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在全面推进以培养创新精神为重点的素质教育的今天,教学模式已有所转变从过去的重“知”轻“能”转变为“知”“能”并重,中考命题也由单一的知识考核转为技能考核。应用性、综合性增强,重视学生的创新精神和实验能力的培养。下面列举一道实验探索题,以期起到抛砖引玉的作用。
题目:陕西省渭北有卤盐资源,当地中学生的物理课外活动小组在一次社会实践活动中,获取了1000ml卤水样品,为了测定卤水样品的密度,学生们来到学校的物理实验室,教师拿出了如下器材供大家选用:天平和砝码、弹簧秤、压强计(U形管内的液体是水)、量筒、烧杯、刻度尺、带提手的小桶、小铝块、水和细线。学生们利用以上器材设计了多种测卤水密度的方法。现请你参加他们的活动,自行选用器材,设计测定卤水密度的方法。要求:(1)写出要用的器材;(2)写出实验的主要步骤;(3)写出计算卤水密度的数学表达式。
这道实验题,集重力、密度、压强、浮力等知识于一体,对学生理解和巩固物理知识,增强使用基本物理仪器的技能,提高学生动手操作能力和综合运用知识的能力有着积极意义。下面根据题目给定的器材设计其实验方案。
分析:要测定卤水的密度,必须设法测定其质量和体积。而题目给定的器材多、杂,明确器材的用途,按其归类是设计实验方案的关键。
方法一:
(1)选用器材:天平和砝码、量筒、烧杯或小桶。
(2)实验依据:密度的意义。
(3)步骤:a、在烧杯中盛适量卤水,用天平称出它们的质量m1;b、把烧杯中的卤水倒入量筒中一部分,记下量筒中卤水的体积V;c、称出烧杯和烧杯中剩下的卤水的质量m2 。
(4)数学表达式:
方法二:
(1)选用器材:天平和砝码、烧杯、水。
(2)实验依据:借助水的体积推得卤水的体积,再依据密度的定义。
(3)步骤:a、称出空烧杯的质量m1;b、在烧杯中盛满水,称出水和烧杯的质量m2;c、倒出水,把烧杯擦干后,再装满卤水,称出其总质量m3 。
(4)数学表达式:
方法三:
(1)选用器材:弹簧秤、量筒、小桶;
(2)实验依据:重力和质量的关系。
(3)步骤:a、在小桶中倒入适量的卤水,称出它们的重力G1;b、把小桶中的卤水倒入量筒中一部分,记下量筒中卤水体积V;c、称出小桶和剩余卤水的重力G2。
(4)数学表达式:ρ=
方法四:
(1)选用器材:弹簧秤、铝块、烧杯、细线。
(2)实验依据:浮力跟密度的关系。
(3)步骤:a、用弹簧秤称出铝块重力G1;b、在烧杯中盛适量卤水,用细线系住铝块、用弹簧秤称出铝块完全浸没在卤水中的重力G2。
(4)数学表达式:ρ=
方法五:
(1)选用器材:压强计、烧杯、刻度尺。
(2)实验依据:压强与密度的关系。
(3)步骤:a、在烧杯中盛入适量的水。b、将压强计的金属盒放入卤水中一定深度、用刻度尺测出深度h1;c、记下压强计U形管中两边水的高度差h2。
(4)数学表达式:
开放性试题综合性强,条件庞杂,这就要求学生理清题目依据的原理,学会分析,学会梳理,在名目繁多的条件中提取、筛选、归纳,最终找到解答策略,促成问题的解决。
只有通过开放性题目训练,才能给学生开放的学习空间,放飞教师的教学思路、学生的心灵,开启久闭的心扉,使学生养成主动运用知识的习惯,从而促进学生思维的发展。
题目:陕西省渭北有卤盐资源,当地中学生的物理课外活动小组在一次社会实践活动中,获取了1000ml卤水样品,为了测定卤水样品的密度,学生们来到学校的物理实验室,教师拿出了如下器材供大家选用:天平和砝码、弹簧秤、压强计(U形管内的液体是水)、量筒、烧杯、刻度尺、带提手的小桶、小铝块、水和细线。学生们利用以上器材设计了多种测卤水密度的方法。现请你参加他们的活动,自行选用器材,设计测定卤水密度的方法。要求:(1)写出要用的器材;(2)写出实验的主要步骤;(3)写出计算卤水密度的数学表达式。
这道实验题,集重力、密度、压强、浮力等知识于一体,对学生理解和巩固物理知识,增强使用基本物理仪器的技能,提高学生动手操作能力和综合运用知识的能力有着积极意义。下面根据题目给定的器材设计其实验方案。
分析:要测定卤水的密度,必须设法测定其质量和体积。而题目给定的器材多、杂,明确器材的用途,按其归类是设计实验方案的关键。
方法一:
(1)选用器材:天平和砝码、量筒、烧杯或小桶。
(2)实验依据:密度的意义。
(3)步骤:a、在烧杯中盛适量卤水,用天平称出它们的质量m1;b、把烧杯中的卤水倒入量筒中一部分,记下量筒中卤水的体积V;c、称出烧杯和烧杯中剩下的卤水的质量m2 。
(4)数学表达式:
方法二:
(1)选用器材:天平和砝码、烧杯、水。
(2)实验依据:借助水的体积推得卤水的体积,再依据密度的定义。
(3)步骤:a、称出空烧杯的质量m1;b、在烧杯中盛满水,称出水和烧杯的质量m2;c、倒出水,把烧杯擦干后,再装满卤水,称出其总质量m3 。
(4)数学表达式:
方法三:
(1)选用器材:弹簧秤、量筒、小桶;
(2)实验依据:重力和质量的关系。
(3)步骤:a、在小桶中倒入适量的卤水,称出它们的重力G1;b、把小桶中的卤水倒入量筒中一部分,记下量筒中卤水体积V;c、称出小桶和剩余卤水的重力G2。
(4)数学表达式:ρ=
方法四:
(1)选用器材:弹簧秤、铝块、烧杯、细线。
(2)实验依据:浮力跟密度的关系。
(3)步骤:a、用弹簧秤称出铝块重力G1;b、在烧杯中盛适量卤水,用细线系住铝块、用弹簧秤称出铝块完全浸没在卤水中的重力G2。
(4)数学表达式:ρ=
方法五:
(1)选用器材:压强计、烧杯、刻度尺。
(2)实验依据:压强与密度的关系。
(3)步骤:a、在烧杯中盛入适量的水。b、将压强计的金属盒放入卤水中一定深度、用刻度尺测出深度h1;c、记下压强计U形管中两边水的高度差h2。
(4)数学表达式:
开放性试题综合性强,条件庞杂,这就要求学生理清题目依据的原理,学会分析,学会梳理,在名目繁多的条件中提取、筛选、归纳,最终找到解答策略,促成问题的解决。
只有通过开放性题目训练,才能给学生开放的学习空间,放飞教师的教学思路、学生的心灵,开启久闭的心扉,使学生养成主动运用知识的习惯,从而促进学生思维的发展。