物理实验结论的表述常见错误浅析(山东省滨州地区).doc

物理实验结论的表述常见错误浅析江苏南京金陵中学钟继芳物理实验结论的形成是物理探究活动的一个重要环节对于探究物理规律的实验实验结论的形成通常建立在两方面分析的基础上因果分析和数据分析如果能知道一个现象的发生是由于某个原因引起的又能知道该现象和某原因之间所存在的数量关系的规律只要把这两个方面概括起来进行描述这就是实验结论中学生尤其是初学物理的学生在归纳实验结论时常出现一些错误究其原因通常可归纳为以下几种类型一因果关系表述颠倒倒某同学在做研究电流和电阻的关系的实验后收集了一些实验数据如下表由表内数据可得的结论是电流电阻错误结论当导体两端的电压一定时导体的电阻跟通过导体的电流成反比分析原因和结果在物理实验中通常表现为物理条件和现象物理条件是原因物理现象是结果物理条件的改变引起了物理现象的变化因此要归纳科学规律一方面要关注物理条件改变与物理现象变化之间的联系另一方面还要注意两个物理量的因果关系不能前后颠倒由于导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻这两个因素有关因此本实验研究电流跟电阻的关系的方法是保持导体两端电压不变通过改变导体的电阻来观察电流的变化情况因此电阻的变化是原因电流的变化是结果且实验数据的规律表明当导体两端的电池一定时导体的电阻增大为原来的几倍导体中的电流就减小为原来的几分之一正确结论当导体两端的电压一定时导体中的电流跟导体的电阻成反比二结论缺少实验条件例某同学用实验探究气体的压强跟体积的关系实验装置如图所示先用一个小橡皮帽套在注射器下端的小孔上以封住注射器内一定质量的空气再依次在注射器的活塞上放个个个同样质量的砝码实验现象如图所示此实验得出的结论是错误结论气体的压强越大体积越小分析在描述实验结果时语言要客观准确所描述的结果如果只是在某种实验条件下进行的不仅要描述所探究的规律还要客观地指出这一规律所存在的条件本实验是用封闭一段空气来探究气体压强随体积的变化规律应得出的结论是一定质量的空气在温度不变时压强越大体积越小在这段描述中一定质量空气温度不变讲的就是实验条件压强跟体积成反比讲的是规律如果进一步对各种气体进行实验上述成反比的规律都成立便可以把上述中的空气改为具有更为广泛意义的某种气体正确结论一定质量的某种气体在温度不变时压强越大体积越小三实验条件表述错误例如图所示让钢球从斜面上由静止滚下打到一个小木块上能将木块撞出一段距离放在同一水平面上相同位置的木块被撞得越远表示钢球的动能越大现用质量不同的钢球从同一高度滚下看哪次木块被推得远此实验得出的结论是错误结论当物体的高度一定时质量越大具有的动能越大分析控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一它在实验探究中具体的做法是为了研究某物理量同影响它的多个因素中的一个因素之间的关系可将除了这个因素以外其他因素人为地控制起来使它们保持不变以便观察和研究该物理量与该因素之间的关系本题实验研究的是动能与质量的关系由于影响小球的动能的因素有两个质量和速度因此研究动能与质量的关系所采用的实验方法是控制变量法即在保持小球的速度不变的条件下改变小球的质量来研究动能与质量的关系本题实验中让质量不同的钢球从同一斜面的同一高度滚下只是控制小球到达斜面底端时的速度不变的一种方法因此在表述动能与质量的关系时它的实验条件是使小球到达斜面底端时的速度不变而不是小球的高度不变正确结论当物体的速度一定时质量越大具有的动能越大四研究问题判断错误例某同学在用一枪弹簧制作弹簧测力计的实验时在弹簧的下端挂不同重力的钩码对应的弹簧的长度也不同具体数据见下表钩码重力弹簧长度分析表中的实验数据你得到的一个重要的结论是错误结论物体受到的重力越大弹簧的长度就越长分析在分析处理数据时首先要明确本实验要解决什么问题需要研究什么物理量之间的关系涉及这些物理量变化关系的数据有哪些也就是说学生应该具备选择实验数据的能力该实验是研究弹簧受到的拉力与弹簧伸长量之间的关系因此在分析实验数据归纳结论时应表述出这两个量之间的关系在这个实验中钩码受到的重力的大小反映的是弹簧受到的拉力的大小实验现象表明弹簧下端所挂的钩码越重弹簧的伸长量就越大且随着钩码的总重均匀增加弹簧如伸长量地均匀增加正确结论在弹簧的弹性限度内弹簧受到的拉力越大弹簧的伸长量就越长或在弹簧的弹性限度内弹簧的伸长量与所受到的拉力成正比