初中物理探究性试题的特征及解法

2013-04-29 00:44皋志勇
考试·中考版 2013年5期
关键词:电阻丝导体电阻

皋志勇

科学探究是学习物理的重要方法,贯穿初中物理学习过程的始终,因此也是近年来各地中考的热点试题。探究型试题的命题主要是从科学探究的七个基本要素入手:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流。从而考查学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力,检测学生的发散性思维和创造性思维的水平。

科学探究的七个要素的基本要求是:1. 提出问题是进行科学探究的前提。试题主要涉及一些日常现象、自然现象、实验观察等问题,要求同学们能根据题设和已有的知识,提出与物理学有关的问题。

2. 猜想与假设是探究活动的重要环节,它是使同学们思维发散的最为活跃的阶段。在提出猜想与假设时,必须注意:它是在观察和实验的基础上,根据科学原理和科学事实而提出的,并不是“天方夜谭”。

3. 制定计划与设计实验,需要同学围绕探究的目的,分析实验原理,选择实验仪器,运用所学知识来设计实验方案,达到实验目的。

4. 进行实验与收集证据是得出探究结论的基础,要求同学们根据探究方案,利用观察、实验等方法,收集数据和信息,进行科学归纳和总结,得出结论。

5. 分析与论证、评估、交流,要求同学们运用归纳等思维方法,从物理现象和实验收集的大量证据中找出规律,得出初步结论。

针对以上具体要求,探究性试题常以“方法选用型”、“实验探究型”、“数据分析型”、“情景阅读型”等题型出现,现分别作简析如下。

一、 方法选用型

初中物理中常用的研究问题的方法有:猜想法、观察法、实验法、分析法、综合法、归纳法、分类法、隔离法、假设法、比较法、等效(替代)法、建立理想模型法、控制变量法、实验推理法、转换法、类比法等研究物理问题的方法。

例1 人类在探索自然规律的过程中,总结出了许多科学研究方法,如:“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“理想模型法”等。下面是初中物理中的几个研究实例:

① 研究电流时,把电流比作水流;

② 研究磁场时,引入“磁感线”;

③ 研究动能与速度的关系时,让物体的质量保持不变;

④ 研究光的传播时,引入“光线”。

其中,采用了相同研究方法的是( )

A. ①和② B. ②和③

C. ②和④ D. ③和④

例2 在科学实验时,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行多次实验。

① “测量物体的长度”时,多次测量;

② “研究杠杆的平衡”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量;

③ “研究串、并联电路的电流特点”时,换用不同定值电阻,多次测量;

④ “用电压表和电流表测导体的电阻”时,多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值。

上述实验中为了寻找普遍规律的是( )

A. ①② B. ①③

C. ②③ D. ②④

答案是22题(C),25题(C),此类试题考查学生是否掌握研究物理问题的方法,熟悉一些研究方法,掌握其内涵是解决此类试题的关键。

二、 实验探究型

围绕科学探究过程中七个要素的要求,设计试题,以全面考查此方法的掌握程度和探究能力。

例3 在探究景程导体电阻大小的因素时:

(1) 小兵、小红两位同学作出了如下猜想:①导体的电阻与导体的长度有关;②导体的电阻与导体的横截面积有关;③导体的电阻与导体的材料有关。

(2) 他们在实验室选择了4根电阻丝,规格、材料如下表:

为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路:

(3) 为了验证上述猜想①,应该选用编号为 两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号);如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号)。分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时, 。

(4) 讨论交流时,有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。老师指出:此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化 (明显/不明显)。

三、 数据分析型

此类题型通常会给出一个表格和大量数据,要求学生找出数据中的所隐藏的规律,通过分析、归纳得出结论或完成实验。

例4 某物理兴趣小组用海波和石蜡探究固体熔化时温度的变化规律,他们的实验数据记录如下,请回答下列相关问题。

(1) 从表中数据分析得出,______是晶体,其熔点为______℃,在熔化过程中要_____热。

(2) 海波在10~11min温度上升快,原因是: 。

四、 情景阅读型

此类题目通常通过一段文字介绍,在设置的情景隐含一定的相关信息,让学生去挖掘、处理、探究,注重从生活走向物理,从物理走向社会,考查学生的阅读信息解决问题和探究新知的能力。

例5 积雪对公路行车的危害主要表现在路况的改变,路面积雪经车辆压过后,车轮与地面间的摩擦力减小,汽车易左右滑动。同时,汽车的制动距离也难以控制,一旦车速过快、转弯太急,都可能发生交通事故。专家研究表明,气温不同,积雪的厚薄不同,对行车的危害也不一样。当积雪厚度在5~15cm,气温在0℃左右时,汽车最容易发生事故。因为在这种条件下,路面上的冰雪常会是“夜冻昼化”现象的发生,即在相同气温条件下,融化了的冰雪不再结冰,从而减少交通事故的发生。

(1) 提出问题:在相同的气温条件下,为什么洒了盐的水不再结冰?

(2) 作出猜想: 。

猜想的理由: 。

(3) 能否设计一个实验验证你的猜想,写出实验方案及步骤,进行分析与交流。

① 设计实验: 。

② 实验步骤: 。

③ 分析与交流: 。

解此类探究题,要认真阅读,抓住题目所给的重要信息,针对所问的问题,联系相关的知识点,迁移和运用相关物理知识,创造性地解决问题,同时注意语言表述的层次清晰,简洁明了。

总之,同学们在平时探究物理知识和应用物理知识解决问题的过程中,要注重归类题型,归纳特征,总结方法,找出规律,一定会不断进步,取得累累硕果!

猜你喜欢
电阻丝导体电阻
正确使用电热毯
电阻大小谁做主
巧测电阻
汽车电线用导体的常见问题及解决方案
电阻焊
应用自适应交叉近似算法快速计算导体RCS
关于金属丝的电阻:一个结论的证明和应用
汽车的后窗上为什么会有一条条横线?
基于multisim13.0负电阻在电源中作用的仿真
关于焦耳定律实验的理论分析