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一、考查测量仪器的读数和使用方法
例1(2007江苏南京)将图1中四种测量仪器的测量结果写在其下方相应空格处。
图1
对策:关于实验器材的读数是物理实验的一个基本要素,也是考察实验基本技能的一种重要手段。同学们应熟练掌握刻度尺、秒表、温度计、托盘天平、量筒、弹簧测力计、电流表、电压表和电能表这九种测量工具的读数方法。读数前都应首先弄清测量工具的量程、分度值、零刻线的位置,其中刻度尺要求估读到分度值的下一位,记录数据应有数字和单位组成。
二、考查实验探究的方法
例2(2007年河南)小明总结两年来所做的探究实验发现:
(1)当要研究的物理量不易直接测量时,都需要想办法把它们的大小间接显示出来。
图2
例如:甲实验是让木块在木板上做____________运动,通过弹簧测力计的示数间接显示摩擦力的大小;乙实验中动能的大小是通过______________________间接反映出来的。
(2)当要研究的物理量与多个因素有关时,都要采取一定措施,控制变量。
例如,要研究摩擦力与压力的关系,就要多次改变压力,同时控制接触面的粗糙程度不变,做实验时我们改变压力的具体办法是____________________________________;要研究动能跟质量的关系,就要改变质量,同时控制速度不变。具体办法是:换用______________________并让它们从_______________________________由静止滑下。
对策:研究物理问题的方法很多,如控制变量法、等效法、推理法、模型法、类比法、转换法、归纳法等等,其中控制变量法应用最为普遍,对这些研究方法要理解和掌握。
三、考查实验方案、表格的设计
例3(2007河北)小明想利用以下提供的器材测量两只小灯泡的电功率(小灯泡的额定电压分别为2.5V、3.8V,阻值均约为10Ω)。所提供的器材分别有:电流表、电压表、单刀双掷开关和电源(电压约为6V)各一个,滑动变阻器(“10Ω 2A”、“50Ω 1A”)两个,导线若干条。(单刀双掷开关的符号是,当刀扳到上边时,a、b两接线柱连通;刀扳到下边时,a、c两接线柱连通。)
(1)请按下面的要求在虚线框内画出实验电路图。
(要求:①设计一个电路,只能通过开关改变电路的连接,完成两只小灯泡电功率的测量;②用一个滑动变阻器。)
(2)请你帮助小明在下面画出记录一只小灯泡实验数据的表格。
对策:应根据探究目的、现有条件和要求,选择探究方法(如:等效法、转换法、控制变量法、对比法等),然后根据被选中的方法确定需要什么器材以及构思出操作步骤。实验时要注意从科学性(即原理应有科学理论依据)、操作性(即实验方案便于操作,读数和数据处理)、安全性(即方案实施时应安全可靠,不会对人,器材等造成伤害)、精确性(即应选用实验误差尽可能小的方案)等几个角度来加以考虑,寻找并发现题目中的关键词和要求,设计的实验要符合这些条件。设计的实验记录表有表头,符合规范,要求能多测几次求平均值以减小误差。
四、对实验细节、现象、误差的分析评估
例4(2007重庆)同学们在学习“阿基米德原理”这节课上。仔细观察了老师所做的演示实验(如图3所示)。课后复习时.物理兴趣小组的同学们,经过反复的思考、讨论,提出了对该实验的改进意见,并动手制作出了如图4所示的实验装置,其中A、B为两个规格相同的弹簧秤,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻管自制的溢水杯,杯中加人红色的水,F是升降平台(摇动手柄,可使平台高度缓慢上升、下降),G为铁架台。
图3 图4
(1)实验中.同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧秤A的示数________;弹簧秤B的示数________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。比较弹簧秤A的示数变化量FA’和弹簧秤B的示数变化量FB’,它们的大小关系是FA’______FB’(迭填“>”、“