当前位置: 答案解析 > 物理学史 > 控制变量法与探究性实验方案
  • 1. (2019·广州) 质量可忽略的细绳上端固定,下端系一质量为m的金属螺母,做成摆长为l的摆(如图所示),让螺母在竖直面内小幅度往返摆动,每完成一次往返摆动的时间均为T=2π (g=9.8Nkg).


    1. (1) 请你根据T=2π ,推测,螺母往返摆动一次的时间T与螺母的质量m是否有关________(选填“有关”、“无关”).
    2. (2) 现有足量的细绳、大小相同的金属螺母,这些螺母有的质量相等,有的质量不等,写出验证你的推测的实验步骤(若有需要,可补充器材).
举一反三换一批
  • 1. 如图是同学们探究“影响物体吸热多少因素”的实验装置,用同一酒精灯加热,请完成以下问题:(忽略热量损失)

    1. (1) 实验中他们用停表记录加热时间,目的是什么________?
    2. (2) 下表记录了实验中的部分数据,请算出第3次实验中水吸收的热量是________ J.(C=4.2×103J/(kg·℃))

    3. (3) 分析1、2、3次实验数据,你认为他们可以探究物体吸热多少与什么因素的具体关系?并写出你这样认为的理由________.
  • 2. 为了比较水和食用油的吸热能力,小杨用两个相同的装置做了如图所示的实验.用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间。

    (1)常见温度计是根据液体的________ 的性质制成,上右图是小杨用温度计测烧杯中液体初温的操作图,A为操作过程,B为示数稳定后的读数过程。
    ①A图中操作的错误是:________ ;
    ②B图中读数的错误是:________ ;
    (2)小杨纠正错误后,将实验数据记录如下:

    物质质量/g初始温度/℃加热时间/min最后温度/℃
    6020645
    食用油6020668

    在实验过程中控制加热时间相同,通过比较________ 来研究水和食用油吸热能力的差异。
    (3)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给________ 加热更长的时间,此时水吸收的热量________ (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量.
    (4)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用________ 这个物理量来描述.

  • 3. 物理是一门实验科学,实验是物理研究的基本方法也是物理学习着必须掌握的方法,概括一下,初中物理实验主要有以下几种:
    1. (1) 测量型使实验

      ①直接测量型:包括用刻度尺测长度、用量筒测固体、液体的体积、用天平测固体、液体的质量、用温度计测水的温度、用弹簧测力计测量力、用电流表测电流、用电压表测电压。使用这七种基本测量工具要注意它们的共同之处就是在测量前要观察________和________ 。

      ②间接测量型:根据待测物理量与其他物理量的关系式,先测出式中其他量,然后算出该量。包括用刻度尺和秒表测平均速度、用天平和量筒测固体和液体的密度、用弹簧测力计和刻度尺测滑轮组的机械效率、用电流表和电压表测电阻用电流表和电压表测小灯泡的功率。对这类实验,要在掌握其实验原理的基础上,分析需要测量的物理量和如何测量这些量,然后确定选择哪些实验器材、设计实验步骤、分析实验注意事项。并会分析实验的误差及其产生的原因。

      另外,在实验中,数据处理也是很重要的。在测量性实验中,测出多组数据的目的是为了通过多次测量求平均值这种最简便可行的方法来达到________的目的。只有对于一个因定量的才可以求平均值,如长度的测量,因为一个物体的长度是固定的,只是因为我们测量存在误差,才测出不同的结果,才需要求平均;而本来就不相同的量求平均是没有任何意义的。在测量小灯泡的电功率的实验中,学生也往往会把测出来的电功率求平均,事实上小灯泡在不同亮度时,它的功率是________的,因此在这个实验中,求平均也是没有任何意义的。

    2. (2) 探究性实验

      探究性实验和测量性实验的本质不同是:探究性实验是为了通过实验现象或测量出的数据,从而得到一个物理规律。

    3. (3) 开放、设计型实验

      解答设计型实验时,首先要明确试题所需要解决的问题,然后结合教材所学相关知识和设计,进行分析和比较,从中发现其异同之处,从而进行创造性的变更和设计,在这种情况下一般问题都会得到解决。

      研究物理的科学方法有许多,初中物理中常用的有:控制变量法、等效法、模型法、转换法、类比法、比较法等等,控制变量法就是当一个物理量受到多个物理因素的影响和制约时,为了明确这个物理量与其中某个因素的关系,往往需要先控制其它的另几个因素不影响被研究的物理量的方法。请列举出一个使用此方法的实验________。

      对于不易研究或不好直接研究的物理问题,而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。请列举出一个使用此方法的实验 ________ 。

  • 4. 在学习了有关电阻的知识后,物理兴趣小组的同学们在研究食盐水的导电性能时,提出以下猜想:食盐水的导电性能①与食盐水的浓度有关;②与两金属片在食盐水中的距离有关;③与两金属片进入食盐水中的深度有关。

    为了验证上述猜想,同学们利用稳压电源、定值电阻、电流表、金属片和浓度不同的食盐水等设计了如图1所示的装置。将电路中的两金属片a和b依次放入图2中甲、乙、丙、丁食盐水中图示的位置,食盐水的导电性能由电路中电流表示数的大小来判断。

    1. (1) 为验证猜想①,应比较金属片在________两图所示位置时电流表的示数;
    2. (2) 金属片在乙、丙两图所示位置时,若两次电流表的示数不同,就验证了猜想________是正确的。
  • 5. 如图所示,小莲用柠檬做成了一个水果电池,成功的点亮了二极管.接着她想探究影响柠檬电池电压的因素.

    1. (1) 下表是她实验中记录的一部分数据,分析三组实验数据可知,水果电池电压大小可能与________有关.

      序号

      电极规格(铜片和锌片)

      电极间距

      (mm)

      插入深度

      (mm)

      电池电压

      (V)

      长度(mm)

      宽度(mm)

      1

      70

      15

      30

      30

      0.84

      2

      70

      8

      30

      30

      0.76

      3

      70

      8

      10

      30

      0.52

    2. (2) 小莲做完第3次实验后,无意中将铜片和锌片同时向柠檬里插入得深了一些,发现电池电压有变化,根据此现象,请你提出一个可探究的科学问题:________.