内容正文:
创新探究实验
典例精讲
例 物理学习小组的同学利用图-1体验“模拟引力”,提出了如下问题:绳子的拉力大小与什么因素有关呢?并提出了以下三个猜想:
【猜想与假设】
猜想A:与小球的质量大小有关;
猜想B:与小球运动的快慢有关;
猜想C:与绳子的长度有关.
实验次数
小球质量/g
运动快慢
绳子的长度/cm
绳子的拉力
1
15
慢
10
很小
2
20
慢
10
小
3
20
快
10
大
4
20
快
15
很大
【设计与进行实验】
为了验证猜想,物理小组进行实验探究:在一根细绳的一端拴住一个小球,用手抓住绳子的另一端,抡动细绳,让小球在光滑水平面上沿圆圈做匀速运动,如图-2所示.实验中,用手感受绳子的拉力大小.多次实验后,得到的实验数据记录如上表:
【分析与论证】
(1)实验中,在绳子拉力的作用下,小球的运动方向不断改变.这一现象可说明绳子拉力的作用效果是改变物体的________;若绳子断了,小球将________(选填“继续运动”或“保持静止”),这是因为小球________.
(2)分析对比________两次实验的数据,可以初步验证猜想A;分析对比2、3两次实验的数据,可以初步验证猜想________(选填“A”“B”或“C”).
(3)分析对比3、4两次实验的数据,可以初步得出的结论是:在小球的质量和运动的快慢一定时,绳子受到的拉力大小与________有关.
(4)若将上述器材中的细绳换成有弹性的橡皮绳,橡皮绳相比细绳的优点或缺点是什么?_________________________________________________________________.(合理即可)
实战演练
1.(2022陕西黑白卷)学校最近开展了一项“节能环保再利用”活动,某物理兴趣小组查阅资料得知:在污水或污泥中插入不同金属制成的极板,就可以制成一个“微生物电池”.于是,同学们猜想该微生物电池两端的电压大小与什么因素有关呢?
【猜想与假设】
猜想一:微生物电池两端的电压与极板的材料有关;
猜想二:微生物电池两端的电压与极板插入污泥的深度有关.
【设计与进行实验】
他们选用不同金属作为极板插入污泥中进行微生物电池实验,如图所示,始终保持两块极板之间的距离不变,用电压表直接测量两块极板之间的电压,然后仅改变两极板插入污泥的深度,记录两块极板之间的电压;再改变极板材料,重复上述操作,记录数据如表所示.
序号
极板材料
极板插入污泥的深度/cm
电压表示数/V
1
铜片—锌片
2
0.6
2
铜片—锌片
6
0.8
3
铁片—铜片
2
0.4
4
铁片—铜片
6
0.5
【分析与论证】
(1)由图可知,该微生物电池的正极是________(选填“铜片”或“锌片”).
(2)分析比较实验序号1、2或3、4,可得出的初步结论是:当两块极板之间的距离不变时,__________________________________.分析比较实验序号________,可得出的初步结论是:微生物电池两端的电压与两块极板的材料有关.
(3)为使上述实验结论具有普遍性,还应进行的操作是______________________________________________
__________________________.
(4)根据题意,你还可以提出的一个猜想是:______________________________________________________
__________________(合理即可).
(5)整个实验过程中,是将污泥的________能转化为电能;结合实验结论,利用实验______(填实验序号)的方式处理污水效果更好.
2.(2022陕西真题)如图1所示,人眼的功能类似于照相机.学习了凸透镜成像规律后,小明对人眼和照相机如何成清晰的像,进行了进一步研究.
【猜想与假设】
(1)人眼结构中,视网膜到晶状体的距离不变,相当于“探究凸透镜成像规律”实验中,________到凸透镜的距离不变,能否看清远近不同的物体,可能与晶状体的焦距有关;使用变焦照相