内容正文:
专题: 课外探究
一、学习目标:
1.学会应用控制变量法和转换法,设计探究实验,并对实验方案合理性进行评估
2.学会借助图表,对实验数据进行定性、定量分析
3.根据实验得出的结论,解决实际问题。
二、在线课堂
例题1:学习小组用侧壁扎有小孔的长塑料瓶做“探究液体压强特点”的实验时,发现每次小孔中水的流量Q(单位时间内喷出水的体积)不同.水的流量与哪些因素有关,大家提出以下猜想.图甲
猜想1:与小孔的形状有关;
猜想2:与小孔距水面的深度h有关;
猜想3:与小孔的横截面积S有关.
(1)为验证猜想1,他们在三个相同塑料瓶侧壁的同一位置各扎一个小孔,三孔形状如图甲所示,在小孔处安装阀门和流量计(测流量的仪器).将瓶中均装满水,打开阀门,测出流量.此步骤存在的问题是 .
思考:你是如何评估计实验方案的合理性?设计实验应注意哪些问题?
(2)肯定猜想1后,为探究猜想2,他们在同一塑料瓶的不同位置,分别开相同的圆孔进行实验.
①下表是实验中测得的数据,请在图乙中描点作出流量Q与小孔深度的平方根的关系图线.表格中第3次流量Q = cm3·s-1.
②进一步分析,他们认为深度影响流量的原因是深度越大,液体压强越 ,喷出小孔的水流速也越大.
图乙
/cm1/2
20
3.0
4.0
5.0
7.0
30
40
50
60
70
6.0
Q/cm3·s-1
序号
孔面积
S/cm2
孔深度h/cm
h平方根
/cm1/2
流量
Q/cm3·s-1
1
0.2
10
3.2
28
2
0.2
16
4.0
36
3
0.2
25
5.0
4
0.2
36
6.0
54
5
0.2
50
7.1
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思考:①如何分析物理量之间的关系?有哪些方法?
②分析数据时要注意什么?
变式1:一质量均匀分布、正反面相同的长方形木板,以中线MN为界,对比观察左右两部分,发现粗糙程度可能不一样,哪一侧更粗糙? 小明用如图所示实验装置,进行如下操作:
A.将轻弹簧的一端分别固定在板上MN左右两侧的P、Q点,另一端分别与同一滑块接触。
B.移动滑块使弹簧压缩相同的长度,由静止释放滑块,使滑块越过MN但不滑离木板。
C.分别测出滑块越过MN后滑行的距离x1和x2。
小明想根据x1和x2的大小关系判断木板的粗糙程度,小华提出疑义。
1 为能根据x1和x2的大小关系作出正确判断,请指出小明实验中存在的问题是 。
2 简述改进方法: 。
例题2:小红在厨房帮忙时发现,当食用油从壶中倒出时,总是有少量的油粘在杯壁上要过好久才能流下来;而调味酒粘在杯壁上时间较少。小红联想到生活中的一个现象:让一摞整齐的纸从斜面滑下,发现纸张变得不齐了,这是由于纸张之间有摩擦造成的。
(1)小红查阅了相关资料发现,液体在容器中流动,液体也可以看作是由许多片液层组成的,各片层之间也存在着 ,产生液体内部的阻力,这就是液体的粘滞性。
(2)液体的粘滞性与哪些因素有关?她提出了以下的猜想:
猜想1:与液体的种类有关;猜想2:与细管的直径有关;猜想3:与细管两端的压强差有关。
①她选取了长度相同的细管来研究液体的粘滞性,做了如下实验。在温度相同的情况下测得1s内通过细管的液体体积如下:
实验次数
液体种类
细管半径/mm
细管两端压强差
通过细管的液体体积/mm3
1
水
1
p
100
2
油
1
p
2
3
水
2
p
1600
4
油
2
p
32
5
水
3
p
8100
6
水
1
2p
200
a.可见,在相同条件下,通过细管的水的体积 (选填“大于”、“小于”或“等于”)通过细管的油的体积,这说明不同液体的粘滞性不同。我们用液体的粘滞系数η表示,η水<η油。
b.分析表中 两组(只需选择两组实验)数据可以得到结论,液体的粘滞性与液体的种类有关。
c.分析上表1、3两组数据可以得到结论:同种液体,当 。
思考:①分析数据时要注意什么?
②根据实验数据,如何科学规范地描述实验结论?
d.在小红用油做的实验中,若细管半径是3mm,1s内通过细管的油的体积是40.5mm3,则细管两端的压强差是 。
思考:①怎样利用实验得出的结论,解决此类实际问题?
变式2:“瓢泼大雨”以很大的速度落到地面,“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面。这是怎么回事呢?原