⑶ 将三块马铃薯放在盐水中,使其漂浮,几天后发现马铃薯都沉在容器底部,将其捞出、擦干,分别测出其质量和体积。 实验数据如下表: 马铃薯的编号 A B C 质量/g 放入盐水前 44.8 56.1 77.3 在盐水中下沉后 39.2 48.8 67.9 体积/cm 放入盐水前 40 50 69 在盐水中下沉后 33 41 57 3 请分析上述实验数据后回答:
猜想2是______(选填:“正确”或“错误”)的;你认为导致马铃薯下沉的原因是_______。
分析:本题涉及到往水里加盐使马铃薯浮起来的实验。对于这个实验,我们都很熟悉。但此题涉及到的探究并不是简单地重复一下这个实验,而是在几个方面都有了新的特点。
第一个特点:探究是从做马铃薯实验时出现一个意外现象开始的,也就是从“为什么原来浮在水面的马铃薯,几天后又都沉到了水底”这个疑问开始的。强调这一点很有必要,因为在真正的科学探究中,很多研究的课题也是这样从疑问产生的。
第二个特点:第一个猜想,学生通过讨论就排除了。试题的命制抓住这一点,是有重要意义的。因为无论是在实际的科学探究中,还是探究性教学中,并不是所有猜想都要用实验检验,有的猜想,可以通过充分讨论和论证加以否定。
第三个特点:对于第三个猜想,“可能马铃薯在盐水中浸泡几天后体积变小,导致其下沉”,实验表明,情况不是这样的,而是“在盐水中浸泡后,马铃薯密度变大,导致马铃薯的下沉”。这样命题,更反映了科学探究的本质。
答案:盐水密度增大,马铃薯会上浮而不会下沉,与现象不符。 错误
由表中数据分析马铃薯的密度增大,大于盐水的密度,导致马铃薯下沉。
【例5】(04.宜昌)已知1标准大气压的值约为105Pa。小明同学想通过实验探究大气压究竟有多大,他设计的实验方案是将蘸水的塑料挂钩的吸盘按在光滑水平桌面上,挤出里面的空气,用弹簧测力计钩着
挂钩缓慢往上拉,直到吸盘脱离桌面。记录刚刚拉脱时弹簧测力计的读数就是大气对吸盘的压力,再设法量出吸盘与桌面的接触面积,然后算出大气压(如图所示)。他选择的实验器材是:量程为5N的弹簧测力计,底面积为5cm2的吸盘。
(1)这种通过测量拉力和接触面积来计算大气压强的方法是否可行?
(2)如果上述实验方案可行,小明同学选择的器材能否测出大气压的值?请你进行分析和评估。
分析: 本题主要考查了学生是否具备对一个探究实验进行科学、合理地解释、评估的能力。不但能运用学过的物理知识解决学习中出现的问题,还要能对解决问题的实验设计、实验过程、实验结论给出合理的分析和评估,这就要求学生在平时的学习中不仅要“知其然”,还要“知其所以然”,站在评判者的高度对实验进行论证分析和科学评估。
答案:
【例6】(04.安徽)人们常用推理的方法研究物理问题。在研究物体运动状态与力的关系时,伽利略通过如图(甲)所示的实验和对实验结果的推理得到如下结论:运动着的物体,如果不受外力作用,它的速度将保持不变,并且一直运动下去。推理的方法同样可以用在“研究声音的传播”实验中。如图(乙)所示的实验中,现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态,在这种情况下,你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这一结论的?
分析: 在学习中不断渗透研究物理问题的科学方法也是研究性学习的一项重要任务。本题通过具体的伽里略斜面实验和伽利略的科学推理,属于对学生探索知识的过程和方法的考查,在学生了解了这一研究
方法后,很容易能得出如下的科学推理:玻璃罩内的空气越稀薄,在外面听到的铃声越小;如果玻璃罩内被抽成真空,则电铃的振动不会再传到外面,即“真空不能传声”。
答案: 随着罩内空气的不断抽出,听到铃声越来越弱,可以推理“假如罩内被抽成真空,将不能听到铃声” ,由此可以推出“声音不能在真空中传播”这一结论。