科學(xué)探究中實驗結(jié)論表述錯誤的分析

1、.科學(xué)探究中實驗結(jié)論表述錯誤的分析DIV.MyFav_1201958821429 P.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: Times New Roman; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1201958821429 LI.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: Times Ne

2、w Roman; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1201958821429 DIV.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: Times New Roman; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1201958821429 H1FONT-WEIGHT: normal; TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 9pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt;

3、FONT-STYLE: italic; FONT-FAMILY: Times New Roman; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1201958821429 P.MsoFooterFONT-SIZE: 9pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; FONT-FAMILY: Times New RomanDIV.MyFav_1201958821429 LI.MsoFooterFONT-SIZE: 9pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; FONT-FAMIL

4、Y: Times New RomanDIV.MyFav_1201958821429 DIV.MsoFooterFONT-SIZE: 9pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; FONT-FAMILY: Times New RomanDIV.MyFav_1201958821429 P.MsoCaptionTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: Arial; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_12

5、01958821429 LI.MsoCaptionTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: Arial; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1201958821429 DIV.MsoCaptionTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: Arial; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_12019588214

6、29 DIV.Section1page: Section1DIV.MyFav_1201958821429 OLMARGIN-BOTTOM: 0cmDIV.MyFav_1201958821429 ULMARGIN-BOTTOM: 0cm要完成某項科學(xué)探究的最終任務(wù)，就必須對探究過程中所搜集的證據(jù)或數(shù)據(jù)進展分析和處理，從而得出某些規(guī)律、找到某種關(guān)系。分析、處理實驗數(shù)據(jù)，正確得出結(jié)論，是科學(xué)探究的一個重要環(huán)節(jié)，中學(xué)生尤其是初學(xué)物理的學(xué)生在歸納實驗結(jié)論時，常出現(xiàn)一些錯誤，究其原因通?？梢詺w納為以下幾種類型：一、因果關(guān)系顛倒例1小輝同學(xué)在做“探究電流跟電壓、電阻之間的關(guān)系實驗中，通過改變電路中的電壓和電

7、阻，分別測得了如下兩組數(shù)據(jù)：表一實驗次序R=10?U/VI/A202303606表二實驗次序U=3VR/?I/A50610031502分析表一數(shù)據(jù)，可得到的結(jié)論是。分析表二數(shù)據(jù)，可得到的結(jié)論是。錯誤結(jié)論分析表一可得到的結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時，導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流成正比。分析表二可得到的結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體的電壓一定時，導(dǎo)體的電阻與通過導(dǎo)體的電流成反比。分析采用控制變量探究問題，分析實驗數(shù)據(jù)時，要分清哪個因素是自變量引起實驗結(jié)果變化的原因，哪個因素是因變量實驗結(jié)果，其變化是由其它因素的變化引起的，要注意兩個物理量之間的因果關(guān)系，不能前后顛倒。分析表一中的實驗數(shù)據(jù)，電壓是形成電流的原因，當(dāng)導(dǎo)體

8、的電阻不變時，改變導(dǎo)體兩端的電壓，通過導(dǎo)體的電流將發(fā)生變化，因此，電壓變化是原因，電流變化是結(jié)果，應(yīng)該說電流隨電壓如何變化。分析表二中的實驗數(shù)據(jù)，電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，當(dāng)電路中電阻發(fā)生改變時，電流將隨著改變，電阻變化是原因，電流變化是結(jié)果，應(yīng)該說電流隨電阻如何變化。正確結(jié)論分析表一數(shù)據(jù)可得正確結(jié)論為：當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。分析表二數(shù)據(jù)可得結(jié)論為：當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時，通過導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。二、定量描繪與定性分析混淆例2一種半導(dǎo)體材料，其電阻隨溫度的升高而減小。為了研究其電學(xué)特性，小強和小明同學(xué)通過實驗，將其中一個元件R進展測試，測得其電流與加在

9、它兩端的電壓值，測試數(shù)據(jù)如下表所示。U/V040060080100120150160I/A020045080125180281320分析表中數(shù)據(jù)，元件R的I和U之間的關(guān)系是。錯誤結(jié)論元件R的電流隨電壓的增大而增大。分析元件R的電阻隨溫度在變化，通過一組電流跟電壓的數(shù)據(jù)而得出電流隨電壓的增大而增大的定性結(jié)論，顯然不符合控制變量法。該題是要求分析得出元件R的I和U之間的定量關(guān)系式，從數(shù)據(jù)表中可以看出：U增大，I也增大，但I的增加值大于U的增加值，直接觀察表格中的數(shù)據(jù)，很難得出正確結(jié)論，須對數(shù)據(jù)進展數(shù)學(xué)方法的處理才可。進一步分析表格中數(shù)據(jù)，將電流值分別乘以08后可得到：016、036、064、100

10、、144、2248、256，它們分別是電壓值040、060、080、100、120、150、160的平方。正確結(jié)論元件R的I和U之間的關(guān)系是：通過電阻元件的電流跟加在它兩端的電壓的平方成正比?；蛟的I和U之間的關(guān)系式為：I=125U2。三、直觀錯覺誤判例3芳和小華在學(xué)習(xí)了液體壓強的知識后用加長的飲料瓶做了如圖一所示的實驗，在飲料瓶中灌滿水，然后在瓶的a、b處各扎一個小孔，觀察其后發(fā)生的現(xiàn)象。經(jīng)過反復(fù)的試驗，他們發(fā)現(xiàn)從小孔中射出水流的射程s小孔處到落地點的程度間隔 OA跟小孔在水中的深度h和小孔到地面的高度H這兩個因素有關(guān)。為了研究水流的射程s與h、H之間的關(guān)系，他們將飲料瓶放置在程度桌面邊

11、緣，看到如圖一所示的現(xiàn)象，由此他們得出了結(jié)論：小孔距水面的深度h越大，水流的射程越大。你認為根據(jù)圖示的現(xiàn)象能否證明上述結(jié)論正確？請說明你的理由。錯誤解答正確。從圖示的現(xiàn)象中看，小孔b所處深度比小孔a深度大，從小孔b射出的水流射程比小孔a遠。分析從實驗現(xiàn)象中看到水的深度h越大，水流射程s也越大，就得出小孔距水面的深度h越大，水流的射程越大的結(jié)論，是直觀錯覺誤判。此題考察了學(xué)生對控制變量法是否真正的理解和掌握，題中h和H是兩個互相影響要么都不變要么都變的變量。要探究多個因素中的某一個因素對物理量的影響，應(yīng)該將除了這個因素以外的其它因素人為地控制起來，使它們保持不變，然后觀察和研究該物理量與該因素之

12、間的關(guān)系。小孔b所處深度h大，但小孔b離地面高度H也大，存在兩個變量都在變化，可見從此現(xiàn)象中歸納出的結(jié)論并不可靠。正確解答不正確。理由：實驗中沒有在控制H一樣的條件下比較水流的射程，因此不能證明結(jié)論正確。四、探究因素表述錯誤例4陳飛同學(xué)在做“探究物體的動能與什么因素有關(guān)的實驗中，設(shè)計了如圖二所示的實驗方案，并進展了以下實驗操作：步驟一：讓鐵球從斜面F點滾下打到一個小木塊上，推動木塊使木塊從位置A挪動到位置B；步驟二：讓鐵球從斜面E點滾下打到一個小木塊上，推動木塊使木塊從位置A挪動到位置C。分析實驗現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是：。錯誤結(jié)論物體質(zhì)量一定，被舉高度越大，具有的動能越大。分析影響動能的因素有物

13、體的質(zhì)量和速度，鐵球從斜面不同高度滾下，到達程度面的速度不同。此題是研究在物體質(zhì)量一定的情況下，動能大小與速度之間關(guān)系，必須保持質(zhì)量不變，改變速度，所以讓鐵球從斜面不同高度滾下，通過觀察鐵球在程度面上以不同速度推動木塊做功多少，來探究動能跟速度的關(guān)系。因此在表述動能與速度的關(guān)系時，它的實驗條件是：使鐵球的質(zhì)量不變，改變速度，而不是改變高度。正確結(jié)論物體質(zhì)量一定，運動速度越大，具有的動能越大。五、研究問題判斷錯誤例5為了探究“物體溫度升高時吸收熱量的多少跟哪些因素有關(guān)，程陽同學(xué)用兩個一樣的燒杯分別盛水和煤油，再用兩個同樣的電加熱器加熱水和煤油，實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：根據(jù)實驗記錄數(shù)據(jù)，分析得出的結(jié)論

14、是：。實驗組別物質(zhì)質(zhì)量/g初溫/末溫/加熱時間/min1煤油50203042水5020308錯誤結(jié)論質(zhì)量一樣的不同物質(zhì)，升高一樣的溫度，加熱時間長短不同，水比煤油加熱時間長。分析在對實驗數(shù)據(jù)分析、處理時，首先要明確本實驗要解決的是什么問題，需要研究什么物理量之間的關(guān)系，涉及這些物理量變化的因素有哪些。該實驗是要探究物體溫度升高時吸收熱量的多少跟哪些因素有關(guān)，從表格數(shù)據(jù)可以看出，物體吸收熱量的多少跟物質(zhì)種類、質(zhì)量和升高的溫度等因素有關(guān)，在沒有儀器可以直接測量物體吸收熱量的多少時，通過轉(zhuǎn)換觀察加熱時間長短來判斷物體吸熱的多少，加熱時間長短不同，反映的是物質(zhì)吸收熱量多少的不同。正確結(jié)論質(zhì)量一樣的不同物質(zhì)，升高一樣的溫度，吸收的熱量不同。六、表象干擾產(chǎn)生錯誤例6小明同學(xué)用圖三所示電路探究導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻之間的關(guān)系，先后用5?、10?、20?的定值電阻接入電路的A、B兩點間，閉合開關(guān)S，讀出電流表的示數(shù)并填入表中，分析數(shù)據(jù)表可知：。實驗次序電阻R/?電流I/A50410032002錯誤結(jié)論通過導(dǎo)體的電流隨電阻的增大而減小，電流與電阻成反比。分析外表上看，電阻增大，電流減小，似乎找到了電流與電阻之間的關(guān)系。根據(jù)控制