探究實(shí)驗(yàn)題解題方法及技巧

1、探究實(shí)驗(yàn)題解題方法及技巧沈巷中學(xué)郭澤煒任務(wù)分析：當(dāng)我們進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，探究建立物理概念和形成物理規(guī)律時(shí)，會(huì)有許多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記 錄。通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理，歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這個(gè)分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過程需要科學(xué)的方 法和較強(qiáng)的歸納能力，因此成為了歷年中考中的壓軸題。所以突破這個(gè)難點(diǎn)對(duì)丁中考意義重 大。本文是我在教學(xué)過程中對(duì)這種題型的一點(diǎn)心得，期望能夠幫助學(xué)生掌握該題型的一般解 法。教學(xué)目標(biāo)：1、知識(shí)為技能：以某i學(xué)習(xí)內(nèi)容為重點(diǎn)，綜合其它相關(guān)內(nèi)容，解決新情境下的物理問題。2、過程和方法：經(jīng)歷典型題目的解答，探究題型的解題方法及技巧。3、情感態(tài)度價(jià)值觀:通過題目的攻克，學(xué)牛獲得成功的喜悅，激發(fā)并養(yǎng)學(xué)生熱愛科

2、學(xué)和頑 強(qiáng)奮斗精神。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：重點(diǎn)：題型一般解法介紹難點(diǎn)：題型一般解法融匯于例題中。 教學(xué)資源：多媒體ppt課件、講義、學(xué)生工作單。 教學(xué)流程：方法1、活動(dòng)2教學(xué)設(shè)計(jì)思路：將教學(xué)中總結(jié)出的解題方法通過具體題fi介紹給學(xué)生，通過先給出學(xué)生方法，讓學(xué)生自 主解題，然后師生通過題冃歸納解法的過程完成教學(xué)。教學(xué)過程：1抓住題干中心詞句（一般在題目的第一句），抓準(zhǔn)研究對(duì)象，下準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論例1某同學(xué)利用如圖1所示裝置研究影響浮力大小的因素，在該裝置中，彈簧測(cè)力計(jì)a下 懸掛一體機(jī)為v的金屬球，彈簧測(cè)力計(jì)卜懸掛一空桶。實(shí)驗(yàn)時(shí)，他分別將金屈球浸入甲、 乙兩種液體屮，并通過彈簧測(cè)力計(jì)b的示數(shù)變化測(cè)的金屬球排開

3、液體的重力。下表記錄的 是實(shí)驗(yàn)測(cè)（或求）的的數(shù)據(jù)。液體實(shí)驗(yàn)序號(hào)金丿肉球浸入液體 的體積浮力（牛）排開液體的重力 （牛）甲1v40.50.52v21.01.03v2.02.0乙4v40.40.45v20.80.86v1.61.6（1）分析上表中的實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2、2與3、1與3 （或4與5、5與6、或4與6）實(shí)驗(yàn) 的數(shù)據(jù)可知：分析：笫一題的結(jié)論不能寫成：“金屬塊浸在同種液題中的體積大小與排開液體的重力成正 比?！鳖}十中心句是研究影響浮力大小的因素，這樣做的話，結(jié)論中根本沒出現(xiàn)浮力更談不 上研究彫響浮力大小的因素了。所以本題的正確答案應(yīng)該是“浸在同種液體中的金屬塊所受 的浮力的大小與排開液體的體積成

4、正比。”本題的所有結(jié)論都應(yīng)圍繞著探究的對(duì)象：“浮力”下.所有結(jié)論都應(yīng)該寫成“情況下，浮力?！?、影響通常研究對(duì)象的因素不止一個(gè)，因此在實(shí)驗(yàn)中要采取控制變量法。這里直接利用表 格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析時(shí)必須指出結(jié)論成立的條件，體現(xiàn)出結(jié)論是在控制變量的條件 下得到的。針對(duì)不同的情況，有如下三種情況：（1）相關(guān)性研究：根據(jù)現(xiàn)象與數(shù)據(jù)，得出某因素與研究的物理量有關(guān)還是無關(guān)的結(jié)論（初級(jí)結(jié)論。（2）定性研究:根據(jù)現(xiàn)象與數(shù)據(jù)的變化，得出某因素與研究的物理量之間有沒有甲隨著 乙的增大而增大或者甲隨著乙的增大而減小的結(jié)論（中級(jí)結(jié)論）（3）定量研究：根據(jù)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的倍數(shù)關(guān)系，得出研究對(duì)象和某因素成正比或反比的 結(jié)

5、論（高級(jí)結(jié)論：注意要有兩組以上的數(shù)據(jù)且有明顯的倍數(shù)關(guān)系時(shí)才能得高級(jí)結(jié)論）在上述回答過程中必須遵守的原則是：能歸納到高級(jí)結(jié)論的，不能回答成中級(jí)結(jié)論。例2為了研究壓力的作用效果與哪些因索有關(guān)，某小組同學(xué)分別用若干個(gè)不同的材料的物塊 放在如圖2所示的海棉上，盛放海棉的容器上標(biāo)有間距和等的刻度線。實(shí)驗(yàn)時(shí)，他們又在海 綿上施加不同大小豎直向下的力f,然后仔細(xì)觀察壓力的作用效果，并記錄海綿的凹陷程度 及有關(guān)數(shù)據(jù)分別如表一、表二所示。表一（物塊均重4牛、底面積為1x10-2米彳）物塊銅塊銅塊鋁塊鋁塊力f （牛）4848海綿凹陷程度（格）2.03.02.03.0表二（物塊均重12牛、底面積為2x10-2米2）

6、物塊銅塊銅塊鋁塊鋁塊力f （牛）412412海綿h陷程度（格）2.03.02.()3.0（1）分析比較表一（或表二）屮的第二列和第四列（或第三列和第五列）的數(shù)據(jù)及相關(guān)條 件，可得岀的初步結(jié)論是：壓力的作卅效果與物塊的材料種類o （選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）（2）分析比較表一（或表二）中的第二列和第三列（第四列和第五列）的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可以得出得出的初步結(jié)論是：o（3）進(jìn)一步綜合分析比較表一、表二當(dāng)壓力和受力面積都不同時(shí)的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，歸納 得出的結(jié)論： 分析比較表一、表二中的第二列和第四列（或表一、表二中的第三列和第五列）的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：0 分析比較表一、表二中的的第二

7、列和第四列與表一、表一中的第三列和第五列的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論 是：。分析：笫一句話壓力的作用效果和哪些因素有關(guān)。（1）分析比較表一中的笫二列和笫四列數(shù) 據(jù)及相關(guān)條件，材料分別是銅塊和鋁塊，壓力都是8牛，受力面積都是1x102米2,凹陷程 度均為2格。分析比較表一中的第三列和第五列的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，壓力都是12牛，受力 面積都是1x10-2米2,凹陷程度都是3格。由此可得：壓力的作用效果與物塊的材料和種類 無關(guān)；還能得到，（2）當(dāng)受力面積相等時(shí)，壓力越人，壓力作用效果也越人。這里只有兩組數(shù)據(jù)相互比較“第二列和第三列”或第四列和第五列”因此只能的到中級(jí)結(jié)論（3）進(jìn)一步綜介分析，要求我

8、們對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這里是建立固體壓強(qiáng)的概念，比較壓力與受力面積的 比值即可。3、明確所考察知識(shí)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的物理量及其公式，對(duì)應(yīng)公式找準(zhǔn)變量，并適當(dāng)拓展公式。 這樣讀題時(shí)就冇的放矢，在分析數(shù)據(jù)時(shí)就能抓住主次，在運(yùn)用控制變量法歸納結(jié)論時(shí)就冇方 向，會(huì)對(duì)我們?cè)诖痤}時(shí)起到很大的幫助作用。例3某小組同學(xué)在做“驗(yàn)證凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)的過程中記下所用凸透鏡的焦 距，按正確方法安裝和調(diào)節(jié)好實(shí)驗(yàn)裝置。他們?cè)诠饩咦舷裙潭ê媒咕酁?齊的凸 透鏡，按表一小的物距u依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每次都使光屏上燭焰的像最清晰，并將相應(yīng)的相距 v記錄在表一中。然后他們換用焦距為f2凸透鏡,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)據(jù)記錄在表二屮。 為了進(jìn)一步

9、探究物距u和相距vz間的關(guān)系，他們進(jìn)行適量的運(yùn)算，將結(jié)果分別記錄在表一 和表二的后四列中。（/ ，2）表一（凸透鏡的焦距為f|）實(shí)驗(yàn)序號(hào)u（米）v（米）uv（米2）v/u1/u（米"）1/v（米"）10.2000.2000.04001.005.005.0020.3000.1500.04500.503.336.6730.5000.1250.06250.252.00&00表二（凸透鏡的焦距為f2）實(shí)驗(yàn)序號(hào)u（米）v（米）uv（米2）v/u1/u（米'）i/v（米'）40.2000.3000.06001.505.003.3350.3000.2000.060

10、00.673.335.0060.5000.1580.07900.322.006.33（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2與3（或4、5與6）數(shù)據(jù)中物距u與像距v的變化關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論:（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)數(shù)據(jù)中物距u與像距v的變化關(guān)系及 相關(guān)條件，可得出初步結(jié)論是：不同凸透鏡，當(dāng)他們成像時(shí)，物距相同，相距隨 焦距的增大而增大。（3）繼續(xù)進(jìn)一步綜合分析比較表一表二中經(jīng)運(yùn)算后得到的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，并歸 納得出結(jié)論： 分析比鮫亠 分析比較 分析：雖然有三組數(shù)據(jù)1、2與3（或4、5與6）,但是我們看不到有明顯的比例關(guān)系, 所以只能得到中級(jí)結(jié)論同一凸透鏡，成實(shí)像時(shí)，像距v隨物距u的增大而減小。

11、（2）一般解決第二問時(shí)，題目中都會(huì)有明顯的語句，說某某相同吋，只需要把對(duì)應(yīng)相同數(shù)據(jù)的組放在一起填入作答即可。1與4 （或2與5,或3與6）（3）這一問難度較大，題目中給出的數(shù)據(jù)過多，繁朵很難得岀結(jié)論。但是題目 第一句話說了 “驗(yàn)證凸透鏡成像規(guī)律”，我們就應(yīng)該很快的聯(lián)系到成像規(guī)律對(duì)應(yīng) 的公式丄+丄二丄。確定變量應(yīng)該是丄和丄，從表格中不難看出在表一中，它們z和都是a v fu v1,在表二它們只和都是&33得到結(jié)論: 同一透鏡，當(dāng)他們成實(shí)相時(shí)，物距的倒數(shù)與相距的倒數(shù)之和是一個(gè)定值。 不同一透鏡，當(dāng)他們成實(shí)相時(shí)，物距的倒數(shù)與相距的倒數(shù)之和是不同的且隨焦 距的增大而減小。注意：一般題fi第（3

12、）問結(jié)論通常是采用四則運(yùn)算處理數(shù)據(jù)，若記錄的物理量單位相 同，處理方法可能是加減法；若記錄的物理量單位不同，處理方法一般是乘除法。 四則運(yùn)算找到規(guī)律后一般題目都會(huì)設(shè)置從兩個(gè)側(cè)面表述，可以說四則運(yùn)算的結(jié)果 相同就說四則運(yùn)算的結(jié)果不同而且在說不同時(shí)注意還要說出怎么不同，比如本題屮我們由 公式丄+丄=丄及 f2兩條，可知焦距越大的丄和丄z和越大u v fu v4、這種實(shí)驗(yàn)探究題一般都有固定的格式，對(duì)固定格式的實(shí)驗(yàn)探究題目解題時(shí)是可以用一些小技巧來提高結(jié)題效率的例4某小組同學(xué)探究燈泡發(fā)光時(shí)亮度與哪些因素有關(guān)他們用9只不同規(guī)格的燈泡分別接入 電路，使他們都正常發(fā)光，并用電壓表和電流表分別測(cè)出他們正常發(fā)光

13、時(shí)的電壓和電流。該 小組同學(xué)仔細(xì)觀察燈泡的亮暗程度，把9只燈泡分成三組，每組亮暗程度相同，且第一組最 亮，第二組其次，第三組最暗。實(shí)驗(yàn)中記錄的有關(guān)數(shù)據(jù)分別記錄在表一、表二、表三中表一（笫一組）表二（第二組）表三（笫三組）實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓（伏）電流（安）實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓（伏）電流（安）實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓（伏）電流（安）162.00461.00731.002121.005120.50860.503240.506240.259120.25（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與4、2與5、3與6的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結(jié)論:（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結(jié)論：當(dāng)通過燈泡的電流札i等時(shí)，燈泡兩

14、端的電壓越大，燈泡越亮。（3）繼續(xù)進(jìn)一步綜合分析比較表一表二屮的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，并歸納得出結(jié) 論： 分析比較表一表二中的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可初步得出- 分析比較表一表二屮的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可初步得iii分析：在明確了研究的物理量（p）的公式p=ui后，第問的結(jié)論完全可以仿寫第給 出的結(jié)論。這種題一般探究過程是把與被探究物理量（p）有關(guān)的變量（u、i）先用控制變量 的方法單獨(dú)探究，在題目中的（1）、（2）問中考察。然后在后面的第（3）問、整合兩 個(gè)變量形成所探究的物理量（p）的概念。所以第（1）問的結(jié)論完全可以仿寫第（2）給出的結(jié)論。如第（2）問說：“當(dāng)通過燈泡的 電流相等時(shí)，燈泡兩端的電壓越大，燈泡越亮”是在探究電壓這個(gè)變量，第（1） 是考察電流這個(gè)變量，所以只要把變量更換即可：“當(dāng)通過燈泡的電壓相等時(shí)， 燈泡兩端的電流越人，燈泡越亮。”注意：（1）第（2）問一般是列舉數(shù)據(jù)，也可仿寫第（1）