2019-2020年中考物理專題復(fù)習《實驗探究專題》教學(xué)設(shè)計4.doc

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2019-2020年中考物理專題復(fù)習《實驗探究專題》教學(xué)設(shè)計4 一、考點知識梳理 實驗探究專題 探究型實驗 探究光反射時的規(guī)律（八上P73） 探究平面鏡成像的特點（八上P77） 探究凸透鏡成像的規(guī)律（八上P97） 探究影響蒸發(fā)快慢的因素有哪些（八上P61） 探究串、并聯(lián)電路的電流規(guī)律（九P49） 探究串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律（九P60） 探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律（八上P53） 探究二力平衡的條件（八下P20） 探究重力大小跟什么因素有關(guān)（八下P10） 探究影響摩擦力大小的因素有哪些（八下P24） 探究杠桿的平衡條件（八下P77） 探究電流與電壓和電阻的關(guān)系（九P74） 探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件（九P138） 探究運動與力的關(guān)系（八下P16） 探究影響電磁鐵磁性強弱因素有哪些（九P129） 探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)？（八下P51） 探究液體壓強的特點（八下P34） 探究比較不同物質(zhì)的吸熱能力（九P13） 探究動能大小與什么因素有關(guān)？（八下P67） 探究重力勢能的大小與什么因素有關(guān)？（八下P68） 探究光的折射規(guī)律（八上P82） 探究影響壓力作用效果的因素有哪些（八下P30） 測量型實驗 測量鹽水和小石塊的密度（八上P117） 伏安法測電阻（九P80） 測量小燈泡的電功率（九P96） 測量平均速度（八上P23） 測量滑輪組的機械效率（八下P87） 二、學(xué)情分析 實驗探究題是中考理綜物理試卷當中必不可少的一大題型， 但是學(xué)生的得分率普遍較低，成為學(xué)生提高物理中考成績的一個攔路虎，要想在中考中提高整體物理成績，必須對該類型的題目進行總結(jié)歸納，使學(xué)生掌握好相關(guān)的知識。 縱觀近幾年中考試題，其實驗題大約可分為三大類。其中探究型實驗題是一種綜合考查多種能力的試題，包括分析解決問題的能力，對物理科學(xué)知識的理解能力，課堂實驗操作技能的遷移運用能力，以及對實驗結(jié)果的預(yù)測能力等。有利于培養(yǎng)同學(xué)們的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神，因此在不少的試題當中都有所體現(xiàn)。而且可以預(yù)見，隨著我國物理教學(xué)改革和高考改革的深入 這類題目今后很可能還有逐步增多的趨勢。 三、考查形式和能力 初中物理實驗共分為三種類型，一種是操作型實驗，一種是測量型實驗，還有一種就是我們今天要講的探究型實驗。 所謂探究型實驗，就是首先對某物理現(xiàn)象提出問題；然后依據(jù)一定的方法選擇實驗器材；確定實驗方案；最后還要對得到的實驗數(shù)據(jù)或現(xiàn)象進行正確的處理；從而得到正確的結(jié)論?？季V中對這類試題的要求是：“能對**實驗的過程作出正確的說明，以及如何得出正確的結(jié)論等”，綜合考察學(xué)生觀察實驗、設(shè)計實驗、分析歸納等能力。 四、探究型實驗的解題技巧 （一）注重總結(jié)不同物理量的測量方法及判斷方法和判斷依據(jù)（物理量的測量分為定量測量和定性測量） （二）注重控制變量法探究實驗過程的寫法及要求，不同的實驗控制方法相同但控制手段不同，要注意區(qū)別不同知識體系的實驗控制手段上的總結(jié)。例如速度的控制方法主要采用從同一高度自由下滑；機械效率中額外功的控制方法主要采用同樣的動滑輪；摩擦力中壓力的控制方法主要采用質(zhì)量相同的物體放在水平面上，電流相同的控制方法主要采用串聯(lián)電路的方法；電壓相同的控制方法主要采用并聯(lián)電路的方法等等。 （三）注重對實驗現(xiàn)象及測量數(shù)據(jù)的分析方法的總結(jié)。對于不同的課題要求實驗結(jié)論的分析方法也不同，但有規(guī)律可循。 五、重點難點 （一）探究六大步驟梳理 1、提出問題： 提出問題是科學(xué)探究的第一步，此類試題要求學(xué)生根據(jù)題目中提供的物理實驗、日?，F(xiàn)象或一段文字資料等，發(fā)散思維，提出一些有思考或研究價值的問題，如“是什么”“怎么樣”“為什么”“有什么規(guī)律”等等。 典例1：（濟南）人從沙灘上走過，會留下一串深深的腳印；但從草地上走過，腳印卻并不明顯，同學(xué)們針對這一現(xiàn)象，經(jīng)過討論提出了如下四個科學(xué)問題其中較有探究價值且易于探究的是（　?。? A．為什么腳印有時候深有時候淺？ B．腳印的深淺與哪些因素有關(guān)？ C．壓力作用效果與哪些因素有關(guān)？ D．壓強的大小與哪些因素有關(guān)？ 2、猜想和假設(shè)： 猜想與假設(shè)是根據(jù)生活經(jīng)驗或在觀察與實驗的基礎(chǔ)上，應(yīng)用科學(xué)原理，圍繞探究的問題設(shè)想出的可能出現(xiàn)的結(jié)果。猜想應(yīng)既有科學(xué)性又有推測性，是可以檢測的，不是盲目猜測。 解決這類題的規(guī)律方法有： （1）針對問題按日常經(jīng)驗或事實提出猜想與假設(shè)。 （2）針對問題根據(jù)經(jīng)驗與直覺提出猜想。 （3）針對問題根據(jù)物理科學(xué)本身的思維過程建立猜想與假設(shè)：搜尋事實——歸納分析——形成猜想。 （4）運用“類比法”或“逆向法”等方法進行猜想。 對具體的情景而言，猜想就是對提出的問題作一個試探性的回答，猜想可以是正確的，也可以是錯誤的。 典例2：張紅在做早餐時發(fā)現(xiàn)，同樣情況下，煮沸一鍋牛奶與煮沸同質(zhì)量的豆?jié){用的時間不同，這是為什么呢？請你運用所學(xué)的物理知識，針對其中的原因，提出一個合理的猜想。 點撥：猜想1.牛奶與豆?jié){的比熱容不同。 猜想2.牛奶的沸點比豆?jié){低。 本題如果猜想“濃度不同或密度不同”還可以，但如果猜想“房間溫度不同或火力不同”，就不符合題意了。 3、制定計劃與設(shè)計實驗： 設(shè)計實驗方案，就是從操作的角度把探究的猜想具體化、程序化。 設(shè)計實驗大致可以分為：設(shè)計實驗?zāi)康?、設(shè)計實驗原理、設(shè)計實驗器材、設(shè)計實驗步驟、設(shè)計實驗記錄表格等五個方面。 設(shè)計的思路過程通常是：明確實驗?zāi)康摹_定實驗原理和在探究過程中應(yīng)采用的方法（如控制變量法、轉(zhuǎn)換法、類比法和等效替代法等）——確定需要測量的物理量——選擇實驗器材——設(shè)計實驗步驟——進行實驗——搜集并處理實驗數(shù)據(jù)等。有時需要設(shè)計整個實驗過程，有時只需要設(shè)計其中一個或幾個環(huán)節(jié)。 設(shè)計實驗中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是要會設(shè)計記錄實驗數(shù)據(jù)的表格，這里包括兩類：測量型實驗和探究型實驗。對于測量型實驗，表格的內(nèi)容主要就是需要測量的物理量；而對于探究型實驗，表格中就要列出實驗中的各變量以及測出的數(shù)據(jù)或觀察到的現(xiàn)象等。 設(shè)計表格時要注意：先明確直接測量的量和需要計算的量，確定有幾列，再根據(jù)要測量幾次數(shù)據(jù)確定有幾行，物理量要有單位。 圖1 典例:3：（天津）在探究“物體的重力勢能與什么因素有關(guān)”時，小雨提出了如下猜想： 猜想一：物體的重力勢能可能與物體的質(zhì)量有關(guān)； 猜想二：物體的重力勢能可能與物體所在的高度有關(guān)。 為此他設(shè)計了如圖1甲所示的實驗裝置。將兩端開口、長約1m、粗細均勻的圓柱形玻璃管豎直固定在鐵架臺上，將粗細適宜的圓柱形泡沫塑料塊置于玻璃管內(nèi)O點處（塑料塊與玻璃管內(nèi)壁有適量的摩擦）；其他器材還有：刻度尺、一組系有細線的質(zhì)量不等的鉤碼、用于調(diào)整泡沫塑料塊回到O點位置的木棒（如圖1乙所示）。 請你幫助小雨回答下列問題： （1）探究“猜想一”時，應(yīng)使用質(zhì)量 （選填“相同”或“不同”）的鉤碼從 （選填“相同”或“不同”）的高度在玻璃管內(nèi)由靜止下落，去沖擊O點的泡沫塑料塊，然后用刻度尺分別測量 ；從而比較出重力勢能的大小。 （2）設(shè)計探究“猜想二”的記錄實驗數(shù)據(jù)的表格。 實驗次數(shù) 鉤碼下落的高度h/cm 泡沫塑料塊下移的距離s/cm 答案：（1）不同 相同 每次泡沫塑料塊下移的距離；（2）略 4.進行實驗與搜集證據(jù)： 圖2 甲 乙 進行實驗就是具體去實施所制定的試驗計劃好實驗方案，是收集證據(jù)的必要過程。進行實驗時要按照實驗的方法與步驟、實驗儀器的使用方法進行規(guī)范操作。要做到會連接、會讀數(shù)；實驗數(shù)據(jù)的記錄要根據(jù)實驗步驟中所要測的物理量去記。 典例4：（河南）某小組測量—種易溶于水且形狀不規(guī)則的固體小顆粒物質(zhì)的密度，測量的部分方法和結(jié)果如圖2所示。 (1)將天平放在水平桌面上，將游碼移至標尺的 處，然后調(diào)節(jié) ，使天平平衡。接著，用天平測量適量小顆粒的質(zhì)量。當天平重新平衡時，砝碼質(zhì)量和游碼位置如圖2甲所示，則稱量的顆粒質(zhì)量是 g。 (2)因顆粒易溶于水，小組同學(xué)采用圖2乙所示的方法測量體積，所稱量的顆粒體積是 cm3。 (3)該物質(zhì)的密度是 g/cm3。 (4)在步驟C中，若搖動不夠充分，則測出的密度比實際密度值偏 。 答案：（1）零刻度線 平衡螺母 147.6 （2）60 （3）2.46 （4）小 5、分析與論證： 此類問題要求認真觀察實驗記錄的數(shù)據(jù)或現(xiàn)象，并進行分析和歸納，發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，得出結(jié)論。 歸納結(jié)論型探究題的特點：以實驗或事實為素材，通過文字描述實驗現(xiàn)象與情景，利用表格提供實驗數(shù)據(jù)，借助圖片反映實驗場景。 結(jié)論的兩種類型：定性結(jié)論和定量結(jié)論。對于前者，應(yīng)“由表及里，由具體到抽象，由特殊到一般，由個性到共性”進行抽象概括得出結(jié)論；對于后者，應(yīng)注意從“和、差、積（反比）、商（正比）、平方”等方向去探尋結(jié)論。采用畫圖像法也是尋找定量結(jié)論的一個好方法。 圖3 歸納結(jié)論的具體方法：簡單的說，就是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)回答“提出問題”里面所提出的問題，或者說就是驗證猜想的對與錯，及對猜想作進一步的修正。常用的處理數(shù)據(jù)方法有：圖表法、圖像法和求平均值法等。如果實驗過程中用到了控制變量法，就要注意定量和變量，要寫明這個探究結(jié)果的前提條件；結(jié)論的語言要力求客觀、準確和簡潔。 典例5：（廣東）如圖3所示，底面積為80cm3的圓筒形容器內(nèi)裝有適量的水，放在水平桌面上；底面積為60 cm2、高為12cm的實心圓柱形物體A用細線拴好并懸掛在彈簧測力計下。小王要探究圓柱形物體A逐漸浸人圓筒形容器內(nèi)的水中時(水沒有溢出容器)，彈簧測力計的示數(shù)F與圓柱形物體A下表面離水面的距離h的關(guān)系。(不計細線重，g取10N/kg) （1）除圖17中的器材外，還需要的測量工具是 。 （2）小王從圓柱體接觸水面至接觸容器底之前，分別記下h和F，并將 圖4 測量的結(jié)果填寫在下面的表格中。 ①依據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖4的方格紙中畫出F與h 關(guān)系的圖象。 圖5 ②分析表中數(shù)據(jù)、觀察圖象，可以得出結(jié)論：在物體A沒有浸沒之前，當h增大時，彈簧測力計的示數(shù)F ；在物體A浸沒后，當增大h時，彈簧測力計的示數(shù)F 。(均選填“增大”、“減小”或“不變”) ③從表格中可知：在做次序3的實驗時，物體A受到的浮力為 N。 （3）物體A在容器內(nèi)浸沒后與未放人物體A前比較，水對容器底產(chǎn)生的壓 強增加了 Pa。 答案：（1）刻度尺 （2）①如圖5所示。②減小 不變 ③2.4 （3）900 6、評估和交流： 新課程要求學(xué)生在實施探究的過程中學(xué)會交流與評價，所以就要求學(xué)生能對探究活動中的行為和收集信息的科學(xué)性、可靠性進行評價，能注意假設(shè)和探究結(jié)果間的差異，并能進行分析，提出改進方法。評估的主要內(nèi)容有：1.對實驗方案的評估；2.對進行實驗與收集數(shù)據(jù)的評估；3.對分析論證、得出結(jié)論的評估；4.實驗方案的改進。對實驗過程和行為的評價應(yīng)該包含兩個方面：優(yōu)點和不足。 典例6：（江西）洋洋同學(xué)家的衛(wèi)生間下水道堵塞了，他爸爸利用吸盤很快就將下水道疏通了，如圖16所示，為此他突然聯(lián)想到所學(xué)過的大氣壓知識，于是，洋洋和瑞瑞同學(xué)合作利用吸盤設(shè)計了一個估測大氣壓強的實驗方案。 【方案設(shè)計】 （1）用刻度尺測出吸盤的直徑D； （2）將吸盤四周沾上水，擠出里面的空氣壓在光滑的水平地面上； （3）用力豎直往上拉吸盤柄，直到吸盤脫離地面，根據(jù)經(jīng)驗估測拉托吸盤所需拉力的大??； （4）計算出當?shù)卮髿鈮簭姟? 【評估交流】 洋洋同學(xué)說：我們的實驗原理是 ，操作過程規(guī)范，較方便地估測出了大氣壓強。 瑞瑞同學(xué)說：在操作過程中，我發(fā)現(xiàn)存在 、 等問題，盡管我們的操作規(guī)范，但估測的結(jié)果誤差較大，洋洋認真思考后，同意了瑞瑞的意見，然后，他們繼續(xù)一起探討如何改進方案，盡量減少測量誤差。 根據(jù)洋洋和瑞瑞同學(xué)的實驗記錄及自我評估情況，請你回答，洋洋和瑞瑞測出的大氣壓強P= （用字母表示）；實驗時洋洋同學(xué)將吸盤四周沾上水，這樣做的目的是 。要準確測量，應(yīng)該利用課本中介紹的 進行測量。 答案： 吸盤中的氣體擠不干凈（不是真空） 拉托吸盤所需力的大小估測偏差大防止外面的氣體進入吸盤 托里拆利實驗（或氣壓計）. （二）初中物理常用的科學(xué)探究方法 1、控制變量法： 初中物理科學(xué)探究中應(yīng)用最多、最廣的研究方法，例如：探究“影響因素”一類的實驗都應(yīng)用了控制變量法。 2、轉(zhuǎn)換法： 對一些看不見、摸不著的現(xiàn)象，不好直接認識它，根據(jù)它們表現(xiàn)出來的看得見、摸得著的現(xiàn)象來間接認識它們；或者不易直接測量的物理量用容易測量的物理量間接測量。 例如：靠近音叉的乒乓球被彈開表明發(fā)聲的音叉在振動；探究電熱的多少與哪些因素有關(guān)的實驗中通過溫度計的示數(shù)反映電熱的多少；通過擴散現(xiàn)象認識分子運動；通過電路中燈泡的發(fā)光來認識電流有無或大小；磁場看不見、摸不著，判斷磁場是否存在時，把小磁針放在其中，根據(jù)它是否轉(zhuǎn)動來確定。等等 3、實驗推理法（理想實驗法）： 例如：研究真空能否傳聲、牛頓第一定律。 4、建立模型法： 例如：杠桿是橇棒的模型；電路圖是實物電路的模型；力的示意圖是實際物體和作用力的模型；研究磁現(xiàn)象時用到磁感線模型，引入光線來表示光的傳播路徑和方向。等等。 5、類比法： 例如：將原子結(jié)構(gòu)模型與太陽系的結(jié)構(gòu)類比；磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象類比；電壓與水壓類比；電流與水流類比等。 6、等效替代法： 例如：探究平面鏡成像特點時，用未點燃的蠟燭去代替點燃蠟燭的像；研究電阻的串聯(lián)和并聯(lián)時，用一個電阻來代替兩個串聯(lián)或并聯(lián)的電阻時也能有相同的效果。 六、教學(xué)反思 實驗題是學(xué)生提高物理成績的一個瓶頸，要克服這個難點，必須在系統(tǒng)地復(fù)習好課本的基礎(chǔ)知識的同時，開展有目的的專題訓(xùn)練。而本節(jié)實驗探究目的就是希望學(xué)生在遇到這類型題目時，能迅速作出判斷，按照這個解題思路答好題。 教學(xué)建議，在本節(jié)教學(xué)中，盡量做到由淺入深，幫助學(xué)生克服怕實驗的心理。 其次，可以設(shè)計多種形式的練習，讓學(xué)生現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用，進行重、難點的突破。學(xué)習建議，學(xué)生在對待實驗上，首先應(yīng)該克服怕的心理，其次在學(xué)習過程中應(yīng)該抓住重點，，一步步深入了解實驗設(shè)計的基本步驟，通過做類型題來達到鞏固的目的。 七、經(jīng)典中考真題匯集（略）