1、,徐迎祥,实验方案设计与评估,课前热身,某同学按右图电路连接，闭合开关后，发现电压表有示数而电流表无示数请你对该同学的实验过程进行评估，分析出现这种情况的原因可能是： （1）_ ； （2）_ ,（定值电阻断路）（电流表被短路）或是相关电路未接好，出现开路,实验方案 的设计与评估,为了验证猜想，需要通过观察收集信息，通过测量获取数据.科学的观察和测量一般就要使用科学的手段和工具，就要设计和实施科学实验.这也是科学探究有别于其它一般探究的一个重要方面. 设计性实验题具有综合性、开放性、探索性和创造性等特点，是中考对考生实验能力要求提高的体现. 设计实验方案的题目主要有以下几种： (1)给出器材让学
2、生选定，完成方案设计 (2)自选器材完成规定的实验此类题目常要求学生写出实验步骤、实验现象、实验过程中需测物理量、待测物理量表达式(或实验结论)，题目多以用转换法将不易测量的量通过易测量的量来间接体现或用控制变量法验证某个猜想是否正确. 对评估能力考查的基本要求是： （1）有评估探究过程和探究结果的意识.（2）能注意假设与探究结果间的差异. （3）能注意探究活动中未解决的矛盾，发现新的问题. （4）尝试改进探究方案.,【例1】学习过“影响摩擦力大小的因素”后，小强发现实验室里有如图所示的铁块和木块.他想比较一下铁块表面和木块表面的粗糙程度，进行了如下实验：（1）因为要比较两者表面的粗糙程度，所
3、以在同一水平桌面上做实验时，应保持 不变. （2）先将木块叠放在铁块上，用弹簧测力计 拉动它们.弹簧测力计的示数如图所示，则桌面对物体的摩擦力为 N. （3）然后， （填两物块的放置情况），重复上述过程，这次测得的摩擦力为2.4N. 通过上述实验现象可知： 的表面粗糙程度大一些.,典例精析,【解析】比较铁块表面和木块表面的粗糙程度，根据探究滑动摩擦力的大小因素，采用的是控制变量法，必须压力不变 【答案】（1）压力不变（2）沿水平方向匀速 3.7（3）将铁块叠放在木块上 铁块,变式练习,1.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中 (1)在水平桌面上，用弹簧测力计水平向左拉动木块，使其作
4、匀速直线运动，弹簧测力计示数如图所示根据_知识可知，木块所受的滑动摩擦力为_N(2)小华将木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半他由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小你认为他的探究过程中存在的问题是_.,【答案】（1）二力平衡条件 2.8,【答案】 （2）没有控制压力大小不变,典例精析,【例2】对于“电流做功与哪些因素有关”的问题，刘星同学作了如下猜想： 猜想A：电流做功可能与电压有关；猜想B：电流做功可能与电流有关； 猜想C：电流做功可能与通电时间有关. 为了验证自己的猜想，他选择了如图所示的装置.（1）将两电阻丝串联接入电路的目的是为了控制通过电阻丝的
5、和通电时间相同，他采用的科学探究方法是： . （2）他想：通电一段时间后观察温度计示数的变化，若两只温度计示数变化不同，则说明电流做功与电阻丝两端的有关,这就验证了猜想 ；通过温度计示数的不同来体现电流做功的多少是运用了 法.,【解析】电流做功的多少与导体中的电流、导体两端的电压和通电时间有关，设计实验方案必须采用控制变量法，通过温度计示数的不同来体现电流做功的多少是运用了转换法 【答案】（1）电流 控制变量 （2）电压 A 转换法,变式练习,2. 在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，刘明同学们设计了甲、乙两个实验电路图刘明是利用电流的 效应来体现电流做功多少的，这种用易于观察、测量的量来
6、体现不易观察、测量的物理量的方法叫做转换法. 为研究电流做功与电压的关系，应该选择图 所示的电路；选择改图的目的是控制 和 不变.,【答案】（1） 热（2） 电流大小 通电时间,当堂达标,1.在探究电流与电压的关系，应控制 不变，这种研究问题的方法叫做 . 下表是刘阳同学探究电流与电压的关系时记录的几组实验数据.通过对表中数据的分析，可得到的初步结论是： . 2. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计了如图所示的电路.A B （1）图中A、B串联的目的是_. （2）闭合开关后，通过观察_来判断电磁铁磁性的强弱，这是使用了 法（填常用物理学方
7、法）.,（1）控制电流相等 （2）电磁铁吸引大头针数目的多少 转换,电阻 在电阻保持不变时，电流跟电压成正比,当堂达标,3. 小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究下图表示探究过程及有关数据(1)分析图B、C、D，说明浮力大小跟_有关 (2)分析图_，说明浮力大小跟液体密度有关 (3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是_N,排开液体的体积大小,D E,2.4,作业题,（2011临沂）在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中：（1）用弹簧测力计水平拉着木块在水平桌面上做 运动时，弹簧测力计的示数为1.2N，滑动摩擦力的大小等于 ，这是利用了 （2）王永同学猜想：滑动摩擦力大小除了与接触面的粗糙程度以及接触面之间的压力有关外，还可能与物体的运动方向有关如果要用弹簧测力计、表面平整的木板、带钩的木块等器材，对此猜想进行探究，请你说出主要的实验步骤：,（1）匀速 1.2N 二力平衡条件（2）用弹簧测力计水平拉着木块在水平木板上向某一方向匀速运动，记下此时弹簧测力计的示数F1；用弹簧测力计水平拉着木块在水平木板上向其它不同方向匀速运动，记下此时弹簧测力计的示数F2；比较F1、F2的大小，如果相等，则滑动摩擦力的大小与物体的运动方向无关，否则有关,再见！,
