资源简介

试题研究之开放性探究怎么做
学习目标
新课引入
新知学习
课堂小结
1
2
3
4
随堂练习
5
例1：2022年山西——设计实验
35.六一儿童节前夕，小明妹妹所在的幼儿园将要举办“亲子滑草”比赛，比赛须知如图所示。为了赢得比赛，他们全家进行了讨论。小明认为：高度一定，越陡的坡用时应越短，要选择最陡的坡；妈妈认为：体重越大，滑行用时越少，应让体重最大的爸爸和妹妹参加。请你选择小明或小明妈妈的观点设计一个实验进行探究，为优化参赛方案提供建议。
(1)实验器材：________________________________________
(2)实验步骤：______________________________________
__________________________________________________。
(3)实验结论： ______________________________________
___________________________________________________。
新课引入
探究实验
学习目标
01
02
03
通过类比课本实验，剖析中考设计实验和新情境实验题型。利用控制变量法和转换法制定实验框架和设计表格，得出可能性结论。培养知识迁移的能力、物理研究方法的应用，分析图像和表格数据的能力。
通过真实经历实验过程，将实验方案转变为具体实验步骤，并强化物理语言与生活语言的互相转化。培养发现问题、分析问题和解决问题的能力，践行“从生活走向物理，从物理走向生活”的理念。
通过科学探究的七要素出发进行专项训练，强化科学探究中的物理思维、物理语言，建立“控制变量法、转化法处理开放性习题”模型，落实物理核心素养。
解读课标、研究中考
科学探究是指基于观察和实验提出物理问题、形成猜想与假设设计实验与制订方案、获取与处理信息、基于证据得出结论并作出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。
科学探究主要包括问题、证据、解释、交流等要素。
解决实际问题
真实任务情景
立足基础实验
开放性探究
2.设计实验
1.新情景实验
探究实验
课本实验延伸
开放性试题出题趋势
1.考知识转变为考素养；
2.回归课本，追求本真；
3.物理语言与生活语言的转化。
运用所学物理知识解决实际问题的能力
物理建模
控制变量
控制谁
改变谁
观察谁
怎么控制
怎么改变
怎么观察
实验器材
分析数据
设计实验
设计表格
实验结论
大趋势
方法 技巧
1.回归课本，追求本真
探究滑动摩擦力大小影响因素
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验次数
压力程度
接触面的粗糙程度
滑动摩擦力f/N
1
木块
木板+木块
2
木块+砝码
木板+木块
3
木块+砝码
毛巾+木块
控制谁
改变谁
观察谁
怎么观察
弹簧测力计示数F/N
探究实验
1.回归课本，追求本真
探究滑动摩擦力大小影响因素
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}自变量
中间变量
因变量
压力
弹簧测力计示数
滑动摩擦力
接触面粗糙程度
控制谁
改变谁
观察谁
怎么观察
控制变量法
转换思想
35.六一儿童节前夕，小明妹妹所在的幼儿园将要举办“亲子滑草”比赛，比赛须知如图所示。为了赢得比赛，他们全家进行了讨论。小明认为：高度一定，越陡的坡用时应越短，要选择最陡的坡；妈妈认为：体重越大，滑行用时越少，应让体重最大的爸爸和妹妹参加。请你选择小明或小明妈妈的观点设计一个实验进行探究，为优化参赛方案提供建议。
高度、物体
时间与坡度
下落时间
坡度
2.控制变量巧设计
控制谁
改变谁
观察谁
怎么控制
怎么改变
怎么观察
高度
时间与体重
下落时间
物体体重
1.回归课本，追求本真
测量小车的平均速度
1.测量下滑时间：用撞击金属片听声音定截止时间；
2.用木块和木板建立斜面；
3.一手拿小车，一手拿秒表，减小误差；
4.坡度不能太陡峭，也不能太平缓。
1.同一斜面、同一高度、同一小车，不同接触面粗糙程度——控制变量；
2.看小车滑行的距离——转换思想；
3.多次实验，得到普遍规律；
阻力对物体运动的影响
35.六一儿童节前夕，小明妹妹所在的幼儿园将要举办“亲子滑草”比赛，比赛须知如图所示。为了赢得比赛，他们全家进行了讨论。小明认为：高度一定，越陡的坡用时应越短，要选择最陡的坡；妈妈认为：体重越大，滑行用时越少，应让体重最大的爸爸和妹妹参加。请你选择小明或小明妈妈的观点设计一个实验进行探究，为优化参赛方案提供建议。
(1)实验器材：________________ ________________
(2)实验步骤：______________________________________
__________________________________________________。
(3)实验结论： ______________________________________
___________________________________________________。
3.物理语言与生活语言的转化
评分标准：
实验方法明确、实验步骤具有可操作性（1分）；
实验过程能够体现控制变量思想（1分）；
能正确表述实验结论，并提出相应的参赛方案（1分）。
标准答案：
可操作性优化：带凹槽的滑块，木块和长、短不同其他相同的两木板，同一高度，测量时间（金属片听声），结论分类讨论，给出建议;
①多次实验、分点作答
④能用符号表示的不用文字描述
③设计实验时将改变量设定明确
②做出图像
再次优化
改进答案：答案一:选择小明的观点设计实验。
(1)实验器材:木块、长短不同的三木板、滑块、停表、金属片。
(2)实验步骤:
①用一木块和木板设计一个斜面,将金属片固定在斜面底端;
②用停表测出滑块从斜面某一高度由静止滑下到撞击金属片所用时间t1;
③用另一木板和木块设计坡度不同的斜面，用停表测出同一滑块从斜面同一高度由静止滑下到撞击金属片所用时间t2。
④更换另一木板，重复实验③，记为t3。
(3)实验结论:若t1>t2>t3,选择较陡的滑草坡参赛;若t1=t2=t3,任选一草坡参赛;若t1＜t2＜t3，选择较缓的滑草坡参赛。
改进答案：答案二:选择妈妈的观点设计实验。
(1)实验器材:木块、长短不同的两木板、带凹槽的滑块、大小砝码、停表、金属片。
(2)实验步骤:
①用一木块和木板设计一个斜面,将金属片固定在斜面底端;
②用停表测出带凹槽的滑块从斜面某一高度由静止滑下到撞击金属片所用时间t1;
③在滑块的凹槽上放置一小砝码,重复上一实验步骤,测出木块下滑所用时间t2。
④更换大砝码，重复实验③，记为t3。
(3)实验结论:若t1>t2>t3,选择体重较重的人和妹妹参赛;若t1=t2=t3,任选一人和妹妹参赛;若t1＜t2＜t3,选择体重较轻的人和妹妹参赛。
真实实验
设计表格，分析数据，得出结论
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验次数
坡度
滑块质量
时间t/s
1
平缓
物块A
2
平缓
物块A
3
平缓
物块A
平均值
平缓
物块A
实验结论：坡度一定时，滑块质量越大，下滑时间越X;
实验结论：滑块质量一定时，坡度越大，下滑时间越X;
{92035E39-A97B-4AD6-A3AF-86644779A598}实验次数
坡度
滑块质量
时间t/s
4
陡峭
物块A
5
陡峭
物块A
6
陡峭
物块A
平均值
陡峭
物块A
{03ED375E-220C-4B3F-949B-5BC13ED6762B}实验次数
坡度
滑块质量
时间t/s
4
较陡峭
物块A
5
较陡峭
物块A
6
较陡峭
物块A
平均值
较陡峭
物块A
4.可能性结论
小明认为：高度一定，越陡的坡用时应越短，要选择最陡的坡；
真实实验结论：滑块质量一定时，坡度越大，下滑时间越X
试题实验结论:
若t1>t2>t3,选择较陡的滑草坡参赛;
若t1=t2=t3,任选一草坡参赛;
若t1＜t2＜t3，选择较缓的滑草坡参赛。
1
知1－练
生活中常用的合金是一种复合材料，复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不同特性。下表提供了黄铜和青铜两种合金的部分信息。
现有两卷粗细相同的黄铜线和青铜线，请你添加合适的器材设计一个实验方案，比较黄铜和青铜的导电性哪个强？ （1）实验器材：______
（2）实验步骤：______ （3）实验结论：______
学 以 致 用
答案：电源、开关、导线、电流表、滑动变阻器 ①按电路图连接实物，如图：
②选取将长度相同的黄铜线与青铜线；③将黄铜线接入a、b之间，将滑动变阻器调至最大阻值处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数I1；④保持滑片P位置不变，断开开关，将青铜线接入a、b之间，闭合开关，记录电流表示数I2；⑤改变滑片的位置，重复③④；⑥比较I1、I2的大小； 电流大的导线性能较好。
34.据《天工开物》记载，3000多年前，我们的祖先在弓的基础上，又研发了能从容瞄准目标击发的弩，如图甲所示。实践小组的同学们模拟弩的结构，把一橡皮筋纸卷根稍许绷紧的橡皮筋两端固定在卫生纸卷芯开口处两边，在纸卷芯内安装带凹槽的固定装置，制作了发射器，并用吸管代替弩箭，如图乙所示。利用这个自制发射器，同学们探究吸管飞行的距离与发射角度的关系。
(2)请你帮助小组同学设计记录实验数据的表格。
例2：2022年山西——新情景实验
进阶
延伸实验
1.回归课本，追求本真
探究滑动摩擦力大小影响因素
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}自变量
中间变量
因变量
有关变量
压力
弹簧测力计示数
滑动摩擦力
接触面粗糙程度
无关变量
速度
接触面积
探究变量
已知相关变量
延伸实验
控制变量
设计表格
回归课本，追求本真
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验次数
压力程度
接触面粗糙程度
接触面积（S/m2）
滑动摩擦力f/N
1
2
3
探究变量
已知相关变量
因变量
34.据《天工开物》记载，3000多年前，我们的祖先在弓的基础上，又研发了能从容瞄准目标击发的弩，如图甲所示。实践小组的同学们模拟弩的结构，把一橡皮筋纸卷根稍许绷紧的橡皮筋两端固定在卫生纸卷芯开口处两边，在纸卷芯内安装带凹槽的固定装置，制作了发射器，并用吸管代替弩箭，如图乙所示。利用这个自制发射器，同学们探究吸管飞行的距离与发射角度的关系。
(2)请你帮助小组同学设计记录实验数据的表格。
飞行距离
应变量
橡皮筋的结构
橡皮筋的形变程度
发射角度
吸管的结构
纸卷芯的粗细
自变量
未知变量
外界环境变化
以知变量
34.据《天工开物》记载，3000多年前，我们的祖先在弓的基础上，又研发了能从容瞄准目标击发的弩，如图甲所示。实践小组的同学们模拟弩的结构，把一橡皮筋纸卷根稍许绷紧的橡皮筋两端固定在卫生纸卷芯开口处两边，在纸卷芯内安装带凹槽的固定装置，制作了发射器，并用吸管代替弩箭，如图乙所示。利用这个自制发射器，同学们探究吸管飞行的距离与发射角度的关系。
(1)同学们在吸管上每隔1cm标注记号，其目的是________________________________。(答案合理即可)
(2)请你帮助小组同学设计记录实验数据的表格。
(3)结合弩的材料、结构特征，请你猜想吸管飞行的距离还跟自制发射器的什么因素有关？。（写出一条即可）
同一橡皮泥、同一形变程度
吸管飞行的距离与发射角度
吸管飞行的距离
发射角度
2022年山西——新情景实验
控制谁
改变谁
观察谁
怎么控制
怎么改变
怎么观察
回归课本，追求本真
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验次数
发射角度θ/o
飞行距离s/m
1
2
3
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验次数
橡皮筋的结构
橡皮筋的形变程度
发射角度θ/o
飞行距离s/m
1
2
3
探究变量
已知相关变量
因变量
34.据《天工开物》记载，3000多年前，我们的祖先在弓的基础上，又研发了能从容瞄准目标击发的弩，如图甲所示。实践小组的同学们模拟弩的结构，把一橡皮筋纸卷根稍许绷紧的橡皮筋两端固定在卫生纸卷芯开口处两边，在纸卷芯内安装带凹槽的固定装置，制作了发射器，并用吸管代替弩箭，如图乙所示。利用这个自制发射器，同学们探究吸管飞行的距离与发射角度的关系。
(1)同学们在吸管上每隔1cm标注记号，其目的是________________________________。(答案合理即可)
(2)请你帮助小组同学设计记录实验数据的表格。
(3)结合弩的材料、结构特征，请你猜想吸管飞行的距离还跟自制发射器的什么因素有关？。（写出一条即可）
弦
弓
吸管飞行的距离
箭
纸卷芯的粗细
橡皮筋的材料、粗细、形变程度
吸管的长度、轻重、粗细
2
知2－练
学 以 致 用
摩擦力是影响滑雪、滑冰成绩的一个关键因素。牛顿实验小组计划选用长木板、带挂钩的长方体木块探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系。请你帮他们完成实验设计。 （1）补充器材：__________； （2）实验步骤：__________； （3）实验结论：若__________，则滑动摩擦力大小与接触面积有关；若_______，则滑动摩擦力大小与接触面积无关。
答案：（1）弹簧测力计 （2）实验步骤：①把带挂钩的长方体木块平放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉挂钩的长方体木块平放在水平长木板上做匀速直线运动，并记下弹簧测力计的示数为F1； ②把带挂钩的长方体木块平放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉挂钩的长方体木块侧放在水平长木板上做匀速直线运动，并记下弹簧测力计的示数为F2； ③把带挂钩的长方体木块平放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉挂钩的长方体木块竖放在水平长木板上做匀速直线运动，并记下弹簧测力计的示数为F3； ④比较比较F1、F2、F3的大小关系，得出结论。 （3）

（4）
道
法
术
控制变量法
转化法
素养立意
物理思维
物理语言
数学运算
数形结合
解决实际问题
物理建模
立足课本
规范语言
方案可操作
假设结论
总结
课堂巩固
1
知1－练
(2018山西百校联考三)点点家最近买了一台冰箱，按说明书要求放置的冰箱与墙之间要保持一定的距离。为什么冰箱不能紧贴着墙放置呢?点点问询爸爸，爸爸说：“冰箱按要求放置冰箱后的散热片散热效果好，会降低冰箱内的温度。”为了验证爸爸的说法，点点用温度计测量冰箱冷藏室的温度，但测量时发现从冰箱内取出温度计读数时，示数迅速变化，其原因是____________。请你帮她设计一个实验，验证爸爸的说法是否正确。
温度计示数受室温影响
(1)其他条件一定时，让冰箱紧贴墙放置，把温度计放入一杯水中在放入冰箱，放置一段时间后连杯子取出读数，记录温度计示数为t?；
(2)其他条件一定时，让冰箱远离墙放置，把温度计放入一杯水中在放入冰箱，放置一段时间后连杯子取出读数，记录温度计示数为t?；
(3)比较t?和t?即可得出结论。
设计实验步骤：
课堂巩固
2
知2－练
小梦在了解到纯水是绝缘体但盐水是导体后，对食盐水溶液的导电性能产生了浓厚的兴趣，于是他想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关。他猜想：食盐水的导电性能可能与盐水的浓度和温度有关。于是，小梦利用等质量的热水和冷水、食盐、杯子、勺子、电源、小灯泡（电阻不变）、金属片（A、B）、温度计等器材，设计了如图所示的装置进行探究。 （1）该实验通过比较 ________判断食盐水的导电性能； （2）请你设计记录实验数据的表格；
（3）小雨同学认为利用电流表代替小灯泡能更好地完成实验，你认同小雨的说法吗？说明理由 _______； （4）你认为影响食盐水溶液导电性能的因素还有 _____。
（1）灯泡的亮度 （2）如下
（3）如果将灯泡换成电流表，食盐水溶液相当于一个电阻，与电流表串联不会短路，而电流表可以准确反映电流的大小，因此这一做法是可行的
（4）金属片插入溶液中的深度
加入食盐量/勺
食盐水温度/℃
小灯泡亮度
1



2



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