探索初中物理实验的开放性试题

张宏伟

摘  要：开放性实验题，也是一个综合应用题。要求学生灵活运用物理知识从不同角度去考虑解决实际问题，思路越开阔，解决问题的方法越多，从而培养学生的创新能力，体现素质教育的要求。希望读者们大胆研究、探索、创新。

关键词：开放性;开放性试题;条件开放

物理是一门以实验为基础的学科，考查学生的实验技能是考试的一个重要内容。随着教育改革的深入，教学的重点已从教学生学会物理知识，向着培养学生的创新精神和实践能力，让学生学会学习等方面转移。教育部《中考指导意见》明确指出：“理科在试卷中适当增加开放性试题，培养学生的创新能力，初步体现素质教育的要求。”近几年来，各省市的中考实验试题中，出现了不少条件开放、形式开放或让学生从不同角度设计实验等类型题目，以此来考查学生理论联系实际，灵活应变的能力。下面列举两例初中物理实验具有开放性试题的例子供大家参考。

例一：可供选择的仪器有：天平、弹簧秤、量筒、烧杯、刻度尺、均匀长柱体（密度较小）、已知密度（较大）的物块、U型管和水。利用上述器材，你能设计出几种测量液体密度的方法？

【解析】这是一个条件开放性实验题，思路方法不同，选择的器材也不同。下面简要介绍几种不同的测量方法。

【方法1】利用天平、量筒测液体的密度。

先用天平测出量筒的质量m 0;在量筒内装入被测液体并测出其体积V;再用天平测出液体和量筒的总质量m 1.

【方法2】利用天平、烧杯、刻度尺和水测液体的密度。

用天平测出烧杯的质量m0，往烧杯中装入适量的水，用天平测出水和杯的总质量m1;并用刻度尺测出水的深度h1，把被测液体倒入已倒掉水的烧杯中，并使液体和杯的总质量仍为m1，用刻度尺测出被测液体的深度h2。根据水的质量和被测液体的质量相同，由密度的定义可知

【方法3】利用弹簧秤、已知密度的物块测液体的密度。

用弹簧秤测出密度为物 的物块在空气中的重力G0，用弹簧秤测出将已知密度的物块浸没于被测液体中的重力G，即可求出被测液体对物体的浮力

【方法4】利用弹簧秤、已知密度的物块和水测液体的密度。

用弹簧秤测出物块在空气中的重力G0，用弹簧秤分别测出物块浸没在水中及浸没在被测液体中时的重力G1，G2。

因为全浸Ⅴ排=Ⅴ物

例二：给你一只量筒、一架天平、一枚针、一只弹簧秤、一个铜块、几根细线和水，要求测出一个小木块的密度，你能设计出几种方案？

【解析】本题也是一个开放性实验题，方法不同，选择的器材也不同，下面简单介绍几种测量方法。

【方法1】用一只量筒、一枚针和水测小木块的密度。具体测量步骤如下：

（1）将适量的水注人量筒，如图甲所示，记下水面刻度V0;

（2）将木块放入量筒，如图乙所示，木块漂浮在水面上，记下水面的刻度V1，求出木块排开水的体积，V排 = V1 - V0;

（3）用针尖将木块按入水中，如图丙所示，记下水面刻度V2，求出木块的体积，V木 = V2 - V0;

（4）求出木块的密度。

由圖乙可知：当木块漂浮在水面上，根据漂浮条件F浮 = G木

因为F浮 =水gV排        G木 =水gV木

所以木gV木  =水gV排     也即木（V2-V0）=水（V1 - V0）

被测木块的密度木 =水。

【方法2】利用天平、量筒、针和水测小木块的密度。具体测量步骤如下：

（1）用天平测出小木块的质量m;

（2）向量筒中注入适量的水，记下此时水面的刻度V0;

（3）用针尖将小木块压入量筒的水中（全部浸入），记下此时水面的刻度V1，求出木块的体积V = V1- V0;

【方法3】利用弹簧秤、量筒、细线、针和水测小木块的密度。具体测量步骤如下：

（1）用弹簧秤测出小木块（用细线系好）的重力G，其质量为m =;

（2）向量筒中注入水，记下水面的刻度V0;

（3）用针把小木块压入水中（全部浸入），记下此时水面的刻度V1，求出小木块的体积为V = V1- V0;

例一、例二均为开放性实验题，也是一个综合应用题。要求灵活运用物理知识从不同角度去考虑进行解决实际问题，思路越开阔解决问题的方法越多，应该大胆研究、探索、创新。

参考文献：

中学物理习题集（自编）