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1、專題二十：實(shí)驗(yàn)題 第1課時(shí) 猜想題,所謂猜想，是用已知的物理知識(shí)對(duì)某些未知的事物作出科學(xué)的預(yù)測(cè)“科學(xué)猜想法”是物理學(xué)中重要而應(yīng)用廣泛的一種科學(xué)研究方法，我們?cè)谶\(yùn)用過程中，切忌以下兩點(diǎn)： 1.“猜想”要有一定經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)作為基礎(chǔ) 每種猜想的提出，都是根據(jù)已知的科學(xué)原理和科學(xué)事實(shí)，對(duì)未來的自然現(xiàn)象及其規(guī)律所作出的一種假設(shè)性的說明或假定性命題所以在猜想之前必須具備一定的生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)應(yīng)該特別指出是：所提出來的一些猜想或假設(shè)，并不一定都是正確的，這些假定命題是否正確，尚需通過理論上的論證和事實(shí)來驗(yàn)證,2.猜想要注意避免思維定勢(shì)的影響 所謂思維定勢(shì)，也就是我們平時(shí)所說的“習(xí)慣性思維”，是人們長(zhǎng)期形成的一種
2、習(xí)慣思維方向因此，猜想的內(nèi)容往往停留在現(xiàn)象，容易導(dǎo)致產(chǎn)生錯(cuò)誤的猜想如學(xué)生在探究摩擦力影響因素時(shí)，往往總是會(huì)把接觸面積認(rèn)為是影響摩擦力的因素之一所以，我們?cè)趯?duì)某些物理現(xiàn)象作出猜想時(shí)，必須注意以事實(shí)為依據(jù)，作出科學(xué)合理的猜想，不得“想當(dāng)然”,考點(diǎn)1：在已有知識(shí)基礎(chǔ)上提出“科學(xué)猜想”,命題點(diǎn)：這種考查方式相對(duì)而言是比較簡(jiǎn)單的一種。它主要是通過同學(xué)們所學(xué)習(xí)過的物理知識(shí)、物理現(xiàn)象、物理實(shí)驗(yàn)等作為基石，要求同學(xué)們?cè)诖嘶A(chǔ)上，提出已經(jīng)被提出過的合理性猜想，旨在考查學(xué)生對(duì)某些結(jié)論的驗(yàn)證過程。,【例1】積雪對(duì)公路行車的危害主要表現(xiàn)在路況的改變。路面積雪經(jīng)車輛壓實(shí)后，車輪與路面的摩擦力減小，汽車易左右滑擺。同時(shí)，
3、汽車的制動(dòng)距離也難以控制，一旦車速過快、轉(zhuǎn)彎太急，都可能發(fā)生交通事故。專家研究表明，氣溫不同，積雪的厚薄不同，對(duì)汽車的危害也不一樣。當(dāng)積雪厚度在515cm，氣溫在0左右時(shí)，汽車最容易發(fā)生事故。因?yàn)樵谶@種條件下，路面上的冰雪常會(huì)呈“夜凍晝化”狀態(tài)。此時(shí)，護(hù)路工人常在路面上撒大量的鹽，以避免“夜凍晝化”現(xiàn)象，即在相同氣溫條件下，融化了的冰雪不再結(jié)冰，從而減少交通事故的發(fā)生。提出問題：在相同氣溫條件下，為什么水不再結(jié)冰了？猜想與假設(shè)：請(qǐng)你用學(xué)過的物理知識(shí)，針對(duì)這一現(xiàn)象產(chǎn)生原因提出一個(gè)合理的猜想，并說出你猜想的理由。 猜想：__________________________ 理由：_________
4、__________________分析與交流：除了在路面上撒鹽外，你還有什么常用的辦法，可以避免減少交通事故，這樣做的道理是什么？ 方法：__________________________ 道理：__________________________,【例1】解析：本題涉及到探究過程的多個(gè)要素：進(jìn)行猜想和假設(shè)、分析和交流。題設(shè)中已經(jīng)提出了問題“在相同氣溫條件下，為什么水不再結(jié)冰了？”，這就要求學(xué)生沿著水是否結(jié)冰這個(gè)問題進(jìn)行猜想、假設(shè)和實(shí)驗(yàn)。 答案：猜想：鹽可能改變了水的凝固點(diǎn)或鹽可能改變了冰的熔點(diǎn)。 理由：因?yàn)樵诼访嫔先龃罅康柠}，可以避免“夜凍晝化”現(xiàn)象。 分析與交流：方法1：在路面上撒碳灰
5、。道理：加快雪吸收熱量，加速熔化；同時(shí)增大摩擦。 方法2：給車輪加防滑鏈。道理：最大車輪與地面之間的摩擦。,考點(diǎn)2：根據(jù)生活常識(shí)提出“科學(xué)猜想”,命題點(diǎn)：此類題型的命題素材只要來自于同學(xué)們熟知的日常生活。即要求學(xué)生以各自的生活經(jīng)驗(yàn)作為探索研究的出發(fā)點(diǎn)，聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行“科學(xué)猜想”。由于學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)是多方面的，其中有的形成了正確的觀念，有的卻形成了片面的、不科學(xué)的甚至是錯(cuò)誤的觀念。因此，在解答此類題型時(shí)，必須注意要多結(jié)合與此專題相關(guān)的物理知識(shí)，從而進(jìn)行正確的“猜想”。,【例2】自行車是我們熟悉的交通工具（如圖），請(qǐng)你發(fā)揮想象“假如沒有摩擦”，自行車會(huì)出現(xiàn)什么樣的情況？寫出兩個(gè)合理的猜想。,【例
6、2】解析：本題通過對(duì)同學(xué)們非常熟悉的交通工具自行車設(shè)置“摩擦”的情境，激發(fā)起同學(xué)們理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)興趣。“摩擦”的應(yīng)用和防止在自行車的手把、剎車皮、輪胎的花紋等處都有著充分的體現(xiàn)。根據(jù)沒有了摩擦，物體間即不再有力的作用，可以提出許多猜想。 答案：（1）假如沒有摩擦，車子就不能動(dòng)；（2）假如沒有摩擦，運(yùn)動(dòng)的自行車就不能停下來；（3）假如沒有摩擦，手就抓不穩(wěn)手把；（4）假如沒有摩擦，腳就不能踩踏板。,考點(diǎn)3：閱讀信息后提出與其相關(guān)的猜想,命題點(diǎn)：相對(duì)來說，此類試題的難度要大些。命題者只提供相關(guān)的材料，要求學(xué)生從材料中充分挖掘其內(nèi)涵，并對(duì)其延伸與擴(kuò)展，然后通過對(duì)陌生的對(duì)象和熟悉的對(duì)象進(jìn)行對(duì)比，把未
7、知的東西和已知的東西進(jìn)行對(duì)比，運(yùn)用“類比法”，進(jìn)行“科學(xué)猜想”。這種題型主要考查學(xué)生的聯(lián)想力、想象力和創(chuàng)新思維的能力。,【例3】在科幻小說往日之光中，作者鮑勃肖幻想了一種慢透光玻璃，講述了一段美麗動(dòng)人的故事： “想象有一種玻璃，光在這種玻璃中運(yùn)動(dòng)的速度極慢，通過半厘米厚需要10年，比蝸牛的速度還慢得多。當(dāng)一塊慢透光玻璃制出來時(shí)，望上去總是一片漆黑，因?yàn)檫€沒有光穿過它。把這種玻璃放在風(fēng)景秀麗的林中、湖邊，帶著這些美麗景致的光陷入慢透光玻璃中，10年也出不來。把在這種地方放了10年的玻璃鑲在城市住宅的窗戶上，那么，在下一個(gè)10年的過程中，這個(gè)窗子外面便仿佛呈現(xiàn)出林中湖泊的美景：各種動(dòng)物無聲地前來飲
8、水，空中百鳥飛翔，日夜在交替，季節(jié)在變化。身居鬧市，猶如別墅?！?這確實(shí)是一個(gè)有意思的幻想，但關(guān)鍵是要降住飛馳的光?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，部分科幻已經(jīng)開始變成現(xiàn)實(shí)。 （l）本文作者進(jìn)行科學(xué)幻想的依據(jù)是什么？ （2）在生活和學(xué)習(xí)中，你一定也有許多奇思妙想吧？簡(jiǎn)要寫出一種想象及其依據(jù)。,【例3】解析：試題情景優(yōu)美，充滿幻想，給人啟迪。給出的問題提醒學(xué)生幻想要有依據(jù)，不能胡亂猜想。后一問更能激起學(xué)生的思維，只要聯(lián)系所學(xué)知識(shí)，再插上想象的翅膀，就不難得出答案。 答案：（1）光在不同的介質(zhì)中傳播速度不同。（2）常溫下制成超導(dǎo)體，依據(jù)是超導(dǎo)材料與溫度有關(guān)；人想法固定在空中不用乘坐任何交通工具，就可以周游世界
9、，依據(jù)是運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的。,考點(diǎn)4：對(duì)所提出的猜想進(jìn)行驗(yàn)證,命題點(diǎn)：提出的猜想不一定是完全正確的，只要是有根據(jù)的提出，就有研究的價(jià)值。故對(duì)已經(jīng)提出的猜想進(jìn)行驗(yàn)證，也是非常必要的。此類考題一般以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主要形式。即通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后分析論證，得出結(jié)論。一般做法是先分析該探究要解決什么問題，根據(jù)現(xiàn)有條件選擇哪種方法，然后確定器材以及構(gòu)思出操作步驟。,【例4】某物理課外興趣小組對(duì)雞蛋的新鮮程度與雞蛋的平均密度是否有關(guān)作出猜想，為了研究這一問題，該小組取來一些新鮮程度不同的雞蛋，分別測(cè)出它們的平均密度，再進(jìn)行分析研究，請(qǐng)你在下表中設(shè)計(jì)兩種不同的實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)出雞蛋的平均密度。,解析：探究的目的是為了驗(yàn)證猜想的正確與否，這是一道傳統(tǒng)的測(cè)量密度的實(shí)驗(yàn)題，試題難度并不高，它結(jié)合了生活實(shí)際，具有探究性質(zhì)，學(xué)生可以在答題中享受一種親切愉快的情緒體驗(yàn)，這正是新課程的倡導(dǎo)的。 答案：方案一：（1）測(cè)出雞蛋的質(zhì)量m（用天平測(cè)質(zhì)量或彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)重力） （2）測(cè)出雞蛋的體積V（用量筒或量杯排液法測(cè)體積，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)浮力法測(cè)體積或用溢水杯和量筒間接法測(cè)體積）；表達(dá)式：=m/v。 方案二：（1）配制一定濃度的鹽水，使雞蛋恰好能懸浮其中； （2）用密度計(jì)測(cè)出鹽水的密度，即雞蛋的平均密度；表達(dá)式為：=鹽水。,
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