山东省郯城县中考物理专题二十实验题第2课时实验方案设计与评估复习学案

第2课时实验方案设计与评估
为了验证猜想，需要通过观察收集信息，通过测量获取数据.科学的观察和测量一般就要使用科学的手段和工具，
就要设计和实施科学实验.这也是科学探究有别于其它一般探究的一个重要方面.
设计性实验题具有综合性、开放性、探索性和创造性等特点，是中考对考生实验能力要求提高的体现.
设计实验方案的题目主要有以下几种： (1).给出器材让学生选定，完成方案设计． (2)自选器材完成规定的实验．此类题目常要求学生写出实验步骤、实验现象、实验过程中需测物理量、待测物理量表达式(或实验结论)，题目多以用转换法将不易测量的量通过易测量的量来间接体现或用控制变量法验证某个猜想是否正确.
对评估能力考查的基本要求是：
（1）有评估探究过程和探究结果的意识.（2）能注意假设与探究结果间的差异.
（3）能注意探究活动中未解决的矛盾，发现新的问题.（4）尝试改进探究方案. 考点1：力学实验
【例1】（2015·漳州）1．在“测量药瓶玻璃的密度”实验中，提供的器材有：天平、量筒、薄玻璃药瓶（可放入量筒中）、水、细长铁丝． （1）首先把天平放在水平桌面上，然后将 移至称量标尺左端的“0”刻度线上，若
发现指针的偏转情况如图甲所示，应将天平的平衡螺母向 调（选填“右”或“左”），直至指针尖对准分度标尺的中央刻度线． （2）用已调节好的天平测量空瓶的质量，当天平平衡时，右盘中砝码质量和称量标尺上的示数值如图乙所示，空瓶的质量m = g ． （3）不使用天平，利用其余的器材，请设计一个方案测量空瓶的质量并写出质量表达式： ．（水的密度用ρ
水
表示）
（4）请设计一个方案测量空瓶的玻璃体积并写出体积表达式： ．
（5）若测出空瓶的玻璃体积为5cm 3
，请根据（2）
中天平测出的空瓶质量，计算玻璃的密度ρ= g/cm 3
．
【变式练习1】（2014·青岛）综合实验——验证实验（可以配图说明）
请设计一个小实验，验证“在液体中，流速越大的位置压强越小”． ．这就证明，“在液体中，流速越大的位置压强越小”． 考点2：光学实验
【例2】（南通·中考）在利用太阳光测量凸透镜的焦距后，小华将凸透镜正对着太阳，发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后，火柴会被点燃．他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下三种猜想： 猜想1：凹透镜也能点燃火柴；
猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关；
猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关．
（1）根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是错误的．你认为他们判断的依据是 ．
（2）为了验证猜想2是否正确，他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等．这说明猜想2是 的．
（3）请设计一个简单实验，验证猜想3是否正确，简述你的实验方案．简要做法： ；如何判断： ．
【变式练习2】（2016·无锡）如图所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置图．现有茶色玻璃板和透明玻璃板，实验时应选择＿＿来代替平面镜．实验时，选择两支相同的蜡烛，是为了比较像与物体的＿＿；测量两只蜡烛到玻璃板的距离，是为了比较像与物体到镜面的距离是否＿＿．
考点3：热学实验
【例3】（2015·北京）小林做“碘的升华”实验时，用酒精灯直接对放有少量固态碘的碘升华管加热，如图所示．发现碘升华管内出现紫色的碘蒸气，小林认为碘从固
态
变成了气态，是升华现象．小红查阅资料发现：常压下，碘的熔点为113.60℃，碘的沸点为184.25℃，酒精灯火焰的温度约400℃．根据这些资料，小红认为小林所做的实验中，碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程，小林的实验并不能得出碘升华的结论．
请针对小红的质疑，设计一个实验，证明碘能从固态直接变为气态．可以选用上述器材或补充必要的辅助器材．写出实验方案并简要说明．
【变式练习3】（2015·山西）影响水蒸发快慢的因素有水的温度、水的表面积和水表面上方空气的流动速度。

请你利用生活中的物品设计一个实验，对影响水蒸发快慢的其中一个因素进行探究，并完成下列自主学习活动报告，在小组内进行展示交流。

（开放型试题，方法合理即可）
（1）写出你选用的物品： 。

（2）简述实验过程及现象： 。

（3）得到的结论： 。

考点4：电学实验
【例4】（2015·荷泽）在答题卡相应位置作答：（1）王师傅修理电视机时，发现15Ω和25Ω
的两个电阻的标称看不清了，请你帮他设计一个能够鉴别电阻阻值大小的最简单电路（电源使用旧的干电池），画在答题卡相应位置的虚线框内。

（2）王师傅怀疑厂家生产的定值电阻的阻值
有误差，为进一步测量15Ω电阻的阻值
①在你设计的最简电路图甲的基础上，你的修
改是：②小明用额定电压3.8V的小灯
泡替换15Ω的定值电阻，重新做实验。

根据
实验数据绘制的小灯泡和定值电阻的U-I图
象如图乙所示。

小灯泡的U-I图象是，比
较L1和L的两条图线，提出一个问题，
并解答：。

【变式练习4】（2015·呼和浩特）小刘同学想
测量某一定值电阻的阻值R x（大小约在10Ω～
20Ω之间）．手头有如下器材：待测电阻R x、
电流表一只（自身电阻不计）、滑动变阻器一
只（电阻从0变化，最大R max=10Ω）、单刀开
关一个、电源一个（电源电压不变，大小未知）
导线若干．
（1）他想在一个电路中测量待测电阻，请你帮他画出电路图；
（2）用已知量和测量量写出待测电阻表达式R x = （简要说明各个字母的含义）．
专题二十：实验题
第2课时实验方案设计与评估
答案
【例1】【变式练习1】
【例2】答案：（1）凹透镜对太阳光有发散作用，不能点燃火柴
（2）错误
（3）用直径不等的凸透镜做实验，测量火柴被点燃的时间（只要提到“不同直径”和“测量时间”等关键词就算正确）
如果各次实验测量的点燃时间不等，则猜想正确，反之则错误
【变式练习2】【例3】答案：①补充器材：烧杯、水、石棉网、铁架台
②利用水浴法加热的方式，在烧杯中放入适量
的热水，将装有固态碘的碘升华管浸入热水中进行加热，加热一段时间后管内出现紫色的碘蒸气，因为热水的温度低于碘的熔点，所以碘在这个过程中不会熔化，所以出现碘蒸气一定时碘直接从固态变成了气态。

【变式练习3】答案：（1）两个相同的碗、保鲜膜、水、勺子
（2）在两个相同的碗中用勺子加入等量的水，
把其中一个碗用保鲜膜封住碗口，并将两碗水放在通风过道处，过一段时间后，比较两个碗中水量的变化。

观察到没有封口的碗里的水干了时，而封口的碗里仍有水。

（3）在水的温度和表面积相同时，水表面上方空气的流动速度越大，水蒸发越快。

【例4】答案：（1）（2分，没有开关不得分，加上电压表，只要正确不扣分）答案如下图所示
（2）①再在待测电阻两端并联一只电压表②L 提出的问题：为什么小灯泡的U-I图线不是直线？
解答：因为小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大
【变式练习4】。