杠杆探究实验题赏析

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  例1 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
  (1)在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图1(甲)所示.为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向 边旋一些(左/右).
  (2)调好后,第一组按图1(乙)进行实验,第二组按图1(丙)进行实验.你认为第
  组实验更好,理由是 .
  分析 本题考查了实验器材的使用及其实验步骤的知识和技能目标,又体现出过程和方法的目标的检测.
  在问题的设计方面,通过“如图所示”要求同学们能通过观察图像得出“杠杆左低右高”的信息,跳出了传统实验题靠背步骤、背原理、“照方拿药”得高分的怪圈.根据观察得出的信息,提出如何通过调节“左端”的螺母实现杠杆平衡问题,它考查了科学探究活动分析和推理能力.在第2小问要求同学们“选择哪种方法更好”,突出了同学们探究活动的感悟和体验,全面体现了新课标理念.
  最后1小问,要求同学们对两种方法做出评价,考查科学探究的要素问题.
  答案 (1)右;(2)二;便于从杠杆上直接读取力臂.
  例2 在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干.
  (1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了,杠杆右端仍下沉,此时应将杠杆左侧的平衡螺母向 调,直到杠杆在水平位置平衡为止.
  (2)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2
  =30cm.该同学根据这些数据能否得出探究结论? .理由是: .
  (3)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验,也能得出杠杆平衡条件.
  这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为哪种实验方案好并说明理由: .
  (4)如图2所示,杠杆在水平位置平衡.如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,则杠杆 端将下沉.
  分析 该题探究杠杆平衡条件的实验问题情景是“右侧的平衡螺母向左调到头了”,这种设计打破了“听实验”就能解答题目的弊端,不经历实验过程、不能真正理解实验的同学是难以得分的.这体现了物理命题能力立意的导向.
  答案 (1)左;(2)不能得出探究结论;因为一次实验获得的数据具有偶然性,不能反映普遍规律;(3)杠杆在水平位置的实验方案好,便于测量力臂;(4)右.
  我们知道,科学探究的基本要素是提出问题、猜想和假设、设计实验和进行试验,制订计划与收集证据,分析与论证,评估、交流与合作.本题突出了科学探究中评价这一要素.
  要正确解答评价问题,必须了解什么是评价,什么是科学探究的评价,如何评价.
  评价是科学探究的重要要素,它包括:实验方案的合理性、结论的正确与错误、证据能否支持结论等等.
  要答好探究实验评价问题,应注意从以下几个角度思考:(1)探究实验活动的安全和规范性;(2)实验步骤顺序的合理性;(3)记录数据和收集证据的真实性;(4)数据处理方法的科学性;(5)证据支持结论的可靠性等.
  综观杠杆探究实验题,可以看出它们考查问题的共同基本特点:(1)基本实验器材的使用;(2)实验操作与设计;(3)数据分析和处理;(4)方法和过程的评价等.
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