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《物理课程标准》把“科学探究”提到与“科学内容”同等重要的地位”。因为实验探究题最能体现学生的学习能力的,它不仅能反映学生学习过程中的观察能力、动手动脑能力,而且还能反映学生对物理概念和物理规律的理解情况。
例题:善于看故事的小刚看到如下的一幅漫画,这引起了小刚的好奇,在这幅分萝卜的漫画中,到底是猴子分到的萝卜重还是小兔子分到的萝卜重?还是它们分到的萝卜一样重?请你帮小刚完成探究实验:
(1)针对小刚的疑惑,要想探究,所选的器材有:________、____________、__________。
探究过程与结论:
(2)分萝卜实际也可看做一个杠杆问题,小刚由此还想再做深一步的探究,是不是杠杆平衡时符合“动力+动力臂=阻力+阻力臂”,小刚经过实验获得下列数据。
于是,他们认为自己的猜想得到了验证。你认为他们的实验过程存在什么问题?
解析:此题是由一幅漫画所引发的探究实验,(1)中从学生已有的知识出发,充分发挥自己的聪明才智,根据自己所学的知识从不同的角度(所学的弹簧测力计分别测量、天平进行测量)来验证、探究、得出结论。从中多方面的培养学生的设计实验的能力、分析问题解决问题的能力,较全面的加强了学生能力的培养。(2)中将问题进一步的拓宽,大胆的猜想、验证,使得问题在一步步的拓宽延伸中增强了学生各方面的能力。
答案:
(1)方法一:所用器材:弹簧测力计操作方法:分别测出A、B的重GA和GB现象及结论:若GA>GB,则甲猜想正确;若GA<GB,则乙猜想正确;若GA=GB则丙猜想正确;
方法二:所用器材:天平。
操作方法:将天平调节平衡,把A、B两段萝卜分别放入天平的左右两盘中。
结论:天平的指针向哪边偏转,哪段萝卜就重。
(2)①他们只从一次是研究得出结论具有偶然性,不具有普遍性,实验结论必须在多次试验的基础上得出。②单位不同的两个物理量不能相加。
点评:此题是一道由问题情境所引发的实验探究题,学生解答时从已有的知识出发,充分发挥自己的思维的灵活性,随心所欲的在题目中寻找已知条件,然后在求异思维中得出同一个答案。
巩固练习:李明同学在学习了支点、动力、阻力概念的情况下,联系玩跷跷板的游戏,甲、乙两小组继续研究动力对杠杆平衡的影响。他们将一个玩具“海宝”固定在杠杆一端的B点作为阻力,且保持阻力的大小、方向、作用点都不变,在杠杆的另一端用力使杠杆在水平位置平衡,并用测力计测出动力的大小。实验中,甲小组每次都保持动力在竖直方向、只改变动力作用点的位置,分别如图(a)中的F1、F2、F3所示;乙小组每次都保持动力作用点的位置不变、改变动力的方向(“动力的方向”用OA连线跟动力方向的夹角θ表示,且0°<θ≤90°),分别如图(b)中的F4、F5、F6所示;表一、表二是两小组同学记录的实验数据。
(1)分析比较表一中______________的实验数据可知:作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,在动力方向不变(θ=90°)的情况下,支点到动力作用点的距离S越大,动力越小。
(2)分析比较表二中第三列与第四列的实验数据可知:作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,在动力作用点不变的情况下,_____________________________。
(3)进一步分析图(b)所示的实验现象及表二中的实验数据,可以发现,作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,当动力作用点不变,动力的方向改变以后,动力的大小与_______________有关,_________________________________。
(4)进一步综合分析表一与表二中的实验数据及相关条件,可得出的初步结论是:作用在杠杆一端的阻力不变时,影响杠杆平衡的因素是_________________________________。
答案:(1)第二列与第四列;(2)改变动力的方向,θ越大,动力越小;(3)支点到动力作用线的距离;该距离越大,动力越小;(4)动力的大小、支点到动力作用线的距离,
例题:善于看故事的小刚看到如下的一幅漫画,这引起了小刚的好奇,在这幅分萝卜的漫画中,到底是猴子分到的萝卜重还是小兔子分到的萝卜重?还是它们分到的萝卜一样重?请你帮小刚完成探究实验:
(1)针对小刚的疑惑,要想探究,所选的器材有:________、____________、__________。
探究过程与结论:
(2)分萝卜实际也可看做一个杠杆问题,小刚由此还想再做深一步的探究,是不是杠杆平衡时符合“动力+动力臂=阻力+阻力臂”,小刚经过实验获得下列数据。
于是,他们认为自己的猜想得到了验证。你认为他们的实验过程存在什么问题?
解析:此题是由一幅漫画所引发的探究实验,(1)中从学生已有的知识出发,充分发挥自己的聪明才智,根据自己所学的知识从不同的角度(所学的弹簧测力计分别测量、天平进行测量)来验证、探究、得出结论。从中多方面的培养学生的设计实验的能力、分析问题解决问题的能力,较全面的加强了学生能力的培养。(2)中将问题进一步的拓宽,大胆的猜想、验证,使得问题在一步步的拓宽延伸中增强了学生各方面的能力。
答案:
(1)方法一:所用器材:弹簧测力计操作方法:分别测出A、B的重GA和GB现象及结论:若GA>GB,则甲猜想正确;若GA<GB,则乙猜想正确;若GA=GB则丙猜想正确;
方法二:所用器材:天平。
操作方法:将天平调节平衡,把A、B两段萝卜分别放入天平的左右两盘中。
结论:天平的指针向哪边偏转,哪段萝卜就重。
(2)①他们只从一次是研究得出结论具有偶然性,不具有普遍性,实验结论必须在多次试验的基础上得出。②单位不同的两个物理量不能相加。
点评:此题是一道由问题情境所引发的实验探究题,学生解答时从已有的知识出发,充分发挥自己的思维的灵活性,随心所欲的在题目中寻找已知条件,然后在求异思维中得出同一个答案。
巩固练习:李明同学在学习了支点、动力、阻力概念的情况下,联系玩跷跷板的游戏,甲、乙两小组继续研究动力对杠杆平衡的影响。他们将一个玩具“海宝”固定在杠杆一端的B点作为阻力,且保持阻力的大小、方向、作用点都不变,在杠杆的另一端用力使杠杆在水平位置平衡,并用测力计测出动力的大小。实验中,甲小组每次都保持动力在竖直方向、只改变动力作用点的位置,分别如图(a)中的F1、F2、F3所示;乙小组每次都保持动力作用点的位置不变、改变动力的方向(“动力的方向”用OA连线跟动力方向的夹角θ表示,且0°<θ≤90°),分别如图(b)中的F4、F5、F6所示;表一、表二是两小组同学记录的实验数据。
(1)分析比较表一中______________的实验数据可知:作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,在动力方向不变(θ=90°)的情况下,支点到动力作用点的距离S越大,动力越小。
(2)分析比较表二中第三列与第四列的实验数据可知:作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,在动力作用点不变的情况下,_____________________________。
(3)进一步分析图(b)所示的实验现象及表二中的实验数据,可以发现,作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,当动力作用点不变,动力的方向改变以后,动力的大小与_______________有关,_________________________________。
(4)进一步综合分析表一与表二中的实验数据及相关条件,可得出的初步结论是:作用在杠杆一端的阻力不变时,影响杠杆平衡的因素是_________________________________。
答案:(1)第二列与第四列;(2)改变动力的方向,θ越大,动力越小;(3)支点到动力作用线的距离;该距离越大,动力越小;(4)动力的大小、支点到动力作用线的距离,