得出元件R的I和U之间的定量关系式,从数据表中可以看出:U增大,I也增大,但I的增加值大于U的增加值,直接观察表格中的数据,很难得出正确结论,须对数据进行数学方法的处理才可。进一步分析表格中数据,将电流值分别乘以0.8后可得到:0.16、0.36、0.64、1.00、1.44、2.248、2.56,它们分别是电压值0.40、0.60、0.80、1.00、1.20、1.50、1.60的平方。
正确结论 元件R的I和U之间的关系是:通过电阻元件的电流跟加在它两端的电压的平方成正比。或元件R的I和U之间的关系式为:I=1.25U2。
三、直观错觉误判
例3 芳和小华在学习了液体压强的知识后用加长的饮料瓶做了如图一所示的实验,在饮料瓶中灌满水,然后在瓶的a、b处各扎一个小孔,观察其后发生的现象。
经过反复的试验,他们发现从小孔中射出水流的射程s小孔处到落地点的水平距离OA跟小孔在水中的深度h和小孔到地面的高度H这两个因素有关。为了研究水流的射程s与h、H之间的关系,他们将饮料瓶放置在水平桌面边缘,看到如图一所示的现象,由此他们得出了结论:小孔距水面的深度h越大,水流的射程越大。你认为根据图示的现象能否证明上述结论正确?请说明你的理由。
错误解答 正确。从图示的现象中看,小孔b所处深度比小孔a深度大,从小孔b射出的水流射程比小孔a远。
分析 从实验现象中看到水的深度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,水流的射程越大的结论,是直观错觉误判。本题考查了学生对控制变量法是否真正的理解和掌握,题中h和H是两个相互影响要么都不变要么都变的变量。要探究多个因素中的某一个因素对物理量的影响,应该将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来,使它们保持不变,然后观察和研究该物理量与该因素之间的关系。小孔b所处深度h大,但小孔b离地面高度H也大,存在两个变量都在变化,可见从此现象中归纳出的结论并不可靠。
正确解答 不正确。理由:实验中没有在控制H相同的条件下比较水流的射程,因而不能证明结论正确。
四、探究因素表述错误
例4 陈飞同学在做“探究物体的动能与什么因素有关”的实验中,设计了如图二所示的实验方案,并进行了以下实验操作:
步骤一:让铁球从斜面F点滚下打到一个小木块上,推动木块使木块从位置A移动到位置B;
步骤二:让铁球从斜面E点滚下打到一个小木块上,推动木块使木块从位置A移动到位置C。
分析实验现象可以得出的结论是: 。
错误结论 物体质量一定,被举高度越大,具有的动能越大。
分析 影响动能的因素有物体的质量和速度,铁球从斜面不同高度滚下,到达水平面的速度不同。本题是研究在物体质量一定的情况下,动能大小与速度之间关系,必须保持质量不变,改变速度,所以让铁球从斜面不同高度滚下,通过观察铁球在水平面上以不同速度推动木块做功多少,来探究动能跟速度的关系。因此在表述动能与速度的关系时,它的实验条件是:使铁球的质量不变,改变速度,而不是改变高度。
正确结论 物体质量一定,运动速度越大,具有的动能越大。
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