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(共24张PPT)
第三部分　新中考　新理念
一、科学探究——实验方法
控制变量法
　　对于物理学中的多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,每一次只改变其中的某一个因素,控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,接着对各个因素分别加以研究,最后再综合解决.这就是物理学中的控制变量法.
　　2022年版课标探究类学生必做实验中,大部分都运用了控制变量法,解题时需明确探究的是探究对象和哪一个因素的关系,哪些因素保持不变,核心就是找出“变量”与“不变量”.
　　控制变量法是一种重要的科学探究方法,它可以运用在科学探究的每一个环节.
1．(2023·广西)下列实验过程中,用到“控制变量法”的是( )
A．用刻度尺测量课本的长度
B．比较不同物质吸热的情况
C．用温度计测量温水的温度
D．用弹簧测力计测量笔袋的重力
B
2．(2023·宿迁)图中两个实验分别是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”和“探究阻力对物体运动的影响”,以下分析正确的是( )
A．在图甲实验中,三次木块做
匀速直线运动的速度应该相等
B.在图乙实验中,三次小车运动
到水平面时的初速度应该相等
C．在图甲实验中,弹簧测力计可以不沿着水平方向拉动木块
D．在图乙实验中,小车所受阻力的改变可以通过在小车上放不同质量的砝码来实现
B
3．(2023·泰安)在初中物理的学习中,我们常会用到一些科学研究方法,如在“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时,保持压力不变,改变受力面积.以下研究中所采用方法与此相同的是( )
A．“探究物体动能的大小与速度的关系”时,让同一小车由斜面的不同高度静止滑下
B．“探究杠杆平衡的条件”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量
C．计算高速列车由泰安到北京全程的平均速度时,忽略列车的长度
D．认识磁场时,用磁感线描述磁场
A
4．(2023·江西)【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关.
【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后,还想知道浮力大小是否与物体的形状有关.于是,该同学进行了如下探究.
【证据】该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线,按如下步骤进行实验.
①如图a所示,用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为___N;
②如图b所示,将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中,读
出弹簧测力计的示数;
③如图c所示,将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水
中,读出弹簧测力计的示数;
④如图d所示,将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中,
读出弹簧测力计的示数.
4
【解释】(1)图b中橡皮泥受到的浮力大小为___N.
2
(2)由以上实验可知,浮力大小与物体的形状______.
【交流】(1)本实验在其他因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究.在物理学中,这种研究方法称为____________.
(2)在第④步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,橡皮泥所受浮力大小______(选填“变大”“变小”或“不变”),说明浮力大小与______无关.
(3)若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计,能否完成本实验的探究 ____.
无关
控制变量法
不变
深度
能
　　在物理实验中,在保证效果相同的前提下,将看不见、摸不着的物理现象、不易观察的物理过程或难以测量的物理量转换为非常直观的现象、过程或易测量的物理量.这种科学研究方法就是物理学中的转换法.如“探究电流产生热量的多少与什么因素有关”的实验中,通过U形管两侧液面的高度差来比较电流产生热量的多少.
转换法
5．(多选题)物理学蕴含着很多思想和方法.例如可以通过观察树枝的摇晃程度知道风力的大小,下列研究方法与此相同的是( )　
A．通过保持电压一定来探究电流与电阻的关系
B．通过比较木块被小车推动距离的远近来判断小车动能的大小
C．通过观察鼓面上纸屑跳动的高度来推断鼓面振动的幅度
D．用一条带有箭头的直线来表示光的传播径迹和方向
BC
6．(2023·恩施节选)如果在未来,允许中学生去天宫做物理实验.小强采用电热丝加热质量相等、初温相同的煤油,验证影响电功大小的因素,用温度计测量煤油的温度,可通过煤油______________来比较电流做功的大小.实验中采用了控制变量法和________(选填“理想实验法”“转换法”或“类比法”).
温度的变化量
转换法
7．(2023·北京)小京利用同一个微小压强计等器材探究液体内部的压强与液体的深度、液体的密度是否有关,进行了如甲、乙、丙图所示的实验.
(1)实验中液体内部的压强是通过微小压强计_______________________
反映.
(2)甲、乙两图所示的实验说明液体内部的压强与__________有关;乙、丙两图所示的实验说明液体内部的压强与__________有关.
U形管两侧液柱的高度差
液体深度
液体密度
8．(2023·崇左三模改编)如图所示为某学习小组做“探究动能大小跟哪些因素有关”实验的情景(实验甲、乙、丙中小球的质量分别为m、2m、3m).
(1)实验中,让小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的______.
速度
(2)实验中,通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小,这种方法在物理学中叫做________(选填“控制变量法”或“转换法”).
(3)小华认为由实验乙和丙可以判断动能大小与速度的关系,该观点是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是______________________.
转换法
错误
没有控制小球的质量相同
实验中多次测量的目的一般分为三类:
(1)多次测量求平均值,减小误差,如测量物体运动的平均速度.
(2)避免偶然性,使实验结论具有普遍性,如探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点.
(3)得出物体在不同条件下的物理现象,并进行比较,如测量小灯泡的电功率.
多次测量的目的
9．(2023·贵州改编)小明和小红用如图所示的电路探究“串联电路电压的规律”,用新干电池作为电源.
(1)接线时,开关应处于______(选填“断开”或“闭合”)状态;小明检查电路时发现______(选填“电池”“开关”或“灯座”)安装错误.
断开
电池
(2)排除故障后,小明选用两只小灯泡,只通过增加电池进行多次实验;小红仅更换小灯泡进行多次实验.他们将电表接在不同位置进行测量,实验记录如下表.小明认为:误差允许范围内,串联电路中各用电器两端电压相等且电压之和等于电源电压;小红认为:串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压.请判断谁的观点更具普遍性并说明理由:__________
___________________________________________________.
更具有普遍性,小红选用规格不同的灯泡进行了多次实验
小红的结论
小明实验记录:
实验次数 UAB/V UCD/V UAD/V
1 0.7 0.7 1.4
2 1.4 1.4 2.9
3 2.1 2.1 4.3
小红实验记录:
实验次数 UAB/V UCD/V UAD/V
4 1.8 0.9 2.7
5 1.4 1.4 2.8
6 1.1 1.7 2.8
10．(2023·永州改编)小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等.
(1)当杠杆静止时如图所示,为了方便测量力臂,需要调节杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向____(选填“右”或“左”)调节.
右
(2)在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2,测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到实验数据如下表:
分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是______________________________
___________.
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 20.0 1.0 10.0
2 1.0 15.0 1.5 10.0
3 1.5 10.0 0.5 30.0
…
动力×动力臂=阻力×阻力臂(或
F1l1=F2l2)
(3)本次探究经过多次实验的目的是____(填字母).
A．减小实验误差　　　
B．寻找普遍规律
(4)在许多物理实验中,通常也要进行多次实验,如:①“探究凸透镜成像”时要多次改变物距找像;②“测量物体长度”时多次测量;③“探究并联电路电流规律”时换用不同灯泡多测几组数据;④“用电压表、电流表测电阻”,测量多组电压和电流值.其中与小明进行多次实验的目的相同的是____(填字母).
A．①② B．②③
C．①④ D．①③
B
D

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