中考物理设计型实验题探微，本文主要内容关键词为：中考论文,物理论文,探微论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
设计型实验试题已跳出课本中的“演示实验”和“学生实验”的范畴，要求我们运用所学的知识独立设计实验方案，选择实验器材，制定实验步骤，这类试题主要考查我们是否理解实验原理和实验仪器的工作原理，是否具有灵活运用知识的能力，知识的迁移能力，以及实验能力，现分类予以解析.
一、设计实验电路
例1 （湖南省长沙市中考题）给你下列器材：小灯泡、开关、低压电源、电铃各一个和若干细导线，请你设计一自动放养奶牛的装置图.要求：用细导线将牛群围住，合上开关后，当牛在圈内吃草时，小屋内灯亮而铃不响；当有牛碰断了圈住的细导线到圈外时，电铃便会响起来，放牛的人能及时发现.
解析：本题可用“尝试分析法”求解.假设电灯上电铃是串联的，则电流的路径只有一条，这与“开关闭合后，小屋内灯亮而铃不响”矛盾，显然假设不成立；假设电灯与电铃是并联的，开关只可能是控制灯泡这一支路，则电铃总是发声的，这与题给条件不符.可见，采用常规的连接方式不能满足设计要求，考虑到“当有牛碰断了围圈的细导线到圈外时，电铃会响起来”，必有导线与电铃并联，使之短路，即导线未断时，电铃不工作，导线断开时，灯与电铃串联而工作，电路如图1所示.
例2 （山西省中考题）现有电压不变的电源，阻值足够大的滑动变阻器，阻值为R[，o]的定值电阻、小灯泡各一个，电压表两个，单刀单掷开关三个，导线若干.
（1）选择适当的器材测量小灯泡的电阻，①请画出你所设计的一种电路图；②③略.
（2）若本题中只给一个电压表，其它器材不变，要测量出额定电压为U[,o]的小灯泡的额定功率，请画出你所设计的电路图（已知额定电压小于电源电压，电压表位置固定不动）
解析：（1）由于题中只给了电压表，而没有电流表，因此用常规的“伏安法”是不能达到目的的.考虑到定值电阻R[，o]为已知，因此我们可将待测灯泡与R[,o]串联，利用串联电路中电流特点来达到测灯泡电阻的目的.所设计的电路图如图2.
本问还有其它设计方案，同学们不妨先想一想，然后相互交流一下.
（2）要测出小灯泡的额定功率，必须要知道在额定电压U[，o]下通过小灯泡的电流，依题给器材和要求可画出如图3所示的电路.
二、设计实验方案
例3 （广东省中考题）简易器材：一个圆柱形平底玻璃杯，一块硬纸片，若干个充了空气的气球，一块海绵和一桶水，利用一种或两种以上器材设计三个力学实验，并按下表要求填写.
解析：本题考查同学们运用日常生活中的器材进行实验，观察的能力.体现了“小实验要动手做”的指导学习原则，解答这类问题，首先应根据“示例”明确实验目的，然后发散思维，将有关知识与实验目的相联系，从而形成多种答案，本题答案如下：（只列举3个实验）
例4 （重庆市中考题）为了测出某种液体的密度ρ[，2]，给你一只粗细均匀的圆柱型平底试管，一些小铁砂粒，两个烧杯，一个烧杯盛有水，一个盛有待测液体，如图4所示.（水的密度ρ[，1]已知）
（1）要测出待测液体的密度，还需要的实验仪器是_______.
（2）写出简要的实验步骤.
（3）根据测量的结果（用字母符号表示），求出液体的密度ρ[，2]=________.
解析：设计实验的关键是实验原理.分析题意，可利用浮力测液体密度，由此可得：
（1）还需要的实验仪器是刻度尺.
（2）实验步骤：①将适量的小铁砂粒放入试管中，将试管放入盛水的烧杯中，使试管竖直地漂浮于水面，量出此时试管浸入水中的长度
三、设计处理实验数据
例5 （山东省烟台市中考题）科学探究需要收集和处理数据.在已有大量数据时，要想更容易地了解概况并找出规律，对数据处理方法就显得十分重要.下表给出的是大气压跟对应高度的一些测量数据，请采用学过的方法或自己创造的方法（只写出一种方法），形象、准确地表示出大气压强随高度的变化情况.根据你对数据的处理分析，你认为大气压随高度变化有什么规律？若某地的大气压强为7.0×10[4]Pa，请你推测一下当地的高度.
解析：本题给出了一组实验数据，并由此考查我们对实验数据的分析、判断、处理的能力.对实验数据的处理是一项基本的实验技能，通常有三种方法，即图象法、公式法和语言表述.本题采用图象法较为直观、形象，答案如下：
（1）如图5所示.
（2）大气压随高度的增大而减少.
（3）3Km（或3±0.2Km）
从上述试题可以看出设计型实验题具有以下特点：
1.跳出了课本中演示实验和学生实验的范畴，既源于课本，又高于课本.
2.要求独自设计实验方案，选择实验器材，制订实验步骤.
3.试题具有开放性，设计方案的不唯一性给我们灵活运用知识、发挥能力提供了空间.
因此，我们在学习过程中，应注重能力的发展，使自己的实验设计能力上一个新的台阶.
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