教学建议 —— 论证性实验设计

1. 教学建议——论证性实验设计 证伪：题中观点是错误的； 设计实验时侧重举出反例 证实：题中观点是正确的； 设计实验时应举出“正”“反”两例对比或通过改变自变量“两次”实验对比 论证性实验设计包括： 研究量的测量方法 （设计实验时均要控制变量或消除次要因素的影响） 证是否有关： 分类讨论

2. 证伪:举1个反例，把应该有的现象描述出来 例1．在学习运动和力的关系时,小明和小华提出下面的观点（见图）。请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验，说明他们的观点是不正确的。（3分） （1）写出你选用的物品或实验器材∶ （2）简述实验方法及实验现象∶ 36．（1）小车、长木板 （1分） （2）用力推着小车在水平放置的长木板上运动，（1分） 撤销推力，小车继续在木板上运动 （1分）

3. 例2．在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,小军同学认为滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小有关。请你利用已有的器材设计一个实验，说明小军的认识是不正确的。例2．在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,小军同学认为滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小有关。请你利用已有的器材设计一个实验，说明小军的认识是不正确的。 ①实验器材：一端装有定滑轮的长木板、带挂钩的木块一个、细线若干、还需补充的是。 ②实验步骤： ③实验结论：

4. （1）弹簧测力计 （1分） （2）主要步骤： ①调节弹簧测力计使指针指零刻线。（1分） ②将系好细绳的木块放在水平放置的长木板上，细绳绕过定滑轮，用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动绳端，使木块在长木板上做匀速直线运动。在表格中记录弹簧测力计的示数。（1分） ③改变拉动木块的速度，重复步骤②，共作出3次。（1分） (3)因为物体匀速直线运动，由二力平衡，f摩=F拉。弹簧测力计示数不变，说明摩擦力不变。说明小龙的认识是错误的。（1分）

5. 17、（09西一）晓伟手边有两块体积大小不同的正方体M1和M2。M1和M2的材料相同、表面粗糙程度也相同。晓伟用弹簧测力计沿水平方向先后拉着M1、M2在水平放置的长木板上做匀速直线运动时，测得弹簧测力计第一次的拉力大于第二次的拉力。于是得出“接触面的粗糙程度一定时，接触面积越大，滑动摩擦力越大”的结论。从上述实验过程看，晓伟的实验结论是不可靠的。请你利用上述器材，重新设计实验。17、（09西一）晓伟手边有两块体积大小不同的正方体M1和M2。M1和M2的材料相同、表面粗糙程度也相同。晓伟用弹簧测力计沿水平方向先后拉着M1、M2在水平放置的长木板上做匀速直线运动时，测得弹簧测力计第一次的拉力大于第二次的拉力。于是得出“接触面的粗糙程度一定时，接触面积越大，滑动摩擦力越大”的结论。从上述实验过程看，晓伟的实验结论是不可靠的。请你利用上述器材，重新设计实验。

6. （1）将弹簧测力计调零；按如图所示组装实验器材，将长木板放在水平桌面上，使细线沿水平方向拉着木块，绕过定滑轮后细线沿竖直方向。（1）将弹簧测力计调零；按如图所示组装实验器材，将长木板放在水平桌面上，使细线沿水平方向拉着木块，绕过定滑轮后细线沿竖直方向。 （2）把M1放在M2上，用弹簧测力计竖直向上匀速施加拉力，使整体在长木板上做匀速直线运动，记录弹簧测力计的示数为F1； （3）把M2放在M1上，用弹簧测力计竖直向上匀速施加拉力，使整体在长木板上做匀速直线运动，记录弹簧测力计的示数为F2； 实验现象是：F1= F2，因为物体匀速直线运动，所以f=F拉， 所以F1=F2=f,在接触面粗糙程度不变，但受力面积改变时，摩擦力未变 所以小军的认识不正确。

7. （09昌二）小红为探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，她将一高为10cm的金属圆柱体挂在弹簧测力计下缓慢浸入40cm深的水中，如图23所示，在圆柱下降过程中，记录圆柱体下表面所处深度h和弹簧测力计相应的示数F。实验数据如下表所示。她分析前6组测量数据得出：金属圆柱体受到的浮力与金属圆柱体下面积浸入水中的深度h成正比。（09昌二）小红为探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，她将一高为10cm的金属圆柱体挂在弹簧测力计下缓慢浸入40cm深的水中，如图23所示，在圆柱下降过程中，记录圆柱体下表面所处深度h和弹簧测力计相应的示数F。实验数据如下表所示。她分析前6组测量数据得出：金属圆柱体受到的浮力与金属圆柱体下面积浸入水中的深度h成正比。 请你用只利用小红使用的器材，设计一个实验，说明她的结论是不正确的。

8. 用调好的弹簧测力计测金属块在空气中的重力G用调好的弹簧测力计测金属块在空气中的重力G • 当金属圆柱全部浸入水中后,再逐渐增加深度,. • 实验现象和简要分析: • 当金属圆柱体全部浸入水中后,在水中增加浸入深度,会发现弹簧测力计示数不再发生变化,根据F浮=G-F拉。可知,浮力不变.所以小红的结论是错误的.

9. 木块 铁块 图23 • 5、漂浮在液体中的物体比沉在液体中的物体受到的浮力大。请你选择适当的实验器材，设计一个实验证明他的他的说法是错误的。 密度大的物体在水中受的浮力小，密度小的物体在水中受的浮力大。请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验，用实验来说明小明的观点是错误的。 类似浮力问题 方法一：量筒测v排，根据公式算浮力 方法二：弹簧测力计测浮力，漂浮 物体测重力G=F浮

10. 实验器材：体积相同的木块和铁块、量筒、水。实验器材：体积相同的木块和铁块、量筒、水。 实验步骤： （1）在量筒中装入一定量的水，记录水面到达的刻度为V0 （2）将木块放入量筒中，木块漂浮在水面上，记录水面到达的刻度为V1 （3）将铁块放入量筒中，铁块下沉到量筒底部，记录水面到达的刻度为V2 （4）根据公式F浮=ρ液g（V-V0）分别算出木块和铁块所受浮力。 （5）因为F浮铁＞F浮木，所以漂浮物体浮力大是错误的。 方法一：量筒测v排，根据公式算浮力

11. 方法二：弹簧测力计测浮力，漂浮物体测重力G=F浮方法二：弹簧测力计测浮力，漂浮物体测重力G=F浮 • （1）实验器材：弹簧测力计、体积相同的铁块和铝块、装有适量水的烧杯、细线。 • （2）实验过程：用细线把铁块系挂在调好的弹簧测力计下，测出铁块重G铁，将铁块浸没在水中，待铁块静止时读出弹簧测力计的示数F 1；再用弹簧测力计测出铝块重G铝，将铝块浸没在水中，待铝块静止时读出弹簧测力计的示数F 2。 计算 F浮1=G铁-F 1和F浮2=G铝-F 2。 • （3）分析与结论：因为F浮1=F浮2，说明浮力与物体密度无关。

12. 图24 在探究大气压是否存在的实验中，李老师用一次性纸杯装满水，用硬纸板盖住杯口，倒置过来，如图24所示。发现硬纸板不掉，水也不从杯中流出。李老师解释：硬纸板不掉是因为大气压的作用。可是小娅同学认为，纸板不掉是因为水粘住了纸板的缘故。你能否在此实验的基础上，进一步实验(可补充辅助工具)来消除这种疑问，请简述实验过程。 覆杯实验也可证明大气压的存在

13. 用一根针在一次性纸杯的底部或侧壁扎一个小孔，空气进入杯内，纸板落下，杯内水流出，证明纸板不是被水粘住的。用一根针在一次性纸杯的底部或侧壁扎一个小孔，空气进入杯内，纸板落下，杯内水流出，证明纸板不是被水粘住的。

14. L1 L2 S 图17 小刚同学为了探究小灯泡消耗的电功率与电阻的关系，做了如图17所示的实验，图中灯泡L1的电阻为R1，灯泡L2的电阻为R2且R1>R2，小刚闭合开关后，发现灯泡L2比L1亮，因此小刚认为，灯泡电阻越小，小灯泡消耗的电功率越大，请你利用图16所示的器材，设计一个实验证明小刚的结论是错误的。

15. L1 L2 S 图3 • （1）如图3（1分） • （2）将L1和L2串联在电路中，R1>R2，灯泡L1却比L2亮，此时灯泡电阻越小，消耗的电功率越小，所以，小刚的说法“灯泡电阻越小，消耗的电功率越大”是错误的。（2分）

16. 证“是否有关”要求分类讨论，注意控制变量认清自变量证“是否有关”要求分类讨论，注意控制变量认清自变量 例3．请你设计一个简单的实验，探究浮力的大小与液体的密度是否有关。 实验器材：； 实验步骤：； 实验分析及结论：。 思路：改变液体密度，控制已知的影响因素，测量浮力是否变化，并讨论

17. 实验器材：弹簧测力计、铁块、烧杯、足量的水和酒精、细线（1分）实验器材：弹簧测力计、铁块、烧杯、足量的水和酒精、细线（1分） 实验步骤：（1）用细线系好铁块挂在弹簧测力 计下，记录测力计示数为G；（1分）（2）将铁块浸没在水中，记录测力计示数为F1； （3）将铁块浸没在酒精中，记录测力计示数为F2。（1分） 实验分析及结论：若G-F1= G-F2则浮力与液体密度无关；（1分） 若G-F1 ≠G-F2则浮力与液体密度有关。（1分）

18. 36．在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，同学们猜想：浮力大小可能与液体密度、物体浸入液体中体积、物体重力的大小有关。36．在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，同学们猜想：浮力大小可能与液体密度、物体浸入液体中体积、物体重力的大小有关。 • 请你设计一个方案，探究“浮力的大小与物体的重力大小是否有关”。实验提供如下器材：实验桌、弹簧测力计、装有适量淡盐水的量筒、装有适量水的烧杯各一个；细线适量、一大块橡皮泥、体积不同的铁块各一块。（铁＞橡皮泥＞盐水＞水） 思路：保证液体密度和V排不变，改变物体重力，测量浮力是否变化

19. (1)实验桌、弹簧测力计、装有适量水的烧杯、细线、橡皮泥(1)实验桌、弹簧测力计、装有适量水的烧杯、细线、橡皮泥 • ①将橡皮泥分成大小不同的两块，用细线拴好小块橡皮泥，挂在弹簧 • 测力计下，记下示数G1，再将小块橡皮泥浸在装有适量水的烧杯中，记下弹簧测力计的示数F1。 • 同时用细线绕在烧杯上做记号，记下水面的位置②用细线拴好大块橡皮泥，挂在弹簧测力计下，记下示数G2，再将大块橡皮泥浸在装有适量水的烧杯中，使水面上升到记号位置时，记下弹簧测力计的示数F2。 • (3)两块橡皮泥重力不同，通过比较每次实验两块橡皮泥在水中所受浮力的大小：根据F 浮=G-F拉，若G1-F1=G2-F2，则浮力跟重力无关，若G1-F1不等于G2-F2，则浮力跟重力有关

20. （09崇一） 实验桌上有如下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯各一个；水、盐水、细线适量；一大块橡皮泥；体积相同的铜块和铁块各一块；体积不同的铁块各一块．要求从实验桌上选择适当器材，设计一个方案，探究“浮力的大小与物体密度是否有关”。 • （1）从给定的器材中选择弹簧测力计、烧杯一个、水、细线，除此之外，你还需要实验器材有 • （2）实验步骤： • （3）根据可能出现的实验现象，得出相应的探究结论：。 思路：改变物体密度，控制已知的影响因素，测量浮力是否变化，并讨论

21. （09石一）如图23所示,在同一水平桌面上，有长方形的木块和铁块各一个。现在想探究木块和铁块谁的下表面更粗糙，请你只用一个弹簧测力 计，设计一个实验来验证你的猜想。写出实验步骤 及实验分析与结论。 此题也需要讨论

22. 小莉同学就“使用机械可不可以省功”，进行了实验验证。她选用的器材有：一小莉同学就“使用机械可不可以省功”，进行了实验验证。她选用的器材有：一 • 段细线、一段绳子，动滑轮、铁块、铁架台、刻度尺、弹簧测力计各一个，请你写出： • 实验步骤： • 实验分析：

23. (1)用细线将铁块系在调好的弹簧测力计下，测出铁块所受到的重力G；(1)用细线将铁块系在调好的弹簧测力计下，测出铁块所受到的重力G； • (2)将铁块竖直向上匀速提升一定高度，用刻度尺测出竖直高度h； • (3)组装实验装置，用弹簧测力计匀速竖直提升动滑轮，仍将铁块提升高度h，同时测量绳子自由端的拉力F；并用刻度尺测出绳子自由端移动的距离s。 • 实验分析：（2分） • 小莉直接对铁块所做的功是W1＝Gh；小莉利用动滑轮所做的功W2＝Fs。 • 经过比较，若发现W2≥W1，说明使用机械不可以省功；若发现W2＜W1，说明使用机 • 械可以省功

24. 证实：即证明结论正确 强调对比和实验次数至少2次

25. 请你设计一个实验，研究浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体的形状无关。供选择的器材有：弹簧测力计，三个形状不同的小木块，三个形状不同的小石块，橡皮泥，烧杯、细线、水、酒精.请你设计一个实验，研究浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体的形状无关。供选择的器材有：弹簧测力计，三个形状不同的小木块，三个形状不同的小石块，橡皮泥，烧杯、细线、水、酒精. （1）橡皮泥 烧杯 细线 水 （2）①在烧杯中放入适量的水 ②用调好的弹簧测力计测出橡皮泥的重为G ③把橡皮泥捏成长方体，用弹簧测力计吊着橡皮泥浸没水中，观察弹簧测力计的示数为F1④把橡皮泥捏成其它形状（圆形或三角形等），重复步骤③，弹簧测力计的示数为F2 （3）通过G-F1与G-F2的关系可知，浸在液体中的物体所受浮力大小与物体体积无关

26. （09延一）请你以一支削好的铅笔为主要器材，设计两个简单的物理实验，分别说明“压力的作用效果与压力的大小有关、压力的作用效果与受力面积有关”，可根据实验需要适当补充器材。（09延一）请你以一支削好的铅笔为主要器材，设计两个简单的物理实验，分别说明“压力的作用效果与压力的大小有关、压力的作用效果与受力面积有关”，可根据实验需要适当补充器材。

27. （1）将铅笔一端压着手心，分别用较小和较大的力通过铅笔压手心，可以感觉力大时手心较疼，说明压力的作用效果与压力大小有关。 • （2）把铅笔两端平放在两手掌中间，两掌用力压铅笔，将感觉到细端比粗端对手心作用要疼一些，说明压力的作用效果与受力面积有关。