中学中考物理培优专题训练探究设计主要根据物理量之间的关系,根据提出的猜想,采用控制变量、等效替代等科学方法,对要探究的问题(物理量之间的关系)进行实验或实验探究
包括实验方案的设计(实验原理),实验器材的选择,用于记录数据的表格的设计,实验的步骤,根据数据归纳出结论等
【例题1】小张同学通过力学知识的学习后,想利用多种方法测出某种液体的密度,同时设计了下列的一张方案表,请你帮助设计并按要求填写有关的内容
实验原理或数学表达式实验器材测量的物理量方案一方案二方案三【分析】密度测定的最基本的方法是根据公式ρ=m/V,只要测出液体质量与体积即可
另外在液体内部压强、浮力等知识中也直接明确与液体的密度有关,所需相应的实验器材可从P=ρgh及F浮=ρ液gV排中思考得出
【解】方案一:利用密度公式ρ=m/V
测量的物理量是液体的质量和液体的体积,所用的器材有:托盘天平与砝码,量筒(或量杯)及盛液体的烧杯等
方案二:利用液体内部的压强规律P=ρgh
测量的物理量是液体某一深度的压强和该处的深度,所用的器材有:压强计,刻度尺,盛液体的烧杯或其它的透明容器等
方案三:利用阿基米德原理:F浮=ρ液gV排
测量的物理量是物体所受的浮力和物体排开液体的体积
所用的实验器材有:弹簧秤、细线、铝块、溢水杯、(或大量筒)、有刻度的烧杯等
【试一试】除利用上述的方案,你能否还可以用其它方法来测定液体的密度
【例题2】某同学学习有关通电螺线管的知识后,猜想通电螺线管的磁性强弱可能与电流的大小和螺线管上导线的匝数有关
(1)请帮助选择实验器材设计实验电路图;(2)实验中要观察的实验现象与记录比较的数据有哪些
【分析】(1)实验要研究通电螺线管磁性强弱与通过的电流、导线的匝数等两个因素是否有关
电流的改变可以通过用滑动变阻器实现,而匝数的多少可用相同导线绕成形状相同而匝数不同的两个螺线管来实现
磁性的强弱可用悬