㈠ 在探究「杠桿的平衡條件」實驗中:(1)首先,調節杠桿兩端的______,使杠桿兩端在不掛鉤碼時,保持_____
(1)杠桿使用前首先,調節杠桿兩端的平衡螺母使杠桿在水平位置平衡,杠桿右端上翹,則重心應向右移動,故應向右調節左端或右端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡;
(2)由圖可知F1=2×0.5N=1N,La=2,Lb=1,Lc=2,Ld=3,根據杠桿的平衡條件可得;
①當Lb=1時,1N×2=F2×1,F2=2N,所以可以在b處掛4個鉤碼;
②Lc=2時,1N×2=F2×2,F2=1N,所以可以在c處掛2個鉤碼;
③當Ld=3時,1N×2=F2×3,F2=
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㈡ 怎樣做杠桿實驗
杠桿作用的實驗
【設計】 杠桿是利用直桿或曲桿在外力作用下,圍繞桿上固定點———支點轉動的簡單機械。本實驗指導學生認識杠桿的以下幾種作用:
(1)傳遞力的作用;
(2)改變用力方向的作用;
(3)省力(但費距離)或省距離(但費力)的作用。為了使學生體會到這些作用,最好選用重一點的物體,讓學生親自用杠桿去撬或抬,此外還可以利用杠桿尺、測力計進行一些定量的實驗。
方法一
【器材】 裝滿學慣用具的書包、長1米左右的木棍(把木棍等分為8~10份,畫出等分線)、椅子。
【步驟】
(1)把木棍的中間架在小椅子背上,一端掛上重物———書包,用手握住另一端,慢慢往下壓,能把書包撬起。引導學生找出杠桿的支點、力點和重點。
(2)在力點處用力向下壓,力就通過杠桿傳遞到杠桿的另一端,把重物向上撬起。這說明杠桿有傳遞力的作用,還有改變用力方向的作用。
(3)使支點向重點靠近,支點每向前移動一格,撬動一二次,每次把物體撬起同樣高度,會感覺到支點距離重點越近(即支點距離力點越遠),越省力,但手(力點)移動的距離也越長,即越費距離。
(4)使支點向力點靠近,支點每向後移動一格,撬動一二次,每次把物體撬起同樣高度,會感覺到支點距離力點越近(即支點距離重點越遠),越費力,但手(力點)移動的距離也越短,即越省距離。
方法二
【器材】 杠桿尺兩把(把杠桿尺均分為十二格,在每個刻度處打一個孔)、直尺、測力計、鉤碼、鐵絲鉤。
【步驟】
(1)把支架的釘子從兩根杠桿尺的第6孔位(孔位從左往右數)處穿過,讓該處作為支點,使兩根杠桿尺保持水平。後面的杠桿尺不動,作為對照物,在前面的杠桿尺上懸掛重物和測力計。
(2)在杠桿尺第1孔位處,用鐵絲鉤懸掛一個50克重的鉤碼;把測力計鉤掛在杠桿尺的第11孔位處,手握測力計,向下用力拉,可以把重物(鉤碼)向上撬起。找出杠桿尺上的重點、支點和力點。(掛鉤碼的第1孔位為重點,中間第6孔位為支點,掛測力計的第11孔位為力點。)
(3)通過測力計向下用力,可以把重物向上撬起,這說明杠桿有傳遞力和改變用力方向的作用。觀察測力計的讀數,約在50克左右,說明這時既不省力,也不費力。用直尺測量重點上升的距離和力點下降的距離,可知上升、下降的距離大致相等,說明這時既不省距離也不費距離(圖1)。
(4)不改變重點和力點的位置,觀察將支點移至第5、4、3、2孔位時,把重物撬起來(每次撬起同樣的高度),測力計上的讀數和重點、力點升降的距離。通過以上實驗可以知道:支點越向重點靠近(同時也就使支點離力點越遠),測力計上的讀數越小,即越省力;力點下降的距離比重點上升的距離越大,即越費距離(圖2)。
(5)不改變重點和力點的位置,觀察將支點移至第7、8、9、10孔位時,把重物撬起來(每次撬起同樣的高度),測力計上的讀數和重點、力點升降的距離。通過以上實驗可以知道:支點越向力點靠近(同時也就使支點離重點越遠),測力計上的讀數越大,即越費力;力點下降的距離比重點上升的距離越小,即越省距離
㈢ 老師說杠桿靜止時略微傾斜也算平衡,意思大概是等臂杠桿兩邊物體不等重也能平衡,這樣不是不符合F1L1=F2L2
我的理解是你沒有完整地理解老師的意思。對於等臂杠桿,當然必須等重,注意中間的支點是一個點。而老師可能指的是生活中杠桿的例子,支點有可能不是一個點,為一個面,不同傾斜時,實際上處於不同支點,力與力臂的乘積還是相等的。所以,為了精確,天平的支點做成三角形的頂點,稱刀口。
另外實際杠桿的支點處往往存在阻力,特別是適用軸承的。此時在稍傾斜時也可能造成不等重(當然相差不能太多)時,也可能平衡。
㈣ 杠桿中的力臂
教學目標】 1、通過操作、體驗和對杠桿實例的觀察,歸納出「杠桿是在力的作用下繞一固定點轉動的硬棒」,能說出杠桿的「支點、動力、阻力」;2、通過對實驗探究的分析、論證、評估,建立力臂概念。提高實驗探究的分析、論證能力,增強實驗評估意識;3、經歷探究杠桿平衡條件的過程,採用比較法和綜合分析法科學分析相關數據,得出杠桿的平衡條件「動力×動力臂=阻力×阻力臂」;4、會畫杠桿中的動力臂和阻力臂,能用杠桿平衡條件解決簡單的具體問題;5、在杠桿的模型建構中領悟物理模型建構的一般方法:選擇樣例——建立初步圖示——圖示改進——建立模型;在探究中領悟「科學的發現往往需要向前再邁一步」。【教學重、難點】1、認識杠桿,探究並得出杠桿平衡條件。2、在探究中建立「力臂」概念,在實際應用中准確畫出杠桿「動力臂、阻力臂」。【設計思路】面向學生的生活世界和社會實踐,吸收教材中活動設計的優點,重組教材結構,按照學生的認知規律設計探究活動。在活動、體驗中認識杠桿,在杠桿的應用中尋求探究的需要,在探究、評估中建立力臂概念並獲得杠桿的平衡條件。整體設計由四組系列活動組成。系列活動一:認識杠桿。設置「拔圖釘」、「尋找身體中的杠桿」兩個層次的操作、體驗活動,形成對杠桿模型的正確認知。系列活動二:探究杠桿的平衡條件。以「用彈簧測力計稱象」創設探究背景,提出探究問題;通過模擬背景事件進行探究,形成杠桿平衡條件的初步結論;再通過實驗論證、評估,明確力臂,得出杠桿的平衡條件。系列活動三:知識應用。通過「畫力臂」完善對杠桿模型的認知,通過解決具體問題,了解杠桿平衡條件的應用。系列活動四:課後探究。由「自學與歸納」、「觀察與探究」組成,旨在加強對杠桿原理的理解,進一步了解杠桿在生活中的應用。【教學流程圖】【教學資源】實驗器材:釘有圖釘的木板、墊木、螺絲刀、羊角錘、扳手;杠桿、鉤碼、彈簧測力計、鐵架台、直尺、細線;視頻資源:「羊角錘拔鐵釘、開瓶器開瓶蓋、扳手擰螺絲」錄像,自製PPT課件。【教學過程】一、認識杠桿活動1:拔圖釘(教師)木板上釘了一枚圖釘,請把它拔出來(圖1)。(學生)使用不同的方法拔出圖釘。(教師)懂得使用工具是一種智慧的表現。生活中還很多任務是採用工具來完成的。(學生)觀察羊角錘拔鐵釘、開瓶器開瓶蓋、扳手擰螺絲(視頻);觀察撬石頭、蹺蹺板、抽水機手柄(動畫)。(教師)以上工具在工作時有何共同的特點?(教師)待學生回答出轉動後,用flash演示並說明(圖2):在物理學中,將一根在力的作用下可繞一固定點轉動的硬棒稱作杠桿(lever)。支點:杠桿繞著轉動的點,即圖中的O點;動力:使杠桿轉動的力,即圖中的F1;阻力:阻礙杠桿轉動的力,即圖中的F2;活動2:尋找身體中的杠桿(學生)尋找並用動作表達出來。(教師)舉例「昂首向天、提起足跟、手提重物」 ;(教師)點評:盡管人體的各種運動相當復雜,但最基本的運動都是由骨骼在肌肉的作用下繞關節轉動產生的,其模型就是杠桿。現代科技工作者從人體手臂得到啟發製造了太空梭的機械臂用以抓捕衛星。設計意圖:本環節採用二層次的活動設計,通過用杠桿來認識杠桿,通過看杠桿來了解杠桿;通過尋找身體中的杠桿來體會杠桿,使學生在活動、體驗中構建杠桿模型。二、探究杠桿的平衡條件[出示探究背景] (教師)2001年6月22日,杭州的一位物理老師用一隻彈簧測力計並藉助杠桿「稱」出了一頭質量約為3t的大像的質量(圖3)。他的具體做法是用一根10m長的槽鋼製作了一根杠桿,在離支點較近的位置掛上鐵籠和大象,在離支點較遠的位置用一把彈簧測力計測出杠桿處於水平平衡狀態時的示數。[提出探究問題] 稱象時,彈簧測力計的示數F1的大小與F2、l1、l2有何關系?[實驗設計](教師)你能利用桌上的器材設計出合適的實驗裝置進行探究嗎?(師生共同討論)模仿稱象過程,選擇器材,設計實驗。具體裝置如圖4:1、用木製杠桿代替槽鋼,為消除杠桿自重的影響,杠桿應在中點懸掛,並調節平衡螺母使杠桿處於水平平衡;2、用鉤碼代替大象;3、l1、l2可以直接從杠桿上讀出。4、實驗中將彈簧測力計的拉力記作F1,鉤碼的拉力記作F2,OA記作l1、OB記作l2。(師生)探討步驟設計並確定實驗記錄表格。設計思想:控制變數法;步驟一:調節平衡螺母,使杠桿處於水平平衡狀態。步驟二:取F2=1N,l2=10 cm,l1=5cm,測出杠桿處於水平平衡狀態時F1的大小;步驟三:l1、l2不變,增大F2,測出F1;步驟四:F2、l1不變,增大l2,測出F1;步驟五、F2、l2不變,增大l1,測出F1。(教師)引導學生明晰實驗注意點:注意點一:彈簧測力計要調零;注意點二:彈簧測力計豎直向下拉動,待杠桿處於水平平衡狀態時讀數。[進行實驗]學生進行實驗操作,並將數據記錄在表格中(參考數據):測量序號F2/Nl2/cml1/cmF1/N①11052②1.51053③1.51253.6④1.512151[實驗分析](教師)引導學生討論並做出分析結論:1、比較①、②,說明:l1、l2不變,增大F2,則F1 增大;比較②、③,說明:F2、l1不變,增大l2,則F1增大;比較③、④,說明:F2、l2不變,增大l1,則F1減小;2、綜合分析①、②、③、④,可得杠桿平衡時: F1 l1= F2l2。3、引申分析:若l1>l2 則F1<F2 ,可以省力……(教師)引導學生思考:在上述表達式中,F1是通過彈簧測力計測得的,F2是鉤碼的重力造成的拉力;那麼l1、 l2究竟是什麼呢?是指OA、OB的長度嗎?[實驗論證](教師)請學生採用圖5的操作方式(彈簧測力計豎直上拉),用實驗驗證上述結論的正確性。實驗中取F2=1.5N, OB=10cm,OA=15cm,先計算出杠桿處於水平平衡時彈簧測力計示數,再進行實驗驗證。
(教師)請學生逐步傾斜彈簧測力計(如圖6)。(學生)發現彈簧測力計的示數發生變化。(教師)彈簧測力計傾斜後F2、OB沒有變化,是什麼引起了F1的變化?[實驗反思](教師)組織學生探究:讓F1為1.5N時杠桿處於水平平衡,假如F1 l1= F2l2成立,則l1為10cm。組織學生用直尺測量尋找l1。(學生)通過測量發現l1為支點O到F1的作用線的垂直距離(見圖7)。(教師)PPT演示,在杠桿中,我們把支點到力的作用線的垂直距離稱做「力臂」。(教師)為什麼我們一開始模仿稱像所做的實驗,結論是成立的呢?(學生)由於杠桿處於水平平衡,拉力豎直向下,所以那時的OA、OB本就是力臂。(教師)點明杠桿的平衡條件(杠桿原理):動力×動力臂=阻力×阻力臂。可以用字母表示成:F1 l1= F2l2。[探究感悟]阿基米德在總結出了「杠桿的平衡條件」後,說:「只要給我一個支點,我就可以撬動地球」。對此,你有何感想?(教師)盡管我們有著古老的文明,早在春秋戰國時期,我們就有了使用桿秤的記錄,我們的祖先早就把杠桿應用於實際生活,也總結出了一些經驗,但卻與 「杠桿原理」擦肩而過。在今天的探究中,我們能夠得到的另一啟發就是「科學的發現往往需要我們向前再邁一步」。設計意圖:本環節是本課的中心,在本課重點的突破上採用了三步走,先是利用背景創設引起學生探究慾望,通過模擬背景進行探究,得出杠桿平衡條件的初步結論;接著通過對探究結論的驗證、評估與反思明確再探方向;最後利用再探究,由學生在尋找中建立杠桿力臂的概念,在化解力臂認知難點的同時得出杠桿的平衡條件。三、試一試問題一、標出圖甲杠桿中的力F1、F2的力臂;問題二、圖乙中,F1的作用點在A,請畫出撬圖釘時所需要的最小的力。學生作答,教師點評。解答如下:問題一:畫力臂的方法,先找支點和力的作用線,從支點向力的作用線做垂線,用l1表示動力臂,用l2表示阻力臂(見圖10甲)。問題二:由F1 l1= F2l2知, l1最大時,F1最小;連接OA即為最大的l1,從A點做OA的垂線向下即為F1的方向(見圖10乙)。設計意圖:問題一旨在加強對力臂的理解,問題二旨在加強對杠桿的平衡條件理解的同時,加深對力臂的理解。四、小結與作業(教師)本節課我們主要探討了什麼是杠桿,探究得出了杠桿的平衡條件,在探究中,我們通過測量找到了力臂。但這只是對杠桿有了初步認識,課後請同學們思考以下問題:自學與歸納 閱讀書本第6頁內容,解決稱像問題中的計算,並歸納利用杠桿原理解決問題的一般方法。觀察與探究 生活中的杠桿類工具有很多,它們的作用也不盡相同,請觀察、收集部分生活中的杠桿類工具(如剪刀),利用杠桿原理分析它們的作用,並嘗試分類。設計意圖:延伸課堂探究思維,從物理走向生活,培養將物理知識應用於實際的意識。
㈤ 中考物理重要的實驗都有哪些.能總結起來說一下嗎.我想統一復習下.謝謝了
主要看力學實驗和電學實驗。這是最容易出考題。下列示圖查看參考資料的相關鏈接
初中物理實驗題目主要涉及到一下幾個方面:(1)測量型實驗;(2)教材中重要的演示性實驗;(3)探究性實驗;(4)設計方案類實驗;(5)評估類實驗。對於不同實驗要掌握其不同的要點。
一、測量型實驗
測量性試驗主要考查學生對實驗器材的正確操作,是考查其他實驗的基礎,學生熟悉各種器材和儀表的正確操作是是解決這一類實驗題的基礎。
例題1:人的前臂可以看成是以肘關節為支點的杠桿,當手托物件曲肘時,胳膊上的弘二頭肌會對前臂施加一個動力,物件對前臂施加一個阻力,如圖所示。已知動力臂的長為4mm.請你用毫米刻度尺測出阻力臂的長為_______mm,若物件重為l0N,則弘二頭肌對前臂的拉力為________N。
例題2:商店裡用的案桿,是一個不等臂杠桿。每台案秤都有一套砝碼,秤桿上還有個游碼。請用毫米刻度尺粗側一下圖中秤盤支點到秤桿支點的距離是________mm,砝碼盤支點到秤桿支點的距離是________mm。如果砝碼的質量是lkg,游碼在零刻度處,秤桿恰好平衡,計算一下秤盤中貨物的質量是_________kg。
例題3:如圖所示,是腳踩式垃圾桶的原理示意圖,當打開桶蓋時,豎桿CE對C點的壓力是10N。請你用刻度尺測出F1的力臂L1=__________cm,F2的力臂L2=_________cm,則打開桶蓋時腳踩踏板的力是_________N。
題4:下圖是某同學用天平和量筒測量一個小貝殼密度的實驗情景。
(1)請將上圖中測量到的數據填在表格中,並填寫表格中的缺項。
(2)上圖中存在的操作錯誤是:___________________________________________。
二、演示性實驗
例題1:在探究凸透鏡成像的實驗中,當燭焰、凸透鏡、光屏位於如圖所示的位置時,燭焰在光屏上呈現一個清晰的縮小的像,要使燭焰在光屏上呈現一個清晰的放大的像,調節的方法是()
A.透鏡不動,蠟燭向透鏡移動,光屏向透鏡移動 B.透鏡不動,蠟燭向透鏡移動,光屏遠離透鏡移動 C.透鏡不動,蠟燭遠離透鏡移動,光屏遠離透鏡移動 D.透鏡不動,蠟燭遠離透鏡移動,光屏向透鏡移動
例題2:在探究凸透鏡成像規律的實驗中,當凸透鏡、光屏和燭焰的位置如圖所示時,光屏上能成一清晰的像.則
A.所成的像是正立縮小的實像 B.所成的像是倒立縮小的實像 C.把蠟燭向左移動,調整光屏的位置,得到的像變小 D.把蠟燭向右移動少許,調整光屏的位置,得到的像變小
題3:如圖所示,P是蹄形磁鐵,abcd是多匝線圈,兩端與電流表相連組成閉合電路,則下列操作中能夠產生感應電流的是()
A.把線圈放在兩磁極間不動 B.線圈貼近磁極外側上下運動 C.磁鐵不動,線圈左右擺動 D.線圈不動,磁鐵左右運動
例題4:小紅在實驗室組裝了如圖所示的實驗裝置來探究「什麼情況下磁可以生電」。圖中ab是一根直銅線。閉合開關,把ab迅速向左移動時,並未發現電流表指針有明顯偏轉。對此小紅做出了如下判斷。你認為正確的是
A、感應電流太小,無法使電流表指針偏轉 B、銅導線太細,應換用較粗的銅棒 C、應把ab改為向右運動 D、應把ab改為上下運動
例題5:如圖所示,在探究「聲音是由物體振動產生的」實驗中,將正在發聲的音叉緊靠懸線下的輕質小球,發現小球被多次彈開.這樣做是為了()
A.使音叉的振動盡快停下來 B.把音叉的微小振動放大,便於觀察 C.把聲音的振動時間延遲 D.使聲波被多次反射形成回聲
例題6:在研究「導體電阻的大小與哪些因素有關」的實驗時,將一根粗細均勻的導體截成兩段後分別接入電路中,如圖所示,則這是用來研究
A.導體電阻與橫截面積的關系 B.導體電阻與材料的關系 C.導體電阻與長度的關系 D.導體電阻與溫度的關系
例題7:如圖所示,杠桿在水平位置處於平衡狀態,杠桿上每格均勻等距,每個鉤碼都相同.下列四項操作中,會使杠桿左端下傾的是
①在杠桿的兩側同時各減掉一個鉤碼;②在杠桿的兩側鉤碼下同時各加掛一個相同的鉤碼;③將杠桿兩側的鉤碼同時各向外移動一個小格;④將杠桿兩側的鉤碼同時各向內移動一個小格.
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
三、探究性實驗
1、科學探究的要素的考查
科學探究分為七個要素即:
A、發現並提出問題;B、猜想與假設;C、制定計劃與設計實驗;D、進行實驗與收集證據;E、分析與論證;F、評估;G、交流與合作。
在物理的中考中一般情況下不會出現讓我們填空如,「這是利用了科學探究的哪個要素?」這樣的機械記憶的題目,但是,會在中考題目中將各要素為中考的知識背景來就某一個要素進行考查,是真正意義上的能力的考查。
2、科學探究在中考命題中主要從如下幾個方面來命題:
A、考查對「探究過程」的理解;
B、考查「提出問題」的能力;
C、考查「猜想與假設」的合理性;
D、考查「制定計劃」的合理性;
E、考查「制定計劃與設計方案」的能力
F、考查「分析與論證」的准確性;
G、考查「反思與評價」的能力;
H、考查「綜合運用探究方案要素與創新」的能力
I、考查理解與應用「研究方法」的能力。
3、對探究中獲得的信息進行分析是一個難點,解決這個難點常用的方法是
A、判斷法:根據自身的知識與能力,通過觀察數據,判斷出數據所具有的規律。定性分析常採用這種方法。
B、圖像法:把實驗得到的數據在X~Y坐標上作出來,通過描點得出圖像,分析圖像符合哪種函數關系。
C、檢驗法:在中考中的數據處理,通常是這些關系:y=kx y=kx+b y=ax+b y=ax2,只要把題目中的數據逐個代進去檢驗,看它符合哪種規律或者函數關系。
4、 在解決這類問題是要注意一下幾句話,改變什麼,怎麼改變,指的是要研究的問題;控制什麼,怎麼控制,指的是本次不研究的問題 ;顯示什麼,怎麼顯示,指的是怎麼把研究的問題顯示出來,一般分直接顯示和間接顯示。從以下幾個方面來說明這方面的問題。
(1)實驗步驟與表格類:
例題1:在探究滑動摩擦力與什麼因素有關的實驗中,
(1)木塊在水平放置的毛巾、木板、棉布的表面上運動時必須保持_____________運動,根據_________的原理,得到摩擦力的大小。
(2)分析以下實驗數據,得出的結論是:_______________________________
(3)有些同學猜想滑動摩擦力可能還跟接觸面的大小有關,請針對這一猜想完成以下探究內容。
A.簡述主要實驗步驟(可以配以圖來說明):
B.設計記錄數據或現象的表格(只列出表格中欄目名稱):
C.根據可能出現的實驗現象分析得出相應的結論:
例題2:為了探究串聯電路中電壓的規律,請你(1)寫出實驗需要用到的器材;(2)在下面虛線框中畫出實驗電路圖;(3)設計一個記錄實驗數據的表格.
(2)歸納實驗結論(注意「回歸」)
例題3:為了探究物體溫度升高時吸收熱量的多少與哪些因素有關,小明用4個相同的燒杯分別盛水和煤油,用同樣的加熱器加熱水和煤油,實驗數據記錄如下表:根據實驗記錄數據,請你分析物體溫度升高時吸熱多少與哪些因素有關。
比較燒杯1和3,結論是:_________________________________________;
比較燒杯1和2,結論是:_________________________________________;
比較燒杯3和4,結論是:_________________________________________。
拓展:如何求煤油的比熱容_____________________:
(3)關注實驗過程的研究與器材的選用
例題4:在做「研究平面鏡成像特點」的實驗時,
(1)李明在玻璃板的前面放一支點燃的蠟燭A,還要在玻璃板的後面放一支沒有點燃的蠟燭B,對蠟燭A和B的要求是_____________,這是為了_____________________________。
(2)在尋找蠟燭像的位置時,眼睛應該在蠟燭__________(填「A」或「B」)這一側觀察。小明無論怎樣調節後面的蠟燭,都不能與蠟燭的像重合,請你推測可能的原因是_________________。
(3)張紅用跳棋代替點燃的蠟燭進行實驗,但看不清跳棋的像。請你幫她想個辦法看清跳棋的像:_________________________________________________。
(4)如果想使蠟燭的像清晰些,你是選擇透光程度強一些的玻璃板,還是透光程度弱些的呢?
四、設計方案類
近年來,對實驗的考查,經常以設計性實驗面目出現.設計性實驗,就是由學生根據實驗目的,在理解實驗原理的基礎上,靈活運用知識和技能,進行的創造性思維和實驗活動.通常是將平時在教學中通過演示實驗和分組實驗所掌握的實驗方法、實驗原理以及所熟悉的實驗儀器,設計出新的實驗和測量方法,觀察、分析實驗現象、處理實驗數據等.這是一個綜合考查學生實驗能力,分析、解決問題的能力,應用數學工具的能力,甚至創新意識與實踐能力的舞台.掌握好課本規定的實驗是實驗設計的基礎。這就要求我們復習中遇到的各種問題,都不能滿足於「知其然」,而必須進一步「知其所以然」。具體要做到的是:1.明確實驗目的。明確實驗目的是實驗能力最起碼的要求.2.掌握實驗原理。實驗原理是關鍵,不懂原理,只會操作,哪怕操作再熟練也將導致考試失敗。3.基本儀器的使用是實驗的基礎,是實驗的工具。因此,必須掌握基本儀器的功能、特點、使用方法、量程,對某些儀器還要掌握其結構和原理。 4.能夠根據一定的實驗目的設計實驗,包括實驗原理、儀器的種類和量程的選擇、組裝;實驗步驟、數據的測量和記錄等。5.能正確處理實驗數據,發現規律,得出實驗結論。6.會分析實驗誤差,提出減少誤差的方法,對某些實驗還要能夠分析誤差的范圍。 1)建立「等效替代」思想
例題1:實驗室要測量一個阻值約為數百歐的電阻。能提供的器材有:干電池兩節、學生用電壓表(量程為0~3V、0~15V)、滑動變阻器(100Ω 2A)和電阻箱(0~9999Ω 5A)各一個、開關、電線若干。
請寫出你設計的實驗方案。
(1)實驗思路:(2)電路圖: (3)實驗器材: (4)實驗步驟: (5)寫出待測電阻Rx的表達式。
2) 建立「控制變數」的思想
例題2:鉛筆芯的主要成分是石墨。軟硬程度不同的鉛筆其用途是不同的,例如作畫用6B軟鉛筆、寫字用軟硬適中的HB鉛筆、制圖用6H硬鉛筆。鉛筆芯是導體,那麼鉛筆芯的電阻大小與其軟硬度有何關系呢?請你設計一個實驗方案對這個問題進行探究。
⑴實驗器材的名稱及數量:
⑵主要實驗步驟及所要測量的物理量(用字母表示):
(3) 分析測得的物理量,判斷鉛筆芯的電阻大小與軟硬度的關系:
例題3:不同的材料有不同的屬性,例如鉛銻合金、鐵、銅的熔點不同,電阻率也不同,鉛銻合金的電阻率比鐵、銅的都大。(某種材料製成的長度為1m、橫截面積為1mm2的導體的電阻,叫做這種材料的電阻率)
為了探究製作保險絲的材料,小明做了如下的實驗,將長短、粗細都相同的鉛銻合金絲、鐵絲、銅絲放在同一火焰上燒,發現鉛銻合金絲很快熔斷,而鐵絲、銅絲卻不熔斷。他結合保險絲的作用和物質的熔點,得出如下結論:保險絲應該用熔點低的材料製成。
你認為製作保險絲的材料還應該具備什麼特點?___________________;請你設計一個實驗進行驗證。
例題4:如圖所示,同一水平桌面上放有長方體木塊和鐵塊各一個,現想探究木塊和鐵塊的下表面誰更粗糙,請你只利用一個量程滿足實驗要求的彈簧測力計,設計一個實驗來驗證你的猜想,寫出實驗的步驟、現象和結論。
實驗步驟:____________________________________。
根據現象:____________________________________。
得到結論:____________________________________。
五 、評估類
1、實驗儀器、實驗器材的評價與反思
例題1:小明想用如下的方法測量大氣壓強:將一個面積為1×10-3m2的吸盤按在光滑水平桌面上,擠出裡面的空氣,用最大刻度值是5N的彈簧測力計測量大氣壓力(如圖所示),然後計算大氣壓強。若大氣壓強為1.01×105Pa,則吸盤受到的大氣壓力是______N。小明發現不能用這個測力計完成測量,其原因是_________。
例題2:要測量一個額定電壓是3.8V的小燈泡的額定功率,估計小燈泡工作時的電阻約為10Ω.現有電流表、電壓表、開關各一個,三個規格分別為「10Ω 1A」、「50Ω 0.5A」和「1kΩ 0.1A」的滑動變阻器,導線若干,電源(8V)一個.
(1)小星設計了如圖甲所示的電路圖,通過分析你認為小星應選用規格為________的滑動變阻器.
(2)請你根據圖甲所示的電路圖,用筆畫線代替導線,將圖乙中的器材連成實驗電路(要求減小誤差,導線不要交叉).
(3)小星正確選擇了滑動變阻器,按圖連接好電路,閉合開關,發現燈泡不亮,電流表無示數,任意移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數不變(示數不為零).具體原因是________。
(4)小星排除故障後,繼續實驗.當電壓表的示數為3.8V時,電流表的示數如圖丙所示,則通過小燈泡的電流為________A,該燈泡的額定功率是________W.
2、實驗數據的評價與反思
例題3:物理實驗要遵循實事求是的原則,小文同學在「研究定滑輪和動滑輪特點」的實驗中,完成了如圖所示的實驗,並記錄了如下表的數據。通過分析,她覺得與書中的結論偏差較大,回答下列問題:(1)該實驗出現這樣結果的原因是什麼?(2)請你對它的實驗方法提出合理的改進意見。
例題4:交流與評估是科學探究的一個重要環節。光明中學八?二班的同學,利用如圖所示的實驗裝置完成了「測滑輪組機械效率」的實驗以後,進行了小組交流,下表是各小組的實驗數據記錄:
請你對表中各小組的實驗數據進行分析比較,回答下列問題:
(1)實驗中影響滑輪組效率的主要因素是什麼?
(2)1、2兩個小組的動滑輪重相同,提起的鉤碼重也相同,測出的滑輪機械效率卻不同,可能的原因是什麼?
(3)請你就如何提高滑輪組的機械效率提出自己的建議。
3.實驗方案的評價與反思
例題1:為了測定木塊所受到的滑動摩擦力,兩個實驗小組分別設計了甲、乙兩種實驗方案,實驗裝置如圖所示。實驗中不計彈簧測力計的重力。
甲方案:在水平實驗桌面上將木板用線拉住,通過彈簧測力計沿木板方向水平拉木塊,使木塊在木板上面滑動。
乙方案:將木板放在水平實驗桌面上,用線通過彈簧測力計水平地拉住木塊,沿木板方向水平拉木板,使木板在木塊下面滑動。
⑴從實驗操作方面考慮,應選擇________方案。簡述你選擇的理由?
⑵從實驗誤差方面考慮,應選擇_________方案。簡述你選擇的理由?
例題2:為了探究並聯電路中幹路的電流與支路的電流有什麼關系,小明同學選擇的實驗器材是:3節干電池串聯作電源、兩個標為2.5V字樣的小燈泡、一隻電流表、一個開關、導線若干。他的實驗設想是:首先將實驗器材連成如圖所示的電路,然後用電流表選擇恰當的量程分別測出A、B、C三點的電流,分析這一次測量中三點電流的數據,就得出幹路與支路的電流的關系。
請你分析說明小明同學這一實驗方案中存在哪些不足,並提出相應的改進意見。
例題3:大家都有過玩彈弓的經歷,它能把「紙彈」彈出去。彈弓彈射的距離究竟與哪些因素有關?
(1)你的猜想是_______________________________(本題(3)中猜想除外)(1分)
(2)寫出能驗證你的猜想的實驗方案_________________________________________
____________________________________________________________________________
_______________________________________________________。
(3)評估交流
若琦同學猜想「彈弓彈射的距離與紙彈的質量大小有關」並進行了如下實驗:
①用彈弓斜向上彈出質量較小紙彈,測出彈射距離S1;
②用彈弓斜向上彈出質量較大紙彈,測出彈射距離S2;
③用彈弓斜向上彈出質量最大紙彈,測出彈射距離S3;
④比較S1、S2、S3的大小就能得出彈弓彈射的距離是否與紙彈質量大小有關。
請你對該同學的實驗方案進行評估:________________________________________
________________________________________________。
4.實驗過程的評價與反思:
例題1:甲乙兩個實驗小組在探究「杠桿的平衡條件」時,分別得到下面兩組數據和結論。他們在交流時,甲組發現了自己實驗結論的錯誤和產生錯誤的原因。你認為甲組產生錯誤的原因有哪些?
甲組產生錯誤的原因:______________________
總之:1.在中考中,物理實驗題的考查形式靈活多樣,避免了大題、套題以及陳題。注重了對操作過程、實驗設計等方面的考核,使那些「演示實驗不看,學生實驗不做,一味地靠「聽、背、記」的學習方法很難奏效。
2.在中考中,注重了對教材中常見的實驗題進行改造後再使用,如修改儀器的規格或使用環境等。
3.注意考查實驗條件的控制方法以及在實驗條件變化時對實驗結果的預測和分析。
4.運用設計性、探索性實驗考察學生靈活運用知識和創新的能力。
5.注重對實驗失敗原因剖析的考查。
㈥ 簡單的科學實驗
科學實驗活動——聲音實驗
實驗1 撥動梳子齒產生聲音
稀疏的齒產生的聲音低,細密的齒產生的聲音高,利用紙卷的「喇叭」或一些硬東西可以放大梳子產生的聲音。
實驗2 利用水杯比較振動與發出聲音的不同
為了增強可比性,可以只用一個杯子或瓶子做——指導學生在往杯中加水的過程中,用小木棒敲擊杯子的杯口,比較聲音的不同。(實驗結果——隨著杯中水的增多,聲音越來越低。提示:為了防止加水的過程中產生氣泡,最好用涼開水。)
實驗3 利用身邊的材料觀察共振現象
利用兩個水杯,先往一個水杯中加入三分之一的水,用鉛筆敲打兩個杯子的杯口,觀察兩個杯子發出的聲音是否相同。然後往第二個水杯中慢慢加水(同時敲打兩個杯子的杯口),直到兩個杯子發出的聲音一樣為止(此時兩個杯子達到共振狀態)。然後,用膠條把一根金屬絲粘在第二個杯子的杯口,敲打第一個杯子的杯口,就會發現金屬絲輕輕振動。隨著不停地敲打並使粘有金屬絲的杯子慢慢靠近第一個杯子,就會發現金屬絲的振動幅度越來越大,直到最後掉下來。(相關故事:在很久很久以前,有一支沙皇軍隊外出操練,隨著當官的發出的口令,士兵們以整齊的步伐前進著。當部隊行走在一座木橋上時,木橋忽然上下振動起來,最後隨著嘩啦一聲巨響木橋塌了。經過檢查發現,木橋的坍塌原因竟是士兵行進的節奏引起了橋的共振。從此以後,軍隊過橋時再也不敢以整齊的步伐前進了。)
實驗4 用身邊的材料製作「聲音記錄儀」
活動材料:沒有蓋子的罐頭盒(或圓紙盒),圓紙片,膠水,釘子,粗鐵絲,帶尖兒的薄鐵片,條形玻璃,蠟燭。
活動步驟:
⑴用合適的工具把罐頭盒的底剪掉,於是罐頭盒就變成了一個短粗的小圓筒。
⑵剪一個圓紙片,用膠水貼在罐頭盒的一端,代替剪下來的盒底。
⑶待膠水干後,用水把紙噴濕。
⑷在圓筒側面高度相同的位置,用釘子打出兩個小孔。
⑸用老虎鉗把鐵絲窩成圖中所示的形狀,插到兩個孔中。
⑹待用水潤濕的紙底變干並像鼓皮一樣綳緊時,在紙的中央滴一滴膠水,並把薄鐵片粘到膠水上(鐵片的一端是尖的,像針一樣),放置一旁,直到乾燥為止。
⑺點燃蠟燭,把玻璃放在火焰上烘烤,直到玻璃被熏黑。
⑻把玻璃條翻過來,使熏黑的一面朝上放在桌子上。
⑼把圓筒拿到跟前,使鐵片上的針尖剛好夠到熏黑的玻璃片。
⑽拉動玻璃片,觀看針尖在熏黑的玻璃片上留下的運動軌跡。(對應周圍物體發出的不同聲音,針尖會留下不同的軌跡。為了避免記錄情況發生混亂,每做一次實驗需換一塊熏黑的玻璃板,而且每次發出的聲音也應控制為一種。)
㈦ 急!簡單科學實驗操作步驟。要適合初二的人操作
實驗是物理學科的最大特點,是培養學生多種能力的重要途徑。近幾年來,中考實驗題在形式和內容上都有了很大的變化,突出表現在,題目不是簡單地考查實驗儀器的操作,也不是課本實驗的重復,而是以課本演示實驗、學生實驗為背景,通過改變實驗條件,或實驗中出現了意料之外的問題,以及運用學過的研究方法,自己設計一個新的實驗方案等來設置障礙,要求學生分析並找到解決問題的途徑。不僅考查學生的實驗能力,而且考查研究物理的方法和知識遷移的能力。
一、例題導航
例1 幾個同學爬桿比賽時,要比較誰的功率大,分別需要哪些測量儀器和測出哪些物理量?
分析:要設計一個實驗來測量人爬桿時的功率,首先就要建立一個科學模型,高度抽象、概括地描述人爬桿時的物理狀態。有了正確的模型,爬桿人的體重、爬桿的高度和時間是三個必須考慮的因素。常規的方法是用體重計測體重,用秒錶測時間,用長桿和捲尺測高度。而用控制變數的思想(保持同樣的高度或用同樣的時間),就可以在時間和高度這兩個量中少測一個。因此,這樣的設計性實驗試題,雖然並不復雜,但卻考查了學生建立科學模型和正確應用控制變數的方法解決問題的能力。
答案:
(1)用體重計測體重,用秒錶測時間,用長桿和捲尺測高度。
(2)用體重計測體重,用秒錶測時間。(要求比賽的同學都爬過同樣高度)
(3)用體重計測體重,用長桿和捲尺測高度。(要求比賽的同學在幾條桿上同時開始,同時停止)
評析:本題不是簡單地考查實驗儀器的操作,也不是課本實驗的重復,而是從學生的生活實際出發,考查學生在真實情境中應用知識,規劃、沒計、實施實驗,以解決問題的能力。
例2 (2005貴陽課改卷)甲乙兩個實驗小組在探究「杠桿的平衡條件」時,分別得到下面兩組數據和結論。他們在交流時,甲組發現了自己實驗結論的錯誤和產生錯誤的原因。你認為甲組產生錯誤的原因有那些?
甲組產生錯誤的原因:______________________________________________。
甲 組
乙 組
次數
動力
動力臂
阻力
阻力臂
動力
動力臂
阻力
阻力臂
結論
動力+ 動力臂=阻力+阻力臂
動力 ×動力臂=阻力×阻力臂
分析:在探究性教學中,杠桿原理一般並不是直接告訴學生,而是通過實驗,讓學生自己去發現。結果,很多學生就發現杠桿的平衡條件是「動力+動力臂=阻力+阻力臂」,而且不止一組實驗數據支持這種想法,於是學生認為他們的想法得到了證實。到了這里,教學涉及到的就不僅僅是杠桿原理的問題了,而是科學探究中歸納方法的局限性問題。
答案:甲組的錯誤:
(1)不同單位的物理量不能直接相加。
(2)這四個物理量中的三個,它們的數據都應任意設定,不能有任何人為設置的規律。
(3)沒有進行多次測量並從中找到普遍規律。
二、小試牛刀
1.(2005廣西柳州)由於白熾燈除了發光還產生熱量,所以逐漸被稱之為「冷光源」的各種節能燈代替。白熾燈的功率越大,亮度越大,產生的熱量是否也越多呢?為此,小明設計了一個實驗方案:使25W白熾燈正常發光,把溫度計放在燈泡附近任一位置,觀察溫度計示數的變化;換上100W白熾燈重復上述步驟。若100W白熾燈使溫度計的溫度升得高,則產生的熱量多。同學們對小明的方案進行了討論,認為:
(1)在燈泡附近的范圍內,燈泡產生的熱量越多,空氣溫度________,利用溫度計測溫度變化的方案是可行的;
(2)方案還應注意兩個問題:一是________________,二是________________。
答案:(1)升高越大(2)測溫點要固定、測溫時間要相同
2.(2005泰州)由阿基米德原理(F浮=G排液)結合相關知識,可以推得F浮=ρ液V排液g,從而看出物體受到的浮力大小與物體________和液體的________有關。
有些愛思考的同學進一步提出,除上述兩個因素外,浮力的大小是否還與別的什麼因素有關?其中,一個比較具體的問題是:物體所受浮力大小是否與物體的形狀有關?針對這個問題,若提供下列器材由你選擇,你將選擇哪些器材、怎樣進行探究?
供選擇的器材有:彈簧測力計,三個形狀不同的小石塊,橡皮泥,燒杯、細線和水.
(1)你選擇的器材是:________________。
(2)你的探究方案(即實驗步驟)是:________________。
(3)你如何根據探究過程中觀察到的現象或獲得的數據得出結論:__________________。
答案:排開液體的體積、密度
(1)彈簧測力計、橡皮泥、燒杯、細線和水(多選或少選均不正確)
(2)實驗步驟:
或a.①用細線將橡皮泥吊在彈簧測力計上,測出橡皮泥重G;
②將橡皮泥浸沒水中,記下測力計的示數F1;
③改變橡皮泥形狀,將橡皮泥浸沒水中,記下測力計的示數F2;
④再改變橡皮泥形狀,將橡皮泥浸沒水中,記下測力計的示數F3。
或b.①用細線將橡皮泥吊在彈簧測力計上,將橡皮泥浸沒水中,記下測力計的示數F1;
②改變橡皮泥形狀,把橡皮泥浸沒水中,記下測力計的示數F2;
③再改變橡皮泥形狀,把橡皮泥浸沒水中,記下測力計的示數F3。
(3)(答案要與實驗步驟對應)
或a.求出橡皮泥各次在水中所受的浮力。若各次所受浮力相等,說明浮力大小與形狀無關;若各次所受浮力不等,說明浮力大小與形狀有關。
或b.比較橡皮泥各次浸沒水中時測力計示數。若測力計的示數相等,說明浮力大小與形狀無關;若測力計的示數不等,則說明浮力大小與形狀有關。
3.(2005泰州)通過學習,同學們知道了液體壓強的特點。在此基礎上,老師提出了這樣的問題:有兩只杯子,分別盛有清水和鹽水,但沒有標簽,你能否用壓強計將它們區別開?
(1)當壓強計的金屬盒在空氣中時,U形管兩邊的液面應當相平,而小明同學卻觀察到如圖1(a)所示的情景。出現這種情況的原因是:U形管左支管液面上方的氣壓______大氣壓(填「大於」、「小於」或「等於」);調節的方法是:( )
A.將此時右邊支管中高出的液體倒出
B.取下軟管重新安裝
(2)小明再作圖(b)所示的檢查。當用手指按壓(不論輕壓還是重壓)橡皮膜時,發現U形管兩邊液柱的高度幾乎不變化。出現這種情況的原因是:__________________________。
(3)壓強計調節正常後,小明將金屬盒先後浸入到兩杯液體中,如圖(c)和(d)所示。他發現圖(d)中U形管兩邊的液柱高度差較大,於是認為圖(d)杯子中盛的是鹽水。①你認為,小明的結論是_________________(填「可靠的」或「不可靠的」);②簡要說明理由:_________________。
答案:(1)大於B
(2)壓強計的氣密性不好;或壓強計金屬盒(或「軟管」)漏氣;或U形管與軟管連接不好。
(3)不可靠的金屬盒(或「橡皮膜」)在兩種液體中的深度不同;或沒有控制金屬盒(或「橡皮膜」)在兩種液體(或「在液體」)中的深度(或「深度相同」)。
4.(2005蘇州)小明同學在做完「觀察水的沸騰」實驗後又進一步探究了沸水自然冷卻過程中溫室隨時間的變化情況,他將實驗數據記錄在自己設計的表格中。
小明通過描點畫出如圖2所示的水溫隨時間變化的曲線。
(1)根據表中的數據可推知,小明做上述實驗時的環境溫度(即室溫)應在_______℃左右。
(2)根據圖示水溫隨時間變化的曲線。可知沸水在自然冷卻過程中溫度隨時間變化的特點是:______________。
答案:(1)22
(2)溫度較高時,溫度隨時間下降較快,當溫度接近室溫時,溫度下降越來越慢。
5.(2005蘇州)刻度尺,溫度計,量筒,彈簧測力計,電流表和電壓表是物理實驗中的常用儀器。通過比較可以發現,這些儀器具有—些共同的特點。例如它們都有一定的量程。
上述儀器還有的共同特點是(只要求寫出2個):
(1)__________________________________________________;
(2)__________________________________________________。
答案:(1)一定的分度值
(2)刻度是均勻的
6.(2005南京)有一天,小明在家觀察洗衣機排水後,對容器排盡水的時間與排水孔的大小之間的關系產生了濃厚的興趣。為此他找來四個同樣大小的圓柱形塑料容器,在它們的底部相同位置各開一個排水圓孔,排水孔的直徑d分別是1.5cm、2.0cm、3.0cm和5.0cm。在容器里放入30cm深的水,打開排水孔讓水流出,用秒錶測量水完全流出所需的時間t分別為73.0s、41.2s、18.4s和6.8s。
(1)請設計一個表格,並將小明測得的數據填寫在表格中。
(2)請在圖3中畫出排盡水的時間t與排水孔直徑d的關系圖線。
(3)分析實驗數據,初步可以看出t與d之間韻關系為:d越大,t_____,但是還不能確定它們之間明確的數量關系。
(4)請你猜想t與d之間可能存在的數量關系,並根據以上數據寫出證實你猜想的思路。
猜想:________________________________________。
思路:_________________________________________。
答案:(1)
排水孔直徑d/cm
1.5
2.0
3.0
5.0
排盡水的時間t/s
73.0
41.2
1 8.4
6.8
(2)圖線如下
(3)越小
(4)t與d2成反比,可以作出t與圖線,並觀察圖線是否為一條直線
(說明:本小題只要答案合理均正確)
7.(2005南通)為探究滑動摩擦力大小與什麼因素有關,小明設計了如圖4甲所示的實驗。
⑴如果要想利用此實驗來探究滑動摩擦力的大小與壓力的關系,應設計怎樣的實驗步驟?
⑵在探究滑動摩擦力的大小是否與物體間的接觸面積有關時,小明先後用大、小木塊按照圖甲所示的方法進行對比實驗。小明的做法是否正確?為什麼?
⑶在研究此問題時,小紅設計的實驗如圖4乙所示,彈簧測力計一端固定,另一端鉤住長方形木塊,木塊下面是一長木板,實驗時拖支長木板,然後讀出彈簧力計的示數,即可測出木塊和木板之間的摩擦力。小明看了小紅的實驗後,認為小紅設計的實驗優於自己設計的實驗。對此你能說出其中的原因嗎?
答案:⑴彈簧測力計拉動木塊,使它做勻速直線運動,讀出此時彈簧測力計的示數F1;
在木塊上面加一個重物,再用彈簧測力計拉動木塊,使它做勻速直線運動,讀出此時彈簧測力計的示數F2;比較F1和F2的大小。
⑵不正確。實驗過程中沒有保持相同的壓力。
⑶木塊不必做勻速直線運動(或彈簧測力計保持靜止,便於讀數)
㈧ 杠桿兩邊長度不等
因為兩邊掛有數目不等的鉤碼恰好平衡,所以G1L1=G2L2又若左邊鉤碼(G1)離O近,右邊(G2)離O遠,所以L1小於L2,G2<G1
因為兩邊都減G0的重物,所以可得把(G1-G0)L1與L2(G2-G0)比較,因為減去G0所以(G1-G0)>(G2-G0)
因為(G1-G0)>(G2-G0)所以左邊下沉
㈨ 杠桿的平衡實驗現象和實驗結果是什麼
(1)不能只抄憑一組實驗數據得襲出結論,必須在多次實驗的基礎上通過分析才能得出結論;這樣才能有效地避免實驗結果偶然性出現。
(2)單位不同的兩個物理量不能直接相加
1、(1)、平衡螺母水平
(2)、水平
(3)、動力×動力臂=阻力×阻力臂,
2、杠桿原理
3、實驗前調節杠桿在水平位置平衡的目的是為了消除杠桿本身自重對實驗的影響。
實驗中不能再旋動兩端的螺母
實驗中是杠桿在水平位置平衡的目的是為了便於測量力臂。
在進行多次實驗的目的是避免實驗結論的偶然性和特殊性。。