中考實(shí)驗(yàn)探究題盤點(diǎn)
江蘇豐縣廣宇中英文學(xué)校 劉慶賀
“注重科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”是新課標(biāo)基本理念之一。作為具有指揮棒作用的中考，實(shí)驗(yàn)探究題在試卷中的地位越來越受到命題者的關(guān)注，實(shí)驗(yàn)探究題的數(shù)量和所具有的分值也逐漸增加。中考試卷的最后一道實(shí)驗(yàn)探究題更是整個(gè)試卷的亮點(diǎn)(其中不少就是試卷的壓軸題)，不僅體現(xiàn)了命題者的智慧，還是考試的難點(diǎn)和考生的失分點(diǎn)。為此，筆者從全國(guó)各地百余份中考試卷中精心篩選了實(shí)驗(yàn)探究題的最后一題，加以分類整理，對(duì)命題的創(chuàng)新之處、解題思想、考點(diǎn)頻率等做了較詳細(xì)的梳理，旨在幫助考生認(rèn)識(shí)其特點(diǎn)，領(lǐng)悟應(yīng)對(duì)方法，起到拋磚引玉的作用。
一、方法型探究題
例1 小明總結(jié)兩年來所做的探究實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：
當(dāng)要研究的物理量不易直接測(cè)量時(shí)，都需要想辦法把它們的大小間接顯示出來。
例如：圖1甲實(shí)驗(yàn)是讓木塊在木板上做____________運(yùn)動(dòng)，通過彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)間接顯示摩擦力的大小;乙實(shí)驗(yàn)中動(dòng)能的大小是通過______________________間接反映出來的。
(2)當(dāng)要研究的物理量與多個(gè)因素有關(guān)時(shí)，都要采取一定措施，控制變量。
例如，要研究摩擦力與壓力的關(guān)系，就要多次改變壓力，同時(shí)控制接觸面的粗糙程度不變。做實(shí)驗(yàn)時(shí)我們改變壓力的具體辦法是____________________________________;要研究動(dòng)能跟質(zhì)量的關(guān)系，就要改變質(zhì)量，同時(shí)控制速度不變。具體辦法是：換用__________________并讓它們從______________________由靜止滑下。
點(diǎn)評(píng)：題目不像是考題，而更像是通過這種方式提醒學(xué)生，要學(xué)會(huì)從看似不同的現(xiàn)象中找出共同點(diǎn)，體驗(yàn)歸納這種學(xué)習(xí)方法。解決問題時(shí)涉及到物理學(xué)中兩種重要的研究方法──轉(zhuǎn)換法和控制變量法。既關(guān)注學(xué)習(xí)方法，又注意研究方法，這是題目的創(chuàng)新之處。題目的難點(diǎn)在于可能許多同學(xué)對(duì)答案只是意會(huì)，而不能夠用科學(xué)的語言準(zhǔn)確描述。題目涉及到的知識(shí)點(diǎn)有兩個(gè)：探究滑動(dòng)摩擦力實(shí)驗(yàn)、研究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)實(shí)驗(yàn)，這都是物理中比較重要的實(shí)驗(yàn)，各地中考卷幾乎都會(huì)涉及到。
解析：(1)物體所受滑動(dòng)摩擦力的大小是無法直接測(cè)量的，所以我們通過彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)間接反映。但是滑動(dòng)摩擦力的大小并不總是等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，只有把物體放在水平支持面上，把彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)，并使物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)摩擦力的大小才等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)(即同時(shí)滿足兩個(gè)“水平”、一個(gè)“勻速”)。要研究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)，首先就要知道怎樣“看出”動(dòng)能的大小。物體具有動(dòng)能的大小是無法直接“看出”的。怎么辦呢?我們可以利用能量與做功的關(guān)系，把物體具有能量的大小轉(zhuǎn)換為它能夠?qū)ν庾龉Φ拇笮》磻?yīng)出來。這就用到了轉(zhuǎn)換法。
(2)當(dāng)要研究的物理量與多個(gè)因素有關(guān)時(shí)，都要采取一定措施，控制變量。要研究摩擦力與壓力的關(guān)系，就要控制接觸面的粗糙程度不變，而多次改變壓力。改變壓力最簡(jiǎn)單的又具體辦法是：增加或減少木塊上砝碼的個(gè)數(shù)。
要研究動(dòng)能跟質(zhì)量的關(guān)系，就要改變質(zhì)量，同時(shí)控制速度不變。如何控制物體的速度不變?用推動(dòng)的方法能使物體獲得速度，但速度大小不容易控制。這里最科學(xué)的方法是：使物體從同一斜面的同一高度滾下，則到達(dá)斜面底端時(shí)速度大小相同。
答案：(1)勻速直線 木塊被球撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離。
(2)增加或減少木塊上砝碼的個(gè)數(shù) 質(zhì)量不同的球 同一斜面的同一高度。
鏈接：物理學(xué)中對(duì)于一些看不見、摸不著的現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)，或用易測(cè)量的物理量間接測(cè)量，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。初中物理在研究概念、規(guī)律和實(shí)驗(yàn)中多處應(yīng)用了這種方法。特別是對(duì)那些抽象的難以理解的物理知識(shí)，這種方法很有效。生活中你也用到過轉(zhuǎn)換法，只是未注意罷了。空氣是看不見摸不著的，但我們可以根據(jù)空氣流動(dòng)(風(fēng))所產(chǎn)生的作用來認(rèn)識(shí)它，如紅旗飄動(dòng)，樹葉搖晃等。想一想，物理中還有哪些地方用到了轉(zhuǎn)換法?轉(zhuǎn)換法的例子有：
·物體發(fā)生形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變可證明此物受到力的作用。
·蘋果落地可證明重力存在。
·馬得堡半球?qū)嶒?yàn)可證明大氣壓的存在。
·霧的出現(xiàn)可證明空氣中含有水蒸氣。
·影的形成可證明光沿直線傳播
·月食現(xiàn)象可證明月亮不是光源。
·奧斯特實(shí)驗(yàn)可證明電流周圍有磁場(chǎng)
·指南針指南北可證明地磁場(chǎng)的存在
·用手機(jī)能打電話可證明電磁波的存在
·擴(kuò)散現(xiàn)象可證明分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
·鉛塊實(shí)驗(yàn)可證明分子間引力的存在
·運(yùn)動(dòng)的物體能對(duì)外做功可證明它具有能
……
當(dāng)要研究的一個(gè)物理量與另外幾個(gè)物理量都有關(guān)系時(shí)，為簡(jiǎn)化和方便，先研究與其中一個(gè)量的關(guān)系，而要控制其余幾個(gè)量不變，這種研究問題的方法叫控制變量法?？刂谱兞糠ㄊ侵袑W(xué)物理中最常用的方法。想一想，物理中還有哪些地方用到了控制變量法?控制變量法的例子有：
·研究影響力的作用效果的因素
·研究滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)
·研究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)
·研究琴弦發(fā)聲的音調(diào)與弦粗細(xì)、松緊、長(zhǎng)短的關(guān)系
·研究影響液體蒸發(fā)快慢的因素
·研究物體吸熱與物質(zhì)種類、質(zhì)量、溫度的關(guān)系
·研究影響電阻大小的因素
·研究電流與電壓、電阻的關(guān)系
·研究電功或電熱與哪些因素有關(guān)
·研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力與哪些因素有關(guān)
·研究影響感應(yīng)電流的方向因素
·研究動(dòng)能(或重力勢(shì)能)與哪些因素有關(guān)
……
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