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中考物理实验探究题
物理是一门以实验为基础的学科。近年来的中考非常重视对实验能力的考查。因此，物理实验探究题的复习是整个总复习中不可缺少的一个重要组成部份。各地普遍加大了对实验考查的力度，主要有以下特点：(1)考查的范围从教科书内延伸到教科书外；(2)试题的分布从专项的“实验题”型扩大到所有题型中；(3)考查的内容从对实验原理的理解、实验过程的呈现过渡到自主探究，注重考查对科学探究活动的分析和归纳，强调对探究过程的体验和感悟，充分体现了《物理课程标准》的要求。为了使同学们更准确地解答此类试题，下列以典型的科学探究试题为例，探究此类试题的特点和应对策略。
一、提出问题
例1 阅读下面的短文，回答问题。
向天取水
地球上水的三种状态在不断地相互转化。水的物态变化，形成了海洋、陆地、大气间的水循环。
地球上水的储量虽然很多，但是淡水资源非常紧张，仅占全球总水量的2．7％。在干旱地区可通过人工降雨的方法向天取水，其中一种人工降雨的方法是把干冰(固态二氧化碳)播撒到冷云中，使其周围环境温度降低，空气中的水蒸气迅速凝结成小水滴或小冰晶，导致降雨。
水是生命之源，人类一直重视水资源的利用和保护。建造水库便是重要措施之一。
请根据“干冰降雨”的过程提出一个物理问题并回答。
问题： ？
简答： 。
分析与解答
由短文可知，水循环的过程就是水在固体、液体、气体这三种物质状态不断转化的过程，包含了有熔化、凝固、汽化、液化、升华和凝华。试题要求根据“干冰降雨”的过程提出问题，可根据文章中提供的信息“干冰……使其周围环境温度降低，空气中的水蒸气迅速凝结成小水滴或小冰晶”中提取关键词语即可。
答案不唯一，只要合理即可。如：(1)问题：“干冰降雨”过程中有哪些物态变化?回答：升华和液化(或升华、凝华和熔化)。(2)问题：空气中的水蒸气凝结成小水滴的过程属于哪种物态变化?回答：液化。
命题大趋势
在课程标准中，对科学探究能力中“提出问题”的具体要求如下：
(1)能从日常生活、自然现象或实验现象的观察中发现与物理学有关的问题。
(2)能书面或口头表述这些问题。
(3)认识发现问题和提出问题对科学探究的意义。
所以，此类试题一般以开放性试题的形式呈现，即问题和答案都是开放式的。同学们可以从许多角度进行诠释，只要与试题中所提供的内容相符即可。
二、猜想与假设
例2 小龙找采几个不同的皮碗，用弹簧测力计探究
吸在桌面的皮碗所能承受的拉力大小与什么因素有关，
如图1所示。
请你提出一种猜想： ；
你猜想的依据是： 。
分析与解答
该题是一个开放性试题，答案不唯一，只要合理即可。如：(1)猜想：与皮碗的面积有关；依据：压强一定时，压力与受力面积成正比。(2)猜想：与挂钩的位置、拉力的方向有关，依据：力的作用点、方向有关。(3)猜想：与皮碗与桌面的紧密程度有关，依据：紧密程度不同，皮碗里面的气体压强不同等。
命题大趋势
提出科学猜想是进行实验探究的起点。这类试题一般是提供一个具体的生活场景，引导同学们提出所要探究的问题，考查同学们提出有效的问题的能力，培养同学们的探索精神和科学态度。课程标准的具体要求如下：
(1)尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。
(2)对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。
(3)认识猜想与假设在科学探究中的重要性。
三、制定计划与设计实验
例3 如图2所示的是一个抛掷乒乓球的装置。橡皮筋的一端固定在可转动的木片的一端，另一端可挂在底座上不同位置的挂钩上，用手向下压木片，．将乒乓球置于半球形容器里，放手后乒乓球即可抛掷出去了。那么乒乓球被该装置抛掷出去的远近与哪些因素有关呢?
(1)请说出你的猜想。(只写一个猜想)
(2)写出能验证你猜想的实验方案。
分析与解答
该题是一个开放性试题，由图可知乒乓球
被抛出去的远近程度与橡皮筋挂在底座挂钩上
的位置、橡皮筋的股数及橡皮筋本身的弹性有关。
答案不唯一，只要合理即可。如：(1)猜想：与橡皮筋挂在底座挂钩上的位置有关。(2)实验方案：①将橡皮筋挂在底座离转轴最近的挂钩上，按照图2a的方式将乒乓球抛掷出去，记下抛掷出去的距离为S1；②将橡皮筋再依次挂在离转轴第二、第三、第四远的挂钩上，同样按照图2a的方式将乒乓球抛掷出去，记下抛掷出去的距离依次为S2、S3、S4雾③比较S1、S2、S3、S4，若S1＝ S2 ＝ S3 ＝ S4，说明乒乓球被该装置抛掷出去的远近与橡皮筋挂在底座挂钩上的位置无关，否则有关。无论验证哪种猜想，只要方案中有控制变量的思想，有比较明确的实验过程，并有与猜想相关的验证说明即可。
命题大趋势
此类实验探究题大多要求同学们综合运用所观察的情景设计较为合理、独特、符合题目要求的实验方案。这类试题的答案一般都不是唯一的，所以能力的要求也比较高，如果缺乏发散性思维，就很难完整地解答。所以，我们要从以下方面进行努力：
(1)明确探究目的和已知条件，经历制定计划与设汁实验的过程。
(2)尝试选择适当的科学探究方法及所需要的器材。
(3)尝试考虑影响问题的主要因素，有控制变量的初步意识。
(4)认识制定计划与设计实验在科学探究中的作用。
四、进行实验与收集证据
例4 小明晚上看书时发现最近家里的电灯老是忽明忽暗。根据所学电学知识，小明对这种现象的原因做了一个初步的分析，并从实验室选择了如图4所示的器材，想通过实验模拟出电灯忽明忽暗现象来探究其中原因。
(1)小明设计了如图3所示电路图。请你用笔画线代替导线完成图4的电路连接。
(2)闭合开关后，小明将滑动变阻器的滑片向右滑动，电压表示数逐渐变 ，小灯泡亮度逐渐变 。再向左移动滑片时，电压表示数逐渐变 ，小灯泡亮度又逐渐变 ，反复左右移动滑动变阻器的滑片，即可观察到小灯泡的忽明忽暗现象。由此小明得出了这样的结论：电灯忽明忽暗可能是由于 不稳定造成的。

分析与解答
该实验的电路图与“测定小灯泡的额定功率”的原理图非常类似，同学们只要能把教科书的课堂演示实验或学生实验联系起来，就能顺利地解答此题。当滑动变阻器的滑片向右滑动，接入电路中的电阻变小，这电路中的电流变大，小灯泡变亮，
电压表测量的灯泡两端的电压变大，所以电压表的示数
逐渐变大；同理，滑动变阻器的滑片向左滑动，接人电
路中的电阻变大，这电路中的电流变小，小灯泡变暗，电
压表测量的灯泡两端的电压变小，所以电压表的示数逐渐
变小。由此可知，当灯泡两端的电压变化时，灯泡的也随
着其变化。(1)实物连接如图5所示；(2)大，亮；小；暗；
电灯两端的电压。
命题大趋势
这类要求通过实验收集证据的试题，主要考查学生在实验探究中的操作能力、观察能力、分析能力和综合运用知识的能力。同学们可从以下方面进行努力：
(1)能通过观察和实验收集数据。
(2)能通过公共信息资源收集资料。
(3)尝试评估有关信息的科学性。
(4)会阅读简单仪器的说明书，能按书面说明操作。
(5)会使用简单的实验仪器，能正确记录实验数据。
(6)具有安全操作的意识。
(7)认识进行实验与收集数据对科学探究的重要性。
五、分析与论证
例5（探究名称）探究并联电路中电流的关系。
(提出问题)如图6所示的并联电路中，流过A、B、C各处的电流之间可能有什么关系?
(设计实验与进行实验)
（1）如图6所示连接电路。
（2）把电流表分别接入到电路中的A、B、C处，测出它们的电流，填入下表。

A处的电流I
B处的电流I
C处的电流I
第一次测量
0．10
0．12
0．22
第二次测量
0．20
0．24
0．44
第三次测量
0．25
0．30
0．55
(3)为了防止个别偶然因素的影响，我们可以采用以下两种方法之一，重复上面实验步骤。
方法一：改变电源电压。
方法二：更换其中一条支路中的电阻(阻值不同)。
(分析与论证)
(1)在拆接电路时，开关必须 。
(2)上面设计的表格中存在的不足之处是：
(3)表格补充完整后，通过对上面数据的分析，后面两次实验是采用方法——进行的，可以得出结论：并联电路干路中的电流等于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
分析与解答
本题主要考查并联电路中干路电流与各支路电流的关系，同学们可回忆我们在做该实验时的细节，即可顺利解答。参考答案：(1)断开；(2)缺少了电流的单位；(3)一；各支路电流之和。
命题大趋势
在实验探究过程中根据科学的分析，得出合理的结论是科学探究中最重要的环节。这类试题通常提出图表等数据信息，要求同学们能依据所学的知识，通过分析对比得出正确的结论。“分析与论证”一环节主要是从以下方面进行考查。
(1)能初步描述实验数据或有关信息。
(2)能对收集的信息进行简单的比较·
(3)能进行简单的因果推理。
(4)经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。
(5)尝试对探究结果进行描述和解释。
(6)认识分析论证在科学探究中是必不可少的。
　　六、评估
例6 生活、生产中我们常遇到如图7所示的事例：打夯时夯锤被高高抛起又下落，砸在工作面上，打桩机打桩时重锤被高高拉起又下落，打在桩面上……
小军看到打桩机，猜想：重锤对地面打击力的大小与质量有关，
于是他找来排球和足球模拟“打桩”来验证。设计实验方案如下：
①用台秤分别称出排球和足球质量m1、m2。
②在光滑平整的地板上放一张白纸，在白纸上叠放一张复写纸。
将排球从纸的正上方一定高度静止下落，排球打在复写纸上，在白纸上留下打击的复写印迹，记为“印迹1”。
③换用足球从另一高度落下，重做上面的实验。得到足球打击的“印迹2”。
④把“印迹1”放在台秤上，再将排球放在“印迹1”上，用力向下压排球，使排球的形变与印迹1重合，读出此时台称的示数，即为F1；用同样的方法测量F2。
请对小军的实验方案做出评估： 。
分析与解答
参考答案：在小军的实验方案中，没有控制两球下落的高度相同；测量力F1、F2时，不易操作；没有进行多次测量等。
值得注意的是，在评分标准中，能答出前面两点之一的，都可得满分，但若只回答了最后一点的，只能得一半的分数。所以，想要较全面地对实验方案做出评估，就必须抓住关键点，如实验的可操作性、难易程度、实验数据测量的准确性等方面进行估计。
命题大趋势
“评估”类的试题，主要是针对已设计好的实验方案进行评价，分析方案的优劣，找出不足并提出改进方案。这类试题对同学们的分析与评价能力提出了更高的要求，要求知其然，还要知其所以然。所以，在平时做实验时善于总结，及时发现问题，找出产生的原因；如果做实验时马马虎虎，得过且过，在考试时遇到这类问题时就会束手无策。这是实验探究题的一种热点题型。
课程标准对“估计”这一环节有以下具体要求：
(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)能注意探究过程中未解决的矛盾，发现新的问题。
(4)尝试改进探究方案。
(5)有从评估中吸取经验教训的意识。
(6)认识评估对科学探究的意义。
七、交流与合作
例7 保温瓶是一种生活用品。保温瓶的保温效果与其盛水量究竟有什么关系呢?某物理兴趣小组对这一问题进行了探究，他们从学校仓库借来10只保温瓶，经过保温性能测试，选取了保温性能相同的6只保温瓶进行实验。实验时，他们在6只保温瓶中同时装入初温都为98℃的不同质量的热水，经过10 h后测出每只瓶中水的温度为t。实验数据如下表所示。
保温瓶编号
1
2
3
4
5
6
装水的质量m/kg
1．8
1．7
1．6
1．5
1．4
1．3
水温t/℃
83．0
81．5
79．0
78．0
76．5
74．0

(1)分析表中数据，你能得到什么结论?
(2)在探究同一问题时，小明采用如下方案：选用同一只保温瓶连续进行多次实验，每次实验时，保温瓶内装入温度相同、不同质量的热水，经过较长相同时间后，测出保温瓶中水的温度，然后将其比较，从而确定保温瓶保温效果与盛水量的关系。请分析小明设计的实验方案有何优点和不足，并说出理由。
(3)物理实验室现有5只保温瓶，请设计一个可行的实验方案，来比较它们的保温性能。
分析与解答
(1)通过对表中数据的分析可以看出：当6只保温瓶中同时装入初温都为98℃的不同质量的热水，经过lOh后，保温瓶中的水越多，温度越高，保温效果越好。
(2)优点：小明采用同一只保温瓶连续进行实验，可以确保每次实验时的保温瓶的保温效果完全一样。缺点：不能在同一时间内完成所有实验，环境温度的不同对实验结果会造成影响等。
(3)在保温瓶中同时加入初温、质量均相同的热水，经过相同的时间后测出保温瓶中水的温度，并将其比较。
命题大趋势
要想解答好这类试题，同学们应注意在平时的实验过程中注重与其他同学的交流与合作。在与同学们分享经验的同时，可以总结教训，少走弯路，更快、更准确地完成实验。
课程标准对“交流与合作”这一环节的具体要求如下：
(1)能写出简单的探究报告。
(2)有准确表述自己观点的意识。
(3)在合作中注意既坚持原则又尊重他人。
(4)能思考别人的意见，改进自己的探究方案。
(5)有团队精神。
(6)认识科学探究中必须有合作精神。

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