系在调好的弹簧测力计下,测 出铁块所受到的重力G; (2)将铁块竖直向上匀速提升一定高度
14、,用刻 度尺测出竖直高度h; (3)组装实验装置,用弹簧测力计匀速竖直提 升动滑轮,仍将铁块提升高度h,同时测量绳子 自由端的拉力F;并用刻度尺测出绳子自由端移 动的距离s。 实验分析:(2分) 小莉直接对铁块所做的功是W1Gh;小莉利 用动滑轮所做的功W2Fs。 经过比较,若发现W2W1,说明使用机械不可 以省功;若发现W2W1,说明使用机 械可以省功证实:即证明结论正确 强调对比和实验次数至少2次请你设计一个实验,研究浸在液体中的物 体受到的浮力大小与物体的形状无关。供 选择的器材有:弹簧测力计,三个形状不 同的小木块,三个形状不同的小石块,橡 皮泥,烧杯、细线、水、酒精. (1)橡皮泥
15、烧杯 细线 水 (2)在烧杯中放入适量的水 用调好的弹簧测力计测出橡皮泥的重为G 把橡皮泥捏成长方体,用弹簧测力计吊着橡皮 泥浸没水中,观察弹簧测力计的示数为F1把橡皮 泥捏成其它形状(圆形或三角形等),重复步骤 ,弹簧测力计的示数为F2 (3)通过G-F1与G-F2的关系可知,浸在液体中的 物体所受浮力大小与物体体积无关(09延一)请你以一支削好的铅笔为主要 器材,设计两个简单的物理实验,分别说 明“压力的作用效果与压力的大小有关、压 力的作用效果与受力面积有关”,可根据实 验需要适当补充器材。 (1)将铅笔一端压着手心,分别用较小和 较大的力通过铅笔压手心,可以感觉力大 时手心较疼,说明压力的作用效果与压力 大小有关。 (2)把铅笔两端平放在两手掌中间,两掌 用力压铅笔,将感觉到细端比粗端对手心 作用要疼一些,说明压力的作用效果与受 力面积有关。